细胞凋亡和细胞自噬2014
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细胞凋亡和细胞自噬
史娟
医科院基础所 新科研楼607 E-mail: shijuantt@yahoo.com
精选课件
1
精选课件
2
Outline
1. History of apoptosis research 2. Characterization of apoptosis 3. Physiological Significances 4. Apoptosis Signaling Pathways 5. Regulation of Apoptosis 6. Apoptosis and Autophagy
程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD）， 即是指细胞在一定的生理或病理条件下，遵循自身 的程序，主动结束其生命的过程，这种死亡由基因 决定的。大多数程序性细胞死亡，呈现细胞凋亡的 形态学特征。
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9
Necrosis
Apoptosis
精选课件
10
细胞凋亡与细胞坏死在形态上的主要区别
1991 ced genes were identified in C. elegan
1992 Fas/APO-1/CD95 was identified
1993 A role of p53 in regulation of apoptosis was described
Fas ligand was identified
for their discoveries concerning
"genetic regulation of organ development and programmed
cell death"
精选课件
6
“Genetic control of programmed cell death in the nematode Caenorhabditis elegans”
12
Morphology of Apoptotic Cell
精选课件
13
Apoptosis VS. Necrosis
Apoptosis
精选课件
Necrosis 14
精选课件
15
第三节 细胞凋亡的生理学 病理学意义
精选课件
16
生理学意义
保证个体正常发育：蝌蚪成蛙、昆虫蜕变、淋巴细胞 阳性和阴性选择、表皮和指（趾）甲的形成等。 维持内环境稳定：清除衰老细胞、DNA损伤的细胞等。 如果机体对受损、突变或者衰老的细胞不能及时清除 话，就会干扰内环境稳定。 防御功能：清除被病原体感染的细胞等。
“You can observe a lot by watching.” Y. Berra
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7
第二节 凋亡细胞的特征
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8
凋亡(apoptosis)的形态学特征为染色质凝集、边 缘化，细胞皱缩，细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸外翻， 细胞出泡形成凋亡小体。细胞凋亡受到一系列相关 基因的严格调控。
细胞凋亡
细胞坏死
发生条件
细胞膜 细胞器 细胞核
细胞
炎症反应
多为生理性 单个细胞丢失 发泡，完整 结构保留 核凝集断裂 染色质均一浓缩 皱缩形成凋亡小体 被邻近正常和巨噬细胞吞噬 无，不释放内容物
病理性（偶然刺激） 成群细胞死亡 破裂，不完整 破坏 核破碎溶解
细胞膨胀而溶解 残余碎片被巨噬细胞吞噬 有，释放内容物
精选课件
3
第一节 凋亡的研究历史
1842 Carl Voget Initial observation that cell death in part of normal development
1972 Kerr, Wyllie and Currie- introduced term ‘apoptosis’ to describe cell death with a set of common morphological features - Cell deletion was controlled under physiological conditions in adults - Deregulation could lead to many diseases - Morphologically identical to developmental CD and distinct from accidental cell death
Release of cytochrome c from mitochondria during apoptosis was
discovered
Leabharlann Baidu
1997 Apafs were identified
精选课件
5
Nobel Prize 2002 in Physiology and Medicine
Sydney Brenner John E. Sulston Robert H. Horvitz
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4
1980 Wyllie
Biochemical changes in apoptotic morphology:
- DNA fragmentation
-Requires expression of death genes
1988 Bcl-2 was found to be anti-apoptotic
ICE was found to be homolog of ced-3 in mammalian
IAPs were identified
1994 The role of mitochondria during apoptosis
1996 The role of caspases during apoptosis
精选课件
11
细胞凋亡与细胞坏死在生物化学方面的主要区别
细胞凋亡
基因调节 发生条件 能量 新的基因转录 大分子合成 Caspase DNA
细胞膜
由凋亡相关基因调控 多为生理性 需要能量 有 需要 依赖性 降解为180-200bp 的整数倍的DNA Ladder 磷脂酰丝氨酸外翻
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细胞坏死
与基因调控无关 病理性（偶然刺激） 不需要能量 无 不需要 不依赖 DNA随机性降解成为任意 长度的片段
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17
保证个体正常发育：蝌蚪成蛙、昆虫蜕变、淋巴细胞 阳性和阴性选择、表皮和指（趾）甲的形成等。
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2
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1. History of apoptosis research 2. Characterization of apoptosis 3. Physiological Significances 4. Apoptosis Signaling Pathways 5. Regulation of Apoptosis 6. Apoptosis and Autophagy
程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD）， 即是指细胞在一定的生理或病理条件下，遵循自身 的程序，主动结束其生命的过程，这种死亡由基因 决定的。大多数程序性细胞死亡，呈现细胞凋亡的 形态学特征。
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9
Necrosis
Apoptosis
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细胞凋亡与细胞坏死在形态上的主要区别
1991 ced genes were identified in C. elegan
1992 Fas/APO-1/CD95 was identified
1993 A role of p53 in regulation of apoptosis was described
Fas ligand was identified
for their discoveries concerning
"genetic regulation of organ development and programmed
cell death"
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6
“Genetic control of programmed cell death in the nematode Caenorhabditis elegans”
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Morphology of Apoptotic Cell
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第三节 细胞凋亡的生理学 病理学意义
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生理学意义
保证个体正常发育：蝌蚪成蛙、昆虫蜕变、淋巴细胞 阳性和阴性选择、表皮和指（趾）甲的形成等。 维持内环境稳定：清除衰老细胞、DNA损伤的细胞等。 如果机体对受损、突变或者衰老的细胞不能及时清除 话，就会干扰内环境稳定。 防御功能：清除被病原体感染的细胞等。
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第二节 凋亡细胞的特征
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凋亡(apoptosis)的形态学特征为染色质凝集、边 缘化，细胞皱缩，细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸外翻， 细胞出泡形成凋亡小体。细胞凋亡受到一系列相关 基因的严格调控。
细胞凋亡
细胞坏死
发生条件
细胞膜 细胞器 细胞核
细胞
炎症反应
多为生理性 单个细胞丢失 发泡，完整 结构保留 核凝集断裂 染色质均一浓缩 皱缩形成凋亡小体 被邻近正常和巨噬细胞吞噬 无，不释放内容物
病理性（偶然刺激） 成群细胞死亡 破裂，不完整 破坏 核破碎溶解
细胞膨胀而溶解 残余碎片被巨噬细胞吞噬 有，释放内容物
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第一节 凋亡的研究历史
1842 Carl Voget Initial observation that cell death in part of normal development
1972 Kerr, Wyllie and Currie- introduced term ‘apoptosis’ to describe cell death with a set of common morphological features - Cell deletion was controlled under physiological conditions in adults - Deregulation could lead to many diseases - Morphologically identical to developmental CD and distinct from accidental cell death
Release of cytochrome c from mitochondria during apoptosis was
discovered
Leabharlann Baidu
1997 Apafs were identified
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5
Nobel Prize 2002 in Physiology and Medicine
Sydney Brenner John E. Sulston Robert H. Horvitz
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1980 Wyllie
Biochemical changes in apoptotic morphology:
- DNA fragmentation
-Requires expression of death genes
1988 Bcl-2 was found to be anti-apoptotic
ICE was found to be homolog of ced-3 in mammalian
IAPs were identified
1994 The role of mitochondria during apoptosis
1996 The role of caspases during apoptosis
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细胞凋亡与细胞坏死在生物化学方面的主要区别
细胞凋亡
基因调节 发生条件 能量 新的基因转录 大分子合成 Caspase DNA
细胞膜
由凋亡相关基因调控 多为生理性 需要能量 有 需要 依赖性 降解为180-200bp 的整数倍的DNA Ladder 磷脂酰丝氨酸外翻
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细胞坏死
与基因调控无关 病理性（偶然刺激） 不需要能量 无 不需要 不依赖 DNA随机性降解成为任意 长度的片段
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17
保证个体正常发育：蝌蚪成蛙、昆虫蜕变、淋巴细胞 阳性和阴性选择、表皮和指（趾）甲的形成等。
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