医学细胞生物学细胞衰老和细胞死亡优质PPT课件

• 2.细胞凋亡中的蛋白酶 凋亡的起始和进程 受多种蛋白酶控制，蛋 白酶级联切割 可能是凋亡最关键的过程——凋亡机制的核心部分； 胱天蛋白酶家族、端粒酶、分裂素、钙蛋白酶等 参与
细胞死亡
• 3.胞浆Ca2+、pH的变化 Ca2+能通过 两条途径 诱导细胞凋亡：①胞 内 Ca2+库 释放，胞外 Ca2+内流 使胞浆内 Ca2+持续升高，作为凋亡信 号启动凋亡；②Ca2+的释放打破了胞内结构的稳定，使细胞凋亡系统 的关键成分 与正常时不能接触的基质发生反应，从而触发凋亡
β-半乳糖苷酶在衰老细胞中表达增加→
细胞衰老
• ⑤脂类：不饱和脂肪酸被氧化，引起膜脂之间或与脂蛋白之间 交联， 膜的流动性降低
• 细胞衰老的学说与机制
• 有许多学说诠释细胞衰老过程
• 1.遗传决定学说认为衰老是遗传上的程序化 • 认为：衰老是 遗传上的程序化过程，其推动力和决定因素是遗传的基
因组；控制 生长发育和衰老的基因 都在特定时期 有序地 开启和关闭 • 早老衰综合症 Hutchinson-Gilford syndrome 婴幼儿期开始衰老，
• 也有细胞凋亡时，仅仅 核固缩、胞质浓缩 形成 致密结构→凋亡小体
细胞死亡 • 细胞凋亡时细胞生化改变的复杂性和多样性
• 1.DNA片段化 细胞凋亡时，胞内 内源性核酸内切酶 活化，将核小 体在 连接区 切断，形成180～200bp片段，电泳时可见 DNA梯状条 带 DNA ladder——细胞凋亡 最典型生化特征之一。细胞坏死时， DNA随意断裂，电泳呈 弥散状 smear
• 细胞坏死时， 细胞膜渗漏、内容物外流，导致炎症反应； 细胞凋亡 时，细胞膜反折包裹断裂的染色质片段或细胞器等，形成众多凋亡小 体，最终被巨噬细胞吞噬消化，不引起炎症反应

细胞核对细胞分裂的影响大一些。
细胞核是生命活动的控制中心，随着细胞分裂次数 的增多，或者细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传 物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降， 从而影响细胞的生活。
细胞衰老的意义
细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于 机体更好的实现自我更新。
人体皮肤生发层细胞不断分 裂产生新的细胞以替代衰老 细胞
细胞的死亡
② 类型 在成熟的生物体中，细胞的自然更新
第六章 细胞的生命历程
第三节 细胞的衰老和死亡
问题探讨
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且随着年龄的增长，白头发往往 会越来越多。白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。 讨论 1. 老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老
有怎样的关系？ 老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老 有密切关系，毛囊黑色素细胞衰老，细 胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成 减少，头发就会变白。
体外培养的人体某种细胞，最多 分裂50次左右就停止分裂了，并 且丧失了正常的功能。这说明细 胞会随着分裂次数的增多而衰老。
细胞衰老与个体衰老的关系
实 验 2 将年轻人的体细胞去核后于来年人的细胞核融合；将老年人的 体细胞去核后与年轻人的细胞核融合。分别在体外培养。结果是前者不 分裂，后者分裂旺盛。 讨论 2. 是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
细胞内的色素逐渐积累，妨 碍细胞内物质的交流和传递
细胞衰老的特征
衰老细胞会影响个体的表现，个体的衰老则明显地体现在外貌上。
1. 细胞内水分减少
细胞萎缩，体积变小，细胞的新陈代谢的速率减慢。
细胞衰老的特征
2. 细胞内多种酶的活性降低。
例如：由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低， 黑色素合成减少，所以老年人的头发会变白。

③细胞内的_水__分_减少，细 胞_萎__缩_，体积_变__小_
④细胞内多种酶的_活__性__ __降__低__，呼吸速率_减__慢_ ， 新陈代谢速率_减__慢__
⑤细胞内的_色__素_ 逐渐 _积__累，妨碍细胞内物质的 _交__流_ 和_传__递__
一、细胞衰老的特征
头发变白 酶酪活氨性酸降酪低氨酸酶黑色素 皱纹 水分减少，细胞体积变小
老年斑 色素积累
饭量小，吃不下 通透性改变，物质 运输功能降低
无力 呼吸速率降低
细胞核增大，核膜内叠，染色质收缩，染色加深
一、细胞衰老的特征
记忆小贴士 “一大一小一多三低” 一大 细胞核增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。
一小 细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢速率减慢。
一多 三低
细胞内色素增多。
意义：细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，
以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
四、细胞的死亡
细胞坏死 概念：细胞坏死是指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因
素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或 中断引起的细胞损伤和死亡。
意义：细胞坏死不是由基因决定的，是一种非正常的死亡，对机体有害。
一、细胞衰老的特征
（1）细胞衰老的概念：细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表 现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
（2）细胞衰老的特征 ①细胞膜_通__透__性_ 改变， 使_物__质__运__输__功__能__降低
②细胞核的体积_增__大_， 核膜_内__折__，染色质_收__缩_、 染色_加__深__
多种酶活性降低； 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 细胞呼吸速率降低。

衰老基因： 细胞衰老时，一些衰老相关基因（SAG）表达
特别活跃，其表达水平大大高于年轻细胞，已在 人1号染色体、4号染色体及X染色体上发现SAG。
如：载脂蛋白Eε4基因、β淀粉样蛋白基因、 p16、p53、p21、RB基因
抗衰老基因： 抗氧化酶类基因、延长因子-1a、凋亡抑制
基因
成人早衰症（Werner‘s syndrome ）：
第一节 细胞的衰老
一、细胞衰老（Cellular aging）的概念
1、定义
2、细胞的寿限
培
寿 命
160
的 120
100
养 细
75 胞
最 80 大 限 40
50
分 裂
25 最
度
高
鼠
鸡
人
龟
次
数
动物体细胞在体外可传代的次数与物种的寿命有关。
体外培养的年轻和衰老的人成纤维细胞的显微形态
第一节 细胞的衰老
Why called caspase?
Active site: Cysteine Cleavage site: Asparatic acid
Cysteine Asparatic acid specific protease
天冬氨酸特异性的半光氨酸蛋白水解酶
Caspase 如何杀死细胞？
▪ 使抑制凋亡因子失活， 如CAD/ICAD
3’ 5’
三、细胞衰老的机制
4. 复制性衰老学说（端粒钟学说）
为什么干细胞、肿瘤细胞等可以永生化？
端粒酶（Telomerase） 端粒酶是一种由RNA和蛋白质组成的反转录酶， 能以自身的RNA为模板合成端粒DNA，对于端粒 的稳定有至关重要的作用。 端粒-端粒酶：2009年度诺贝尔生理学或医学奖