细胞衰老的遗传机制

衰老相关基因---MORF4
• MORF4(mortality factor 4) 位于染色体 4q33-34.1 ,属于人体基因组中6 个MORF 相关基因(MRG) 家族。MORF4 可能通过负 性途径抑制了MRG15 的作用,使细胞增殖减 少而开始衰老。
衰老相关基因---Sirt基因家族
• Sirt1 通过抑制PPAR-γ，以及参与P53 和 FOXO3α信号通路可影响哺乳动物细胞的寿 命。
衰老相关基因---p53
• 如人p5有体3蛋损抑白伤癌具，基有P因5特3蛋异白的阻转止录D激NA活复作制用，。以在提D供NA足损 •伤够该时的基，时因细间编胞使码的损一主伤种要D分反NA子应修量之复为一；5便3k是Dap的53蛋蛋白白质的，增 加如命。果名修为复P5失3。败p，53P基53因蛋的白失则活引对发肿细瘤胞形凋成亡起;
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（guardian of the genome）”，在G1期 检查DNA损伤点，监视基因组的完整性。
衰老相关基因---p21
P53与P21之间的关系
• p21是转录因子p53的下游产物，p53是著名的肿瘤 抑制因子，通过诱导细胞凋亡或生长停止，避免 细胞因为DNA的损伤而发生癌变。DNA的损伤会诱 导p53的表达。研究发现端粒的缩短（可视做DNA 的一种损伤）也会使细胞中的p53含量明显增加。 因此推测p53通过识别失去功能的端粒，继而诱导 p21的表达，抑制CDK（细胞周期重要调控因子— —cyclin依赖性的激酶）的活化，使得Rb不能被 磷酸化，E2F处于持续失活状态，最终引发细胞衰 老。实验证明在培养的人成纤维细胞接近衰老时， 确实表现出p53的活化。
ห้องสมุดไป่ตู้
导入
抑制表达
细胞衰老加快
细胞增殖力增强，增 强DNA损伤修复力与 减慢端粒缩短速度， 衰老表征延迟出现
检测P16基因的临床意义
• P16基因参予了各种组织的肿瘤形成.因此 检测P16基因的突变与缺失，是判断肿瘤的 性质及预后的一项重要指标.
• P16基因是一个新发现的基因，它如何参予 肿瘤发生发展，以及与肿瘤的分期，分级 相关性如何目前尚不清楚.P16基因体积小， 只有P53的1/10，用于基因诊疗、更易操作， 对临床肿瘤治疗更具有现实意义，研究P16 基因正是目前及今后一段时期的热
细胞衰老的遗传机制
---制作人 郝美玲
细胞衰老的概念
• 是细胞内部结构的衰变而导致的细胞生理 功能出现衰退性
• 在正常情况下随着年龄的增加，机能减退， 内环境稳定性降低，细胞的生理功能减退 或是丧失，细胞趋向死亡，机体衰老死亡。 这是一个不可逆的过程。
细胞衰老的特征
细胞器：核膜内陷，
线粒体老化，粗面内
• 哺乳动物有7 个Sirt 基因，目前对Sirt1 研究得较多，Sirt2 与细胞分裂有关， Sirt3 是线粒体蛋白，其他几个Sirt 基因 的功能目前还不了解。
• 综上所述,现有的对衰老相关基因的研究在细胞水 平基因的鉴定及其表达产物的功能方面已取得一 定成果。
• 通过对主导细胞衰老基因的调控, 为延缓衰老、 延长人类寿命的实践开拓了广阔前景。
质网量减少，溶酶体
老年斑活：性溶 降低
酶体活性降
低，对各种
外来物不能 及时消化分 解，使之蓄 积在细胞内， 形成衰老色 斑。
细胞 骨架 的改 变
细胞外基质大分子 交联增加
细胞 衰老
膜流动性减小，选 择透性降低，最后 细胞膜崩解
细胞水分减少， 体积缩小
细胞内生化 改变
致密体 的生成
关于细胞衰老的假说
P16基因
8.5kb，3个外显子和2个内含子
E1
内含子
E2
内含子 E3
转录翻译
16kDa的 蛋白质
P16蛋白：是作 用于细胞分裂周 期关键酶之一的 CDK4抑制因子， 它的缺失与大部 分肿瘤有关。
我国童坦君院士领导的研究团队发现p16在人 体细胞衰老过程中的表达持续增高，甚至较 年轻细胞高10-20倍。
• p21 是细胞周期抑制子家族重要成员之一, 此家族还有p27 和p57。研究发现细胞周期 抑制子通过抑制细胞周期蛋白依赖激酶 (CDKs) ,诱导细胞生长停滞。它们通常不 是单独发挥作用,而是几个基因共同调控信 号传导,构成不同的抑制细胞增殖周期的信 号通路。p53 等抑癌基因对细胞周期停滞 的诱导就是通过诱导表达p21 实现的。p21 诱导细胞衰老还可能与活性氧簇(ROS) 有 关。
• 研究细胞衰老有助于肿瘤治疗的研究。
• 随着研究的深入，细胞衰老的有关基因指 标及生物标记物将来可应用到临床作为肿 瘤的诊断及治疗标志物，为肿瘤防治、诊 断、预后和疗效预测等提供新的思路和方 法。所以，研究细胞衰老相关基因的作用 机制，具有很好的发展潜力
遗传学说
衰老基因及衰老相关基因
细
抗衰老基因或长寿基因
胞 衰
代谢废物积累学说
P53
老 的 假
损P伤1积6累学说
自由基学说
P21
线粒体DNA突变学说
说 端粒学说 MORF4 sirt家族
神经内分泌免疫调节学说
衰老相关基因---p16
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