第八章 细胞衰老与死亡2

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细胞的衰老与死亡

细胞的衰老与死亡

CAD
caspases
CAD Caspase activated Dnase ICAD inhibitor of CAD
Caspase-3
Ca2+ / Mg2+ dependent ,inhibited by Zn2+
作用于CAD
TUNEL 原位末端核苷酸标记
亚二倍体峰
有些发生凋亡的细胞其染色质DNA
本质: 蛋白酶 切割位点: Asparatic acid 活性位点: Cysteine
Cysteine Asparatic acid specific protease Asp-Glu-Val-Asp
Caspase-1 和 Caspase-3晶体结构
3.3 DNA ladder
细胞核内的 DNA 被核酸内切酶特异地在
并不降解,DNA降解并不是细胞
凋亡的必需标志。
3.4 tTG (组织转谷氨酰胺酶)积累
Ca2+依赖性; 只在不再分裂的,已完成分化的细胞中处 于活性状态; 催化某些蛋白质的翻译后修饰。 建立谷氨酰胺和赖氨酸之间的交联以及多 胺掺入蛋白质,结果导致蛋白质沉淀,有 助于保持凋亡小体暂时的完整性。
VS
1.细胞凋亡的形态学特征
凋亡起始: 细胞表面的特化结构如微绒毛消失,细胞 间接触的消失,但细胞膜依然完整; 线粒体大体完整,但核糖体逐渐从内质网 上脱离,内质网囊腔膨胀,并逐渐与质膜 融合; 染色质固缩,形成新月形帽状结构等形态, 沿着核膜分布。
凋亡小体的形成
凋亡小体逐渐为邻近的细胞吞噬并消化
在发育过程中凋亡异常引起并指(趾)
程序性细胞死亡对发育中神经细胞数量的调节
T- cell selection for appropriate TCR

细胞的衰老与细胞死亡-衰老死亡的细胞是什么细胞

细胞的衰老与细胞死亡-衰老死亡的细胞是什么细胞

机体衰老与细胞衰老之间有着密切的联系,机体
衰老以细胞总体的衰老为基础 。
Cell Senescence and Cell Death
首 页
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第十六章
细胞衰老与细胞死亡
(二)机体内各类细胞的寿命不同
根据细胞寿命情况将细胞分为三类: 细胞寿命接近于动物的整体寿命,如神经元、脂 肪细胞、肌细胞等。 缓慢更新的细胞,其寿命比机体的寿命短,如肝 细胞、胃壁细胞等。
Cell Senescence and Cell DБайду номын сангаасath
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第十六章
细胞衰老与细胞死亡
酶:活性中心被氧化,总的效应是酶失活;但β-半
乳糖苷酶(senescence-associated β- galactosidase , SA-βgal)活性增强。
脂类:不饱和脂肪酸被氧化,膜的流动性降低。
人正常体细胞一般分裂次数平均为50次. (二)体外细胞 体外培养细胞可传代30~50次,停止分裂增殖后细胞多停 留于G0或G1期,此时细胞表现为:
形态变化大;DNA复制能力降低
蛋白质合成能力
第十六章
细胞衰老与细胞死亡
(一)细胞衰老与机体的衰老既有区别又有联系
机体衰老:指绝大多数生物性成熟以后,机体形 态结构和生理功能逐渐退化或老化的过程,是一
快速更新且寿命较短的细胞,如皮肤的表皮细胞、
红细胞和白细胞等。
Cell Senescence and Cell Death
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第十六章
细胞衰老与细胞死亡
(三)细胞在体外培养条件下的寿命
•离体细胞同在体细胞一样,也有一定的寿命 •细胞的寿命不是指培养天数的多少,而是指群体倍增次数。 •其寿命长短取决于培养细胞的平均代数,所取培养组织的年

细胞的衰老与死亡

细胞的衰老与死亡

细胞的衰老与死亡细胞是构成生命体的基本单位,它们在生命周期内经历不同的阶段,其中包括衰老和死亡。

细胞衰老和死亡是一个复杂的过程,涉及到多个因素的相互作用。

本文将从细胞衰老和死亡的定义、原因和机制以及对人体健康的影响等方面进行探讨。

一、细胞衰老和死亡的定义细胞衰老是指细胞逐渐丧失其功能和复制能力的过程,最终达到生理死亡的状态。

细胞死亡是指细胞失去生命活力、无法继续生存和执行其功能的状态。

细胞衰老和死亡是生物体内细胞更新的必然过程,被认为是维持生命平衡和动态的重要机制。

二、细胞衰老和死亡的原因1. 遗传因素:细胞内部的遗传物质DNA会随着时间的推移而逐渐受到损伤和突变,导致细胞功能的下降和衰老。

2. 氧化应激:细胞内氧自由基的生成和清除之间的平衡被破坏,导致氧化应激的增加,促进细胞衰老和死亡。

3. 炎症反应:长期存在的炎症反应会导致细胞受损和衰老,从而影响细胞的正常功能。

4. 环境因素:细胞受到的外界环境污染、辐射等因素也会加速细胞的衰老和死亡进程。

三、细胞衰老和死亡的机制1. 缩短的端粒:每个染色体末端都有一段称为端粒的DNA序列,它们在每次细胞分裂中会逐渐缩短。

端粒缩短导致染色体稳定性下降,细胞衰老和死亡。

2. 染色质重塑:染色质的结构和组装方式会受到损伤和改变,导致基因调控的异常和细胞过程的紊乱,进而引发细胞衰老。

3. 蛋白质的堆积:随着细胞内垃圾清除系统的衰退,蛋白质无法被及时降解和清除,导致蛋白质的异常堆积,加速细胞老化。

4. 炎性因子的释放:一旦细胞发生受损,其会释放出一系列炎性因子,这些炎性因子会进一步引发炎症反应,加速细胞的衰老和死亡。

四、细胞衰老和死亡对人体健康的影响1. 免疫功能下降:衰老细胞无法有效识别和清除有害物质,导致人体免疫功能下降,容易受到感染和疾病的侵袭。

2. 组织退化:随着细胞衰老和死亡,组织和器官功能逐渐退化,引发各种老年疾病如心血管疾病、帕金森病等。

3. 皮肤老化:细胞的衰老和死亡导致肌肤弹性下降和胶原蛋白流失,进而引发皮肤老化和皱纹等问题。

细胞的衰老与死亡

细胞的衰老与死亡

细胞衰老与死亡的 关联研究有助于开 发抗衰老和治疗衰 老相关疾病的药物 和方法。
细胞衰老与死亡的相互作用
细胞衰老是细胞死亡的前 提,细胞死亡是细胞衰老
的结果
细胞衰老会导致细胞功能 下降,细胞死亡则是细胞
功能丧失的极端表现
细胞衰老和死亡都是生物 体正常生理过程的一部分, 它们相互影响,共同维持
生物体的稳态
端粒调控:通过端粒调控 细胞衰老
02
细胞的死亡
细胞死亡的类型
细胞凋亡:程序性死亡,由基因控制 细胞坏死:非程序性死亡,由外界因素引起 细胞自噬:细胞内吞噬自身细胞器或蛋白质,导致细胞死亡 细胞衰老:细胞功能减退,最终导致细胞死亡
细胞死亡的机制
细胞凋亡:程序性细胞死亡,由基 因调控
细胞自噬:细胞内吞噬自身细胞器 或蛋白质,导致细胞死亡
细胞衰老的机制
端粒缩短:细胞每次分裂时, 端粒会变短,当端粒缩短到一 定程度,细胞就会进入衰老状
态。
DNA损伤积累:随着时 间的推移,细胞内的
DNA可能会受到损伤, 这些损伤如果得不到修复,
就会导致细胞衰老。
自由基损伤:自由基是一 种具有高活性的化学物质, 它们会对细胞内的蛋白质、 脂质和DNA造成损伤,
方法
03
细胞衰老与死亡的 关系
细胞衰老与死亡的关联
细胞衰老是细胞死 亡的前提,细胞衰 老会导致细胞功能 下降,最终导致细 胞死亡。
细胞衰老与细胞死 亡是生物体生长发 育和衰老过程中的 必然现象,它们之 间的关系是相互影 响、相互制约的。
细胞衰老与死亡的 研究对于理解生物 体的衰老和疾病发 生机制具有重要意 义。
能。
细胞凋亡:细 胞衰老可能导 致细胞凋亡, 影响细胞的存

细胞的衰老与死亡

细胞的衰老与死亡

细胞的衰老与死亡细胞是构成人体和其他生物的基本单位,但随着时间的推移,细胞会经历衰老和死亡的过程。

细胞衰老和死亡是一个复杂而多方面的过程,它涉及到多种因素和机制的相互作用。

本文将探讨细胞衰老和死亡的原因、机制以及相关的影响。

一、细胞衰老的原因1.1 遗传因素遗传因素在细胞衰老中起着重要作用。

每个人的细胞DNA都包含了一些遗传信息,这些信息决定了细胞的生命和功能。

随着年龄的增长,DNA中的遗传信息会逐渐受到损伤和变异,导致细胞功能的下降和衰老。

1.2 氧化应激氧化应激是指细胞内的氧自由基或其他活性氧物质超过了细胞的抗氧化能力,导致细胞内部的氧化损伤。

氧化应激可以引起DNA、蛋白质和脂质等重要分子的氧化修饰,从而导致细胞衰老。

1.3 环境因素细胞的衰老还受到环境因素的影响,包括饮食习惯、生活方式、环境污染等。

例如,吸烟、酗酒以及不良的饮食习惯都可以加速细胞的衰老过程。

二、细胞衰老的机制2.1 缩短的端粒端粒是细胞染色体的末端区域,它在细胞分裂过程中会逐渐缩短。

当端粒长度缩短到一定程度时,细胞就无法再进行正常的分裂和复制,从而导致细胞衰老。

2.2 细胞周期调控紊乱细胞衰老也与细胞周期调控的紊乱有关。

细胞周期是细胞生命周期中的一个重要过程,它包括细胞的生长、复制和分裂等阶段。

当细胞周期调控受到损伤或异常时,细胞就容易出现衰老的现象。

2.3 染色质重塑染色质是细胞内的DNA和蛋白质的复合物,它在细胞分裂和基因表达中起着重要作用。

研究表明,染色质的重塑过程与细胞衰老有密切关系。

当染色质重塑能力受到损害时,细胞的功能和稳定性会受到影响,从而加速细胞的衰老过程。

三、细胞死亡的类型3.1 自然死亡(凋亡)自然死亡,也称为凋亡,是一种正常的细胞死亡过程。

当细胞受到损伤或老化时,会启动凋亡机制,将自己主动消除,以维护整个组织或器官的稳定。

3.2 坏死坏死是一种非正常的细胞死亡过程,通常发生在外部环境变化或损伤导致的急性细胞死亡。

2024年新高考版生物1_08-专题八 细胞的分化、衰老和死亡

2024年新高考版生物1_08-专题八 细胞的分化、衰老和死亡

考点训练(请判断下列说法是否正确)
1.造血干细胞分化出红细胞、白细胞和血小板的过程未表现出全能性。 ()
2.同一片叶上不同类型的细胞在形态、结构和功能上的差异是细胞分化 的结果。 ( ) 3.分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。 ( ) 4.已分化的动物体细胞具有全能性。 ( ) 5.造血干细胞是未经分化的细胞,具有分化出多种血细胞的能力,可用于 治疗白血病。( )
4.细胞分化与全能性的关系 1)细胞分化不一定能体现细胞的全能性,细胞表达全能性的过程一定存 在细胞分化。 2)一般来说,细胞分化程度越低,全能性越容易表达;分化程度越高,全能性 越难表达。
易混易错 区分细胞分化与细胞全能性的表达
5.干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 知识拓展 干细胞的类型和特点
2.细胞衰老的原因 1)自由基学说
2)端粒学说 ①端粒:每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为 端粒。 ②特点:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。 ③结果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的❹ DNA序 列 就会受到损单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 2)多细胞生物:细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。 ①多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老 或走向死亡的状态。 ②机体中众多细胞及组织的衰老,就会引起多细胞生物的衰老,即个体衰 老的过程也是组成个体的细胞及组织普遍衰老的过程。
细胞坏死 一般不受基因控制
细胞衰老 可能有关
细胞膜内陷,形成凋亡 细胞膜破损、解体,释 细胞膜皱缩,
小体
放细胞内容物
细胞萎缩
严格受基因控制,也受 电、热、冷、机械等
外界环境影响

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经胶质细胞与神经细胞的退化
正常细胞
衰老细胞
细胞衰老β-半乳糖苷酶染色 (Senescence βGalactosidase Staining)是一种基于衰老时SAβ-Gal(senescence-associated βgalactosidase)活性水平上调而对衰老细胞或组 织进行染色检测。在普通的光学显微镜下就可 以观测到细胞或组织的衰老情况。可以用于培 养细胞的衰老检测,也可以用于组织切片的衰 老检测。 细胞衰老β-半乳糖苷酶染色,以XGal为底物,在衰老特异性的β-半乳糖苷酶催化 下会生成深蓝色产物。从而在光学显微镜下很 容易观察到变成蓝色的表达β-半乳糖苷酶的细 胞或组织。
高等动作体细胞都有最大分裂次数,细 胞分裂一旦达到这一次数就要死亡;
各种动物的细胞最大分裂数各不相同, 人细胞为50~60次。一般说来,细胞最 大分裂数与动物的平均寿命成正比。
细胞衰老是生物衰老的基本单位,也 是人类老年病发病的共同基础;
一切生物学关键问题必须在细胞中寻 找答案已是当前生物学家的共识;
生物体内的决大多数细胞,都要经过未分化、 分化、衰老、死亡等几个阶段。可见细胞的 衰老和死亡也是一种正常的生命现象。我们 知道,生物体内每时每刻都有细胞在衰老, 死亡,同时又有新增殖的细胞来代替它们。 例如,人体内的红细胞,每分钟要死亡数百 万至数千万之多,同时,又能产生大量的心 得红细胞递补上去.近半个世纪以来,生物 学家通过大量研究表明,细胞衰老实际上是 它的一种重要的生命活动。
通过细胞衰老的研究可了解衰老的某些规律, 探索发生衰老的原因和机理,对认识衰老和 最终找到推迟衰老的方法, 延长生物(人类) 的寿命都有重要意义。衰老问题不仅是一个 重大的生物学问题,而且是一个重大的社会 问题。随首科学发展而不断阐明衰老过程, 人类的平均寿命也将不断延长。但也会出现 相应的社会老龄化问题以及心血管病、脑血 管病、癌症、关节炎等老年性疾病发病率上 升的问题。因此衰老问题的研究是今后生命 科学研究中的一个重要课题。

细胞的衰老和死亡说课稿

细胞的衰老和死亡说课稿

细胞的衰老和死亡说课稿细胞的衰老和死亡引言:细胞是构成生物体的基本单位,它们经历着不断的分裂和更新,保持着生物体的正常运作。

然而,随着时间的推移,细胞会经历衰老和死亡的过程。

本文将探讨细胞衰老和死亡的原因以及其对生物体的影响。

正文:一、细胞衰老的原因细胞衰老是一种随着时间推移而发生的不可逆过程。

其原因可以归结为两个方面:遗传因素和环境因素。

1. 遗传因素细胞的遗传信息保存在基因组中,随着细胞分裂的进行,基因组会不可避免地受到损伤和突变。

这些突变会导致细胞功能的降低,以及DNA修复能力的下降,最终导致细胞衰老。

2. 环境因素细胞的衰老也受到外部环境的影响。

长期的暴露在不良环境中,如辐射、化学物质、氧化应激等,都会加速细胞老化过程。

此外,不健康的生活方式,如饮食不平衡、缺乏运动等,也会影响细胞的健康状况。

二、细胞衰老对生物体的影响细胞衰老对生物体具有重要的影响,下面将介绍其主要影响:1. 机能下降随着细胞的老化,细胞的功能也会逐渐下降。

细胞的代谢能力下降,对外界刺激的反应能力减弱,细胞自我修复能力减弱等,都会导致生物体整体的机能下降。

2. 免疫力减弱衰老细胞的存在会影响免疫系统的正常功能。

老化细胞释放出的炎症因子和细胞外基质的蛋白质会导致免疫系统的紊乱,从而降低生物体的免疫力,使其更容易受到感染和疾病的侵袭。

三、细胞死亡的类型细胞死亡是细胞生命周期的一部分,有两种主要类型:凋亡和坏死。

1. 凋亡凋亡是一种有序的、自我调控的细胞死亡过程。

在凋亡中,细胞通过激活特定的信号通路和酶系统,自我消亡。

凋亡是一种重要的生理现象,对维持组织和器官的平衡起着重要作用。

2. 坏死坏死是一种非调控性的细胞死亡过程。

坏死通常发生在细胞遭受严重损伤、缺氧、毒素作用等极端条件下。

与凋亡不同的是,坏死是无序的、炎症性的,并且会导致周围组织的进一步损害。

结论:细胞衰老和死亡是生物体不可避免的过程。

了解细胞衰老和死亡的原因以及对生物体的影响,有助于我们更好地理解生命的本质,并为延缓衰老和疾病的发生提供科学依据。

细胞的衰老和死亡ppt课件

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下列有关分析错误的是( B )
A.被自由基攻击的机体细胞的死亡属于细胞坏死 B.自由基属于免疫活性物质,能特异性攻击病毒和机体细胞 C.自由基会攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,致使细胞衰老 D.服用自由基清除剂有助于减轻新冠肺炎伴随的器官损伤
产生 自由基 攻击
磷脂
DNA
蛋白质
生物膜损伤 基因突变 活性下降
细胞 衰老
(2)端粒学说 ➢ 端粒:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体
3.细胞衰老与个体衰老的关系
➢ 单细胞生物
个体衰老与死亡 = 细胞衰老与死亡
➢ 多细胞生物
= 个体衰老与死亡 细胞衰老与死亡
大肠杆菌 变形虫 酵母菌
细胞来源 增殖代数/细胞分裂次数
胎儿 50
1. 从实验1中你能得出什么结论?
中年人 20
老年人 2-4
随着年龄的增长 ,细胞继续分裂的次数会 减少 , 即细胞会随分裂次数的增多而 衰老 。
实验2 将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合;
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。
1、细胞凋亡
与凋亡有关基因选择性表达
➢ 概念: 由 基因决定 的细胞自动结束生命的过程。 细胞凋亡受到严格的由遗___传__机__制__决定的程序性调控,也称 程序性死亡 。 ①生长发育中,细胞的 自_动__死__亡___;(胎儿尾巴消失)
②成熟生物体中,细胞的_自__然__更__新__;(清除衰老 的细胞) ➢ 类型: ③被 病原体感染 的细胞的清除;
个体衰老的过程是组成个体细胞 普遍衰老 的过程
新生婴儿体内没有衰老细胞,老年人体内没有新生的细胞(×)
老年人:造血干细胞; 年轻人:皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后凋亡、脱落。

细胞的衰老和死亡医学知识培训课件

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过早死亡。
早老症(Hayflick-Guilford综合征)儿童
和死亡医学 21
2.干细胞衰老相关疾病
老年性再生障碍性贫血、白血病、骨质疏松、 Ⅱ型糖尿病、动脉粥样硬化、血脂代谢障碍。
细胞的衰老 和死亡医学 22
第二节 细胞死亡
细胞死亡是指细胞生命活动的结束,细胞死亡主要 有多种不同的形式:
1.坏死性死亡 2.细胞凋亡(apoptosis) 3.细胞自噬 4.细胞胀亡
(1)环境中的高温、辐射、光解、化学物质等。 (2)体内各种代谢反应产生: ① 线粒体呼吸链电子泄
漏产生 ; ②过氧化物酶体的多功能氧化酶催化
底物羟化产生。细胞的衰老 和死亡医学 13
3.自由基清除系统
(1)抗氧化酶: 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、 超氧化物歧化酶
(SOD)、过氧化物酶(PXP)及过氧化氢酶(CAT) (2)抗氧化剂(antioxidant):
内质网的变化
粗面内质网数量减少,排列无序,膜膨胀、崩 解,膜表面核糖体数量减少,光面内质网呈空泡状。
细胞的衰老 和死亡医学 7
高尔基复合体的变化
囊泡种胀,伴有扁平囊的断裂崩解,分泌功能降低。
溶酶体的变化
溶酶体功能降低,细胞内残余体积累。
细胞的衰老 和死亡医学 8
4.线粒体的变化是细胞衰老的重要指标
细胞的衰老 和死亡医学 23
1.细胞坏死 (necrosis):由于损伤、缺血或感染引 起的细胞死亡现象,伴生炎症。
2.细胞凋亡(apoptosis):由死亡信号诱发的受调节 的细胞死亡过程,是细胞生理性死亡的普遍形式。 凋亡过程中DNA发生片段化,细胞皱缩分解成凋亡小 体,被邻近细胞或巨噬细胞吞噬,不发生炎症。

细胞的衰老和凋亡_2-课件

细胞的衰老和凋亡_2-课件

3.细胞衰老原因的学说:自由基学说和___端__粒__学__说___,目 前为大家普遍接受。
4.细胞的凋亡: (1)概念:由___基__因___所决定的细胞_自__动__结__束__生__命_的过程, 其受到严格的由遗传机制决定的____程__序__性____调控,也称细胞 编程性死亡。
(2)作用(对多细胞生物体而言): ①完成正常的____发__育____过程。 ②维持内部环境的____稳__定____。 ③抵御外界各种因素的干扰。

12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/52021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021

13、知人者智,自知者明。胜人者有 力,自 胜者强 。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021

14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月5日星期 五2021/3/52021/3/52021/3/5
1.细胞衰老与个体衰老的关系: (1)单细胞生物体:细胞的衰老或死亡=个体的衰老或死 亡。 (2)多细胞生物体:细胞衰老≠个体衰老。 ①从细胞水平分析:多细胞生物体内细胞总是不断地更新, 总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。 ②从个体水平分析:个体衰老的过程也是组成个体的细胞 普遍衰老的过程,但各种细胞的寿命不一样,一般来说,能够 保持连续分裂能力的细胞寿命比较长。
(3)实例: ①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。 ②老年人骨折后愈合得慢,与成骨细胞的衰老有关系。
【例 1】 下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和死亡过程 的示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a~c 表示细胞所进 行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是( )

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一、细胞死亡的概念和标志
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ细胞死亡:细胞生命现象不可逆的终止
• 鉴别标志:活体染色
• 台盼蓝
死细胞
蓝色
第8页/共46页
二、细胞死亡的形式
• 细胞凋亡(apoptosis):有秩序、受控制并按某种预定程序发展的生理性的自然 死亡过程。
• 细胞坏死(necrosis):由外部的化学、物理或生物因素造成的细胞崩溃裂解。
第2页/共46页
二、细胞衰老的形态学特征
细胞膜 内陷,流动性降低
水分减少,致密体(脂褐素)积
细胞质 聚,空泡增多
细胞器 线粒体和尼氏体减少 包含物 糖原颗粒减少 核质比 变小
细胞核 核膜 内折
染色质 浓缩
第3页/共46页
三、细胞衰老的生化及细胞学特征
• 核酸:复制与转录受阻,端粒DNA缩短。 • 蛋白质:含成速率下降 • 酶:酶分子的结构改变,酶活性减弱。 • 脂类:不饱和脂肪酸被氧化。 • 细胞增殖参数改变:细胞周期阻滞
第31页/共46页
造血干细胞的巢
第32页/共46页
凋亡的起始
• 整体:细胞收缩,脱绒毛,解黏附,离群 • 细胞膜:内陷 • 细胞质:浓缩 • 细胞核:缩小,核仁消失,染色体浓集于细胞核内表面
第33页/共46页
凋亡小体形成
• 染色体断裂 • 核膜和细胞膜内陷
包裹成泡样结构
第34页/共46页
凋亡小体被吞噬
第4页/共46页
四、细胞衰老的可能机制
第5页/共46页
五、细胞衰老的生物学意义
• 总体来说,细胞的衰老导致生物体的衰老 • 然而并非所有的细胞衰老都是有害的 • 特例:黑素细胞的衰老是抗肿瘤的另一种方式
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神经内分泌免疫调节学说 ……
细胞衰老
细胞衰老的机制-遗传学说
由遗传因素决定的主动有序过程,在一定 阶段,由一些基因依次启动表达所致。
衰老是遗传控制的主动过程
细胞核的遗传早已将生长、发育、衰老及死亡的 程序安排好。 衰老是一种多基因的复合调控过程,表现为:端 粒长度、DNA损伤和细胞的氧化损害等。
细胞坏死常表现为成群细胞的丢失或破坏。 形态学特征:
通透性增加,细胞胀大。 细胞核与线粒体肿胀,溶酶体破裂释放酶,细胞 器被破坏。 细胞膜和细胞器破裂溶解,细胞内容物释放,引 起周围组织出现炎症反应。
细胞死亡
细胞凋亡 cell apoptosis
程序性细胞死亡 (programmed cell death,PCD)
罕见的遗传性疾病,发病率1/8000000。
很快出现衰老症状:如秃顶、心血管疾病等
衰老速度:5 ~ 10倍 平均寿命:约十几岁
绝大多数HGPS的病因为LMNA基因突变所致
细胞衰老
12岁女孩长了80岁的脸 智力仅相当婴儿水平
HGPS
细胞衰老
HGPS
9岁正常
8岁患者
细胞衰老
细胞衰老的机制-遗传学说
如脂褐素等的积累阻碍了细胞物质交流和
信息传递,影响细胞的正常功能发挥。
脂褐素的多少被作为衰老的指标
细胞衰老
细胞衰老的机制-自由基学说
生物氧化过程中产生:自由基化合物,是一类活性氧 基团,能导致细胞结构的损伤乃至破坏。 自由基是具有不成对电子或原子基团的高度活化 的分子,又称游离基。
分三类:超氧自由基、羟自由基和H2O2
细胞衰老
细胞衰老的机制-遗传学说
存在长寿基因(抑制衰老基因)
长寿基因,如蛋白质合成延长因子基因。 真菌中:Lag-1基因活跃,可延长1/3寿命 老鼠:p66shc基因,能抵抗氧化反应,长寿1/3 人类:E-2基因,可促进长寿,可使果蝇的寿 命延长40%
细胞衰老
细胞衰老的机制-遗传学说
Hutchinson-Gilford早老症(HGPS)
细胞死亡
细胞凋亡的生物学意义
例:神经系统发育过程中约50%的神经元发生 凋亡;
细胞凋亡使得神经元与靶细胞的数量相匹配
细胞死亡
细胞凋亡的生物学意义
蝌蚪尾巴和人胚胎尾巴的消失、人和动物
指(趾)的形成;
细胞死亡
细胞凋亡的生物学意义
免疫系统中多余未成熟淋巴细胞的去除和
循环系统中成熟白细胞的更替;
细胞衰老
细胞衰老的机制-遗传学说
细胞中存在衰老基因
衰老之迷:p16抑癌基因是主导 p16受抑制--端粒缩短速度减缓,寿命延 长,反之相反。
衰老相关基因:如与老年性痴呆有关的 4种基因 (载脂蛋白E基因、β淀粉样蛋白基因、早老素-1和-2 基因)、Werner早老症基因等。
存在长寿基因(抑制衰老基因)
Sydney Brenner
H. Robert Horvitz John E. Sulston
细胞死亡
细胞凋亡的特征-形态学特征
形态学:细胞皱缩,核的致密化,细胞骨架解体
细胞凋亡的过程,在形态学上可分为3个阶段:
凋亡的起始;
凋亡小体的形成; 凋亡小体被临近吞噬细胞吞噬。
细胞凋亡的特征-形态学特征
成体细胞的自然更新,病变细胞的清除;
健康成人的骨髓和肠中,约有10亿个/h细胞凋亡。
细胞死亡
细胞凋亡障碍与疾病
分化过程中残留下来的未分化组织将来可能 发生肿瘤; 器官发生过程中凋亡障碍可导致发育畸形;
某些肿瘤其致癌的主要机制并不是细胞的无 限制增殖,而是细胞凋亡受到抑制;
艾滋病则是T淋巴细胞凋亡过度;
端粒酶是一种由RNA和蛋白质组成的核蛋白酶。 端粒缩短到一定长度,发出信号,使细胞不再分裂 进入衰老阶段。 判断细胞衰老的程度
细胞衰老
基因转录或翻译差错学说

DNA复制效率下降,各种大分子的合成常出 现差错所致
神经内分泌免疫调节学说
基因的启动与关闭:受神经系统和内分泌系统 调节的 调节系统损伤所致
细胞死亡
Summary
细胞衰老和死亡是细胞生命活动的基本规律;
细胞在衰老过程中会发生多方面的变化,有 多种学说试图解释衰老的机理;
生改变。
细胞衰老
细胞衰老的特征-形态结构的变化
细胞核的变化
体积增大,核膜内陷、分叶,染色质凝 集,端粒变短至消失
细胞膜和细胞器的变化
细胞膜变厚,流动性、通透性下降;粗面内
质网减少,线粒体变大且数量减少,高尔基 复合体和溶酶体体积增大、数量增加。
细胞衰老
细胞衰老的特征-形态结构的变化
色素沉积
老年色素积累,脂褐质(lipofuscin) 增多,
Werner综合症 Werner Syndrome(WS) 隐性遗传性疾病,发生于成年,20~30岁左 右,又称成年早老症。发病率1/1000000。 矮小,老人外貌,皮肤萎缩,色素沉积 易患老年疾病。
与WRN基因突变有关。
细胞衰老
Werner综合症
细胞衰老
细胞衰老的机制-代谢废物积累学说
细胞内代谢物的累积至一定量后, 会引起细胞衰老。 是细胞衰老的普遍现象。
第八章 细胞衰老与死亡
cell senescence and cell death
基础学院生物教研室
主讲 电话 庞实锋 博士/讲师 22896335
内容提要
细胞衰老的概念 细胞衰老的特征 细胞衰老的机制 细胞死亡相关概念 细胞凋亡的特征 细胞凋亡的机制 细胞凋亡的生物学意义 细胞凋亡与疾病
细胞衰老的原因
1、慢性炎症 2、基因突变 3、细胞能量枯竭,由于线粒体衰老 4、激素失衡 5、钙化作用 6、消化酶不足 7、血液循环衰竭 8、氧化应激反应,主要受自由基的影响。

细胞衰老
细胞衰老的特征
细胞衰老表现:细胞对环境变化的
适应能力下降,细胞内环境稳定性降低。 使得细胞的形态结构和生物化学特征发
细胞衰老
细胞衰老与疾病
细胞衰老会引起器官老化及老年性疾病。
高血压:动脉硬化 糖尿病:胰岛功能减退 骨质疏松:矿物质(钙)等流失 动脉粥样硬化:动脉的增厚、变硬、失去弹性 老年性痴呆:脑组织萎缩 帕金森氏病:中枢神经系统变性 ……
细胞死亡 cell death
是细胞衰老的结果,是细胞生命现象 不可逆的终止及细胞生命的结束。
DNA片段化,形成梯状条带
RNA和蛋白质合成增加 Ca2+离子浓度升高 多种蛋白酶的参与
线粒体的变化
细胞死亡
细胞凋亡的特征-生物化学特征
DNA片段化,形成梯状条带
2kbp 1kbp 0.5kbp 0.2kbp
细胞死亡
细胞凋亡的特征-生物化学特征
线粒体的变化
线粒体膜通透性改变,能量代谢途径遭破坏; 释放细胞色素C,激活切冬酶(caspase)家族,再 激活其他酶参与细胞凋亡;
体内细胞发生的主动的、由基因控制的 自我消亡方式。
涉及一系列基因的激活、表达以及调控作用, 是机体为适应环境而主动采取的生理性死亡。 主要发生在胚胎发育过程中。
蝌蚪尾部细胞的死亡 、人类表皮的脱落
2002年10月7日悉尼· 布雷诺尔[英]、罗伯特· 霍维茨[美]和 约翰· 苏尔斯顿[英],因在细胞程序性死亡方面的研究获诺 贝尔诺贝尔生理与医学奖。
为溶酶体消化后残余的脂蛋白颗粒。
细胞内水分减少
脱水收缩,体积变小,原生质黏稠度增加。
细胞衰老
细胞衰老的特征-形态结构的变化
细胞衰老形态学改变
细胞成分 核 染色质 质膜 细胞质 线粒体 高尔基体 溶酶体 粗面内质网 细胞衰老的改变 增大、染色深、核内有包含物 凝聚、固缩、碎裂、溶解 粘度增加、流动性降低、细胞连接减少 色素沉积、糖原减少、脂肪积聚 数目减少、体积增大 碎裂 数量增加、体积增大 数目减少

细胞衰老
senescence;aging
细胞在正常条件下发生的生理功能和增殖能 力减弱、形态改变并趋向死亡的现象。
分类:
生理性衰老:自成熟期开始,机体的形态结构与生理 功能随着年龄发生退行性变化。 病理性衰老:由于疾病或异常因素,导致衰老的加速, 也称异常衰老。
细胞寿命
细胞寿命:与分化程度、增殖能力等相关
产生自由基,参与细胞凋亡……
细胞死亡
坏死细胞
凋亡细胞
细胞死亡
细胞死亡
DIFFERENCE Between necrosis and apoptosis
Morphology Swelling Shrinkage
Membrane
Organelle Nucleus DNA
Broken
Swelling; broken N
维持组织、器官细胞数目的相对平衡,保
证个体正常发育
1090 –131= 959(cells)
细胞死亡
细胞凋亡的生物学意义
细胞增殖、细胞分化和细胞凋亡是细胞生
命活动中三个同等重要的事件;
维持组织、器官细胞数目的相对平衡,保
证个ห้องสมุดไป่ตู้正常发育
清除体内多余、受损或危险的细胞而不对
周围细胞或组织产生损害。
化学组成与生化反应的变化

蛋白质合成速率下降,酶的活性和含量降 低,与细胞衰老相关的蛋白质增多
细胞衰老
细胞衰老的特征-生物化学变化
DNA:复制与转录受阻,端粒DNA逐渐丢失。甲
基化程度降低;自由基作用:DNA断裂、缺失交联。
RNA:含量降低。
蛋白质:合成速度,糖基化、脱氨基,自由基损伤
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