细胞凋亡的分子机制 ppt课件
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肿瘤与细胞凋亡PPT课件
VS
机遇
随着基因组学、蛋白质组学和代谢组学等 技术的发展，我们可以更深入地了解肿瘤 细胞凋亡的机制，发现新的治疗靶点。同 时，随着免疫治疗和基因治疗等新型治疗 方法的出现，也为肿瘤细胞凋亡的研究提 供了新的思路和手段。
肿瘤细胞凋亡研究的前沿技术与方法
单细胞测序技术
可以对单个细胞进行基因组、转 录组和蛋白质组测序，从而更准 确地了解肿瘤细胞凋亡的机制和 过程。
肿瘤与细胞凋亡PPT 课件
contents
目录
• 肿瘤概述 • 细胞凋亡概述 • 肿瘤与细胞凋亡的关系 • 肿瘤细胞凋亡的研究进展 • 展望与未来研究方向
01
肿瘤概述
肿瘤的定义与分类
肿瘤的定义
肿瘤是机体在各种致癌因素作用下， 局部组织的某一个细胞在基因水平上 失去对其生长的正常调控，导致其克 隆性异常增生而形成的新生物。
肿瘤细胞凋亡的信号转导通路研究
肿瘤细胞凋亡的信号转导通路
研究肿瘤细胞凋亡的信号转导通路，包括死亡受体通路、线粒体通路等，有助于揭示肿 瘤细胞凋亡的调控机制。
肿瘤细胞凋亡信号转导通路的调控
研究肿瘤细胞凋亡信号转导通路的调控，包括各种激酶、磷酸酶等对凋亡过程的调控作 用，有助于发现新的治疗策略。
肿瘤细胞凋亡与其他生物过程的相互作用研究
肿瘤细胞凋亡与自噬的相 互作用
研究肿瘤细胞凋亡与自噬之间的相互作用， 有助于深入了解肿瘤细胞的生存与死亡平衡 。
肿瘤细胞凋亡与免疫系统 的相互作用
研究肿瘤细胞凋亡与免疫系统之间的相互作 用，有助于发现新的免疫治疗策略。
05
展望与未来研究方向
肿瘤细胞凋亡研究的挑战与机遇
挑战
肿瘤细胞凋亡的机制复杂，涉及多种基 因和信号通路的相互作用，研究难度较 大。同时，肿瘤细胞常常通过多种途径 抵抗细胞凋亡，导致治疗难度增加。
细胞凋亡PPT教学课件
DNA电泳结果 凋亡细胞DNA链断裂示意图
三、细胞凋亡的调控
• （一）细胞凋亡相关因素：
• 1、诱导性因素：启动预定程序的因素。
• （1）激素和生长因子失衡：
•
激素和生长因子是细胞正常生长必不可少的因素，两者失
衡可启动凋亡。如应激时糖皮质激素增加可启动淋巴细胞凋亡。
• （2）理化因素：
•
放射线、高温、强酸、强碱、乙醇、抗癌药、氧自由基等。
B．Ni(OH)2
C．Cd
D．NiO(OH)
2、判断下列原电池中的正负极:
A
B
C
D
方法归纳：
原电池正负极判断方法：
1、根据两极材料判断 2、根据电子或电流的方向判断 3、根据电解质溶液离子的定向流动方向判断 4、根据原电池两极的反应来判断 5、根据现象判断
考查二： 电极反应方程式的书写
(07宁夏高考)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池， 两电极间连接一个电流计。
•
受损、突变、衰老的细胞以及针对自身抗原的细
胞、癌前病变细胞等大多通过细胞凋亡清除。
•
3、防御功能：
•
被病毒感染的细胞通过细胞凋亡、DNA降解，阻止
病毒复制。
二、细胞凋亡过程与调控
• （一）细胞凋亡过程： • 1、凋亡信号转导、凋亡基因的激活、细胞
凋亡的执行、凋亡细胞的清除： • 细胞内外因素通过受体、第二信使（cAMP、
回归课本：
阅读选修《化学反应原理》P12页 以铜锌原电池为例复习归纳原电池原理
真题巩固：
（07全国II理综）在盛有稀H2SO4的烧杯中放 入导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确 的是 D
A．正极附近的SO42—离子浓度逐渐增大 B．电子通过导线由铜片流向锌片 C．正极有O2逸出 D．铜片上有H2逸出
细胞凋亡作用机理PPT课件
细胞衰老与细胞凋亡
.
1
衰老和死亡是生命的基本现象，生命要不断 的更新，种族要不断的繁衍。
而这种过程就是在生与死的矛盾中进行的。 至少从细胞水平来看，死亡是不可避免的。
衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水 平、个体水平、细胞水平以及分子水平等不同 的层次。
.
2
第1节 细胞衰老
（CELL AGING, CELL SENESCENCE）
.
22
如果能发现所有的调控基因，分析其功 能，研究出能发挥或抑制这些基因功能的 药物，那么就可加速癌细胞自杀，达到治 疗癌症的目的，而同时提高免疫细胞的生 命力，则达到抵御艾滋病的目的。
.
19
包括人类在内的生物是由细胞组成的， 细胞的诞生固然非常重要，但细胞的死 亡也重要。。
.
20
早在２０世纪６０年代初期，科学家 就开始探索“程序性细胞死亡”的奥秘。 但要揭开这一奥秘，需要选择一个合适的 研究对象，像细菌这样的单细胞生物太简 单，而像哺乳动物这样由大量细胞组成的
生物又太复杂，科学家最终选择了线虫。
• 1972年澳大利亚Kerr和Curry提出~
.
9
12000
10000
publications
8000
6000
4000
2000
0
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Thirty years on apoptosis
.
10
凋亡的回顾
* 线虫(C.elegant)中的细胞程序性死亡
➢细胞衰老的研究 衰老是细胞的一种重要的生命活动。
100多年前
1960s
➢Hayflick界限
.
1
衰老和死亡是生命的基本现象，生命要不断 的更新，种族要不断的繁衍。
而这种过程就是在生与死的矛盾中进行的。 至少从细胞水平来看，死亡是不可避免的。
衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水 平、个体水平、细胞水平以及分子水平等不同 的层次。
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2
第1节 细胞衰老
（CELL AGING, CELL SENESCENCE）
.
22
如果能发现所有的调控基因，分析其功 能，研究出能发挥或抑制这些基因功能的 药物，那么就可加速癌细胞自杀，达到治 疗癌症的目的，而同时提高免疫细胞的生 命力，则达到抵御艾滋病的目的。
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19
包括人类在内的生物是由细胞组成的， 细胞的诞生固然非常重要，但细胞的死 亡也重要。。
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20
早在２０世纪６０年代初期，科学家 就开始探索“程序性细胞死亡”的奥秘。 但要揭开这一奥秘，需要选择一个合适的 研究对象，像细菌这样的单细胞生物太简 单，而像哺乳动物这样由大量细胞组成的
生物又太复杂，科学家最终选择了线虫。
• 1972年澳大利亚Kerr和Curry提出~
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9
12000
10000
publications
8000
6000
4000
2000
0
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Thirty years on apoptosis
.
10
凋亡的回顾
* 线虫(C.elegant)中的细胞程序性死亡
➢细胞衰老的研究 衰老是细胞的一种重要的生命活动。
100多年前
1960s
➢Hayflick界限
细胞凋亡的分子机制及对生命的意义ppt课件
• 形态学特征 • 根据形态学变化可将细胞凋亡分为3个阶段:
1.凋亡开始时,细胞表面的特化结构(如微 绒毛、细胞突起及细胞表面的褶皱)消失, 但细胞膜依然完整,没有失去选择通透性; 线粒体大体保持完整,但是偶尔也见到线 粒体变大,嵴增多;内质网囊腔膨胀扩大;细 胞骨架的结构有时变得致密和紊乱;染色 质浓缩分布在核膜周围或一侧,呈眼球状 。 2.形成凋亡小体。 3.凋亡小体形成后,被巨噬细胞或者邻近 的细 胞吞噬消化,此过程不影响其 他细胞的生理功能,也不引起周围细胞的 炎症反应。
• 细胞凋亡是细胞的主动死亡过程,此过程涉及一系列基因的 激活表达和调控。凋亡是为了适应生存环境的主动死亡过 程,并不是病理条件下的损伤。
• 细胞凋亡包括DNA片段化、染色质凝集、膜呈泡状、细胞 内陷分解为由膜包被的凋亡小体(apoptotie bodies)等,整个 过程有30一60min
细胞凋亡的特征
细胞凋亡的分子机制及对生命 的意义
程序性细胞死亡(Programmed celldeath, PCD)
• 也称细胞凋亡(Apoptosis),是细胞在一定的生理或病理条件 下,为了维持内环境稳定,更好地适应生存环境而采取的一 种由基因控制的细胞主动的、有序的死亡。植物和动物在 抗菌反应过程中,经常伴随着PCD和其他防卫机制的产生。
通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活caspase
• 线粒体是细胞生命活动控制中心，它不仅是细胞呼吸链和 氧化磷酸化的中心，而且是细胞凋亡调控中心。 • 线粒体在细胞凋亡的过程中发挥重要作用。在各种刺激所 诱导的细胞凋亡的实验中发现，细胞凋亡时线粒体膜的通 透性增加，线粒体内的各种蛋白质被释放出来。这些蛋白 包括细胞色素c,Smac Diablo及AIF(apoptosis inducing factor) 等。细胞接到凋亡信号时，线粒体释放细胞色素C到细胞 质中，与Apaf-1及caspase-9前体形成凋亡体(apoptosome)， 在细胞质中存在的dATP的共同作用下，活化caspase-9前体， 然后召集并激活caspase-3，进而引发caspase级联反应,最 终诱导细胞发生凋亡。
1.凋亡开始时,细胞表面的特化结构(如微 绒毛、细胞突起及细胞表面的褶皱)消失, 但细胞膜依然完整,没有失去选择通透性; 线粒体大体保持完整,但是偶尔也见到线 粒体变大,嵴增多;内质网囊腔膨胀扩大;细 胞骨架的结构有时变得致密和紊乱;染色 质浓缩分布在核膜周围或一侧,呈眼球状 。 2.形成凋亡小体。 3.凋亡小体形成后,被巨噬细胞或者邻近 的细 胞吞噬消化,此过程不影响其 他细胞的生理功能,也不引起周围细胞的 炎症反应。
• 细胞凋亡是细胞的主动死亡过程,此过程涉及一系列基因的 激活表达和调控。凋亡是为了适应生存环境的主动死亡过 程,并不是病理条件下的损伤。
• 细胞凋亡包括DNA片段化、染色质凝集、膜呈泡状、细胞 内陷分解为由膜包被的凋亡小体(apoptotie bodies)等,整个 过程有30一60min
细胞凋亡的特征
细胞凋亡的分子机制及对生命 的意义
程序性细胞死亡(Programmed celldeath, PCD)
• 也称细胞凋亡(Apoptosis),是细胞在一定的生理或病理条件 下,为了维持内环境稳定,更好地适应生存环境而采取的一 种由基因控制的细胞主动的、有序的死亡。植物和动物在 抗菌反应过程中,经常伴随着PCD和其他防卫机制的产生。
通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活caspase
• 线粒体是细胞生命活动控制中心，它不仅是细胞呼吸链和 氧化磷酸化的中心，而且是细胞凋亡调控中心。 • 线粒体在细胞凋亡的过程中发挥重要作用。在各种刺激所 诱导的细胞凋亡的实验中发现，细胞凋亡时线粒体膜的通 透性增加，线粒体内的各种蛋白质被释放出来。这些蛋白 包括细胞色素c,Smac Diablo及AIF(apoptosis inducing factor) 等。细胞接到凋亡信号时，线粒体释放细胞色素C到细胞 质中，与Apaf-1及caspase-9前体形成凋亡体(apoptosome)， 在细胞质中存在的dATP的共同作用下，活化caspase-9前体， 然后召集并激活caspase-3，进而引发caspase级联反应,最 终诱导细胞发生凋亡。
《细胞凋亡信号通路》课件
细胞增殖与细胞凋亡的平衡
研究细胞凋亡与细胞增殖之间的平衡关系，理解其在组织发育和肿瘤形成中的作用。
细胞凋亡与自噬的相互作用
探索细胞凋亡与自噬之间的相互影响，揭示其在维持细胞稳态和疾病发展中的作用。
细胞凋亡与细胞信号转导通路的关系
解析细胞凋亡与其他信号转导通路之间的联系和相互作用，为药物研发提供新的靶点。
01
02
03
肿瘤细胞通过抑制细胞凋亡信号通路，逃逸机体免疫监视，实现恶性增殖。
细胞凋亡信号通路的异常与肿瘤的发生、发展密切相关，为肿瘤的诊断和治疗提供了新的思路。
针对肿瘤细胞中细胞凋亡信号通路的异常，开发新型抗肿瘤药物和治疗策略，具有重要的临床意义。
神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等，其发病机制与细胞凋亡信号通路的异常密切相关。
神经元细胞的凋亡是神经退行性疾病发生发展的重要病理过程，对神经元细胞的保护和凋亡的抑制是治疗神经退行性疾病的重要方向。
研究细胞凋亡信号通路在神经退行性疾病中的作用，有助于深入理解疾病的发病机制，为治疗提供新的思路和方法。
心肌细胞的凋亡可以导致心肌功能减退、心室重构等病理改变，进一步加重心血管疾病的发展。
细胞凋亡的调控机制
CATALOGUE
03
基因突变与细胞凋亡
基因突变可以影响细胞凋亡的敏感性，一些基因的突变可以促进或抑制凋亡过程。
基因组稳定性与细胞凋亡
基因组的稳定性对于细胞的生存和凋亡具有重要意义，某些基因与维持基因组稳定性相关，从而影响细胞凋亡。
基因表达调控
基因表达的改变是细胞凋亡的重要调控方式之一，某些基因在凋亡过程中被激活或抑制，从而影响细胞命运。
线粒体通路概述：线粒体通路是一种由线粒体释放的凋亡相关分子介导的凋亡信号转导通路。当细胞受到某些刺激时，线粒体会释放出凋亡相关分子，如细胞色素C和Smac等，这些分子会进一步激活下游的caspase级联反应，导致细胞凋亡。
《细胞凋亡》幻灯片PPT
细胞坏死
apoptosis 概述
一般过程：因补体反响或烈性病毒感染破坏了质 膜，或者能量依赖性离子泵被破坏产生的钠钾等 离子沿着各自的浓度梯度进入细胞，从而导致细 胞吸水膨胀，最终破膜而死。
特征：线粒体膨胀，细胞骨架降解，溶酶体释放酶， 细胞核内染色质沉淀靠近核膜边，蛋白质合成下降， 由于膜破裂，出现炎症反响。
移，使骨架蛋白交联形成，有利于凋亡小体形成。
3〕激活核转录因子，加速细胞凋亡相关基因的转录。
4〕Ca 2+在ATP的配合下使DNA舒展，暴露出核小体之 间的连接区内的酶切位点。
apoptosis
〔二〕细胞凋亡信号的转导
多样性：不同种类的细胞有不同的信号转导系统
偶联性：死亡信号的转导系统与细胞增殖、分化过 程中的信号转导系统在某些环节上有穿插、偶联。
apoptosis 概述
凋亡的病理意义
•器官功能障碍 •恶性肿瘤发生
apoptosis
细胞凋亡过程的三个阶段
• 诱导期 • 效应期 • 降解期
apoptosis
凋亡
诱导 +受体 因素
cAMP
死
Ca2+
亡
神经酰胺
信
〔第二信使〕 号
诱导期
Dnase激活 Caspases激活
降解期
凋亡相关基因激活
效应期 巨噬细胞吞噬 分解凋亡细胞
分布：造血细胞，上皮细胞，淋巴细胞等多 种瘤细胞
抗凋亡机制： •直接抗氧化 •抑制线粒体释放促凋亡蛋白质 •抑制凋亡调节蛋白对细胞的毒作用 •抑制凋亡蛋白酶的激活
P53基因
wtP53
修复受损的DNA，如修复失败那么诱导细胞
凋亡
射线，毒素
细胞凋亡的分子机制PPT课件
• PT孔道作为许多生理效应的感受器，整合了电 生理、氧化还原与细胞代谢状态的信息
• PT孔道的组成成分ADP-ATP在提示能量代谢的 重要分子，其表达有严格的组织专一性
• PT孔道的作用有自放大效应
2021
25
The Molecular Mechanisms Of Apoptosis
细胞凋亡的分子机制
有证据表明，Ca2+浓度的升高引起细胞凋亡并 非是普遍现象，因此，可能起决定作用的因素 是维系某一细胞生存的Ca2+浓度的失衡亡
• PKA和PKC是体内主要催化蛋白质磷酸化的激酶
• PKA受cAMP激活，PKC的直接活化分子是DAG
• PKC促进细胞凋亡的机制可能与PKC的活化可激 活离子通道，使G蛋白发生磷酸化，导致GP活 化或表达的下调，引起cAMP水平升高有关
• 不同的PKC同工酶在凋亡调节中担负着不同的功 能
2021
13
（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
Activation of the MAPK-signalling pathway.
2021
14
（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
• Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
• 第一信使系统与细胞膜结核并作用以后，可与 细胞内的激素受体相作用，或刺激第二信使系
统，如Ca2+、cAMP等
• 通过共同通道改变某些基因的表达，导致细胞 凋亡的发生
2021
6
2、调控细胞凋亡的传统信号途径
（1）G结合蛋白（GBP/GRP/GP）信号 途径与细胞凋亡
G结合蛋白信号途径是由GBP、G蛋白偶 联受体（GpCR）、腺苷酸环化酶（AC） 三部分组成
• PT孔道的组成成分ADP-ATP在提示能量代谢的 重要分子，其表达有严格的组织专一性
• PT孔道的作用有自放大效应
2021
25
The Molecular Mechanisms Of Apoptosis
细胞凋亡的分子机制
有证据表明，Ca2+浓度的升高引起细胞凋亡并 非是普遍现象，因此，可能起决定作用的因素 是维系某一细胞生存的Ca2+浓度的失衡亡
• PKA和PKC是体内主要催化蛋白质磷酸化的激酶
• PKA受cAMP激活，PKC的直接活化分子是DAG
• PKC促进细胞凋亡的机制可能与PKC的活化可激 活离子通道，使G蛋白发生磷酸化，导致GP活 化或表达的下调，引起cAMP水平升高有关
• 不同的PKC同工酶在凋亡调节中担负着不同的功 能
2021
13
（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
Activation of the MAPK-signalling pathway.
2021
14
（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
• Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
• 第一信使系统与细胞膜结核并作用以后，可与 细胞内的激素受体相作用，或刺激第二信使系
统，如Ca2+、cAMP等
• 通过共同通道改变某些基因的表达，导致细胞 凋亡的发生
2021
6
2、调控细胞凋亡的传统信号途径
（1）G结合蛋白（GBP/GRP/GP）信号 途径与细胞凋亡
G结合蛋白信号途径是由GBP、G蛋白偶 联受体（GpCR）、腺苷酸环化酶（AC） 三部分组成
细胞凋亡的机理PPT课件
24
凋亡相对不足
肿瘤、自身免疫性疾病、 病毒感染等
-
25
（三）凋亡与疾病
细胞凋亡与疾病的关系—— 该“死”的细胞不 死，不该“死”的细胞却死了，也就是说无论凋 亡过度或凋亡不足都可以导致疾病的发生。 • 细胞凋亡不足：肿瘤，自身免疫病， • 细胞凋亡过度：心肌缺血，心力衰竭，神经元退 行性疾病，病毒感染 • 不足与过度并存：动脉粥样硬化
凋亡相关 基因激活
死亡信号
信 号 转 导
Dnase激活
细胞核
Caspases激活
凋亡过- 程Ⅰ
2
Caspases激活 DNase激活
凋亡执行
apoptosis 凋亡过程与调控
凋亡细胞的 清除
凋亡过程Ⅱ
-
3
• 线虫Caenorhabditis elegans是研究个体发育和细胞 程序性死亡的理想材料（生命周期短，细胞数量少）。
丧失监视DNA损伤的功能
-
14
4．myc
• 在许多人类恶性肿瘤细胞中都发现有cmyc的过度表达，它能促进细胞增殖、抑 制分化。 在凋亡细胞中c-myc也是高表达， 作为转录调控因子，一方面它能激活那些 控制细胞增殖的基因，另一方面也激活促 进细胞凋亡的基因，给细胞两种选择：增 殖或凋亡。当生长因子存在、Bcl-2基因表 达时，促进细胞增殖，反之细胞凋亡。
的发生中起重要作用
表现为
线粒体内膜通透性↑
线粒体内膜的跨膜电位Δψm↓
能量合成水平↓
线粒体功能和结构破坏引起细胞凋亡的可能机制：
凋亡诱导因素作用于细胞后
线粒体内膜跨膜电位（Δψm）下降， 线粒体内外膜 之间的通透性转换孔PTP开放；
使细胞凋亡启动因子（Cyt.C）,凋亡蛋白酶激活因子
凋亡相对不足
肿瘤、自身免疫性疾病、 病毒感染等
-
25
（三）凋亡与疾病
细胞凋亡与疾病的关系—— 该“死”的细胞不 死，不该“死”的细胞却死了，也就是说无论凋 亡过度或凋亡不足都可以导致疾病的发生。 • 细胞凋亡不足：肿瘤，自身免疫病， • 细胞凋亡过度：心肌缺血，心力衰竭，神经元退 行性疾病，病毒感染 • 不足与过度并存：动脉粥样硬化
凋亡相关 基因激活
死亡信号
信 号 转 导
Dnase激活
细胞核
Caspases激活
凋亡过- 程Ⅰ
2
Caspases激活 DNase激活
凋亡执行
apoptosis 凋亡过程与调控
凋亡细胞的 清除
凋亡过程Ⅱ
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3
• 线虫Caenorhabditis elegans是研究个体发育和细胞 程序性死亡的理想材料（生命周期短，细胞数量少）。
丧失监视DNA损伤的功能
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14
4．myc
• 在许多人类恶性肿瘤细胞中都发现有cmyc的过度表达，它能促进细胞增殖、抑 制分化。 在凋亡细胞中c-myc也是高表达， 作为转录调控因子，一方面它能激活那些 控制细胞增殖的基因，另一方面也激活促 进细胞凋亡的基因，给细胞两种选择：增 殖或凋亡。当生长因子存在、Bcl-2基因表 达时，促进细胞增殖，反之细胞凋亡。
的发生中起重要作用
表现为
线粒体内膜通透性↑
线粒体内膜的跨膜电位Δψm↓
能量合成水平↓
线粒体功能和结构破坏引起细胞凋亡的可能机制：
凋亡诱导因素作用于细胞后
线粒体内膜跨膜电位（Δψm）下降， 线粒体内外膜 之间的通透性转换孔PTP开放；
使细胞凋亡启动因子（Cyt.C）,凋亡蛋白酶激活因子
细胞衰老及凋亡PPT课件
胞质内蛋白变性、凝固或碎裂，以及嗜碱性核蛋白的降解，细胞质呈现强嗜酸性， 故坏死组织或细胞在苏木精/伊红染色切片中，胞质呈均一的深伊红色
荧光法: FDA:双醋酸荧光）
美国科学情报研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收录及引用 论文检索，全世界自然科学研究中论文发表最集中的三个领域分别是：
单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。
第15页/共63页
一个37岁的成人早衰症患者
第16页/共63页
正常儿童（左）和婴幼儿早衰症患者（右）
第17页/共63页
研究表明当细胞衰老时，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。
1. DNA：复制与转录受到抑制，但也有个别基因会异常激活，端粒DNA丢 失，线粒体DNA特异性缺失，DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度 降低。 2. RNA：mRNA和tRNA含量降低。
3. 蛋白质：含成下降，细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修 饰反应，导致蛋白质稳定性、抗原性，可消化性下降，自由基使蛋白质肽 断裂，交联而变性。氨基酸由左旋变为右旋。
正常细胞内存在清除自由基的防御系统，包括酶系统和非酶系统，前者如： 超氧化物歧化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT），谷胱甘肽过氧化物酶 （GSH-PX），非酶系统有维生素E、醌类物质等电子受体。Orr WC和 Sohal RS（1994），将铜锌超氧化物岐化酶（copper-zinc superoxide dismutase）基因导入果蝇，使转基因株具有3个拷贝的SOD基因，其寿命 比野生型延长1/3。
。 • 继而溶酶体破裂, 细胞内容物流出, 引起炎症
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• TCR/CD3信号传导途径导致的细胞凋亡， 是通过DNA结合蛋白Nurr77来调节的
ppt课件
18
ppt课件
T Cell Receptor Signaling Pathway
19
ppt课件
T Cell Receptor Signaling Pathway
20
（2）粘附分子与细胞凋亡
• 粘附分子：多属跨膜糖蛋白位于细胞表 面的粘附受体
• 不同的PKC同工酶在凋亡调节中担负着不同的功 能
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（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
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Activation of the MAPK-signalling pathway.
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（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
• Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
• 锚定依赖性细胞一旦与基质分离，即可发生凋 亡
• 不是粘附行为本身，而是粘附中整合素与其配 体的结合阻抑了细胞凋亡的发生
• 整合蛋白介导的细胞粘附必须伴随细胞骨架的 重排，才能阻止凋亡
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22
（3）活性氧与细胞凋亡
• 活性氧（reactive oxygen species, ROS）是外 源性氧化剂或细胞内有氧代谢过程中产生的具 有很高生物活性的氧分子，很容易与生物大分 子反应，可直接损害或者通过一系列过氧化链 式反应引起广泛生物结构的破坏ppt课件 Nhomakorabea3
（2）当前细胞信号传导途径的研究 基本按如下 3个阶段 进行：
• 确定哪些重要的调节信号在传统（细胞增殖） 信号传导途径中对细胞凋亡过程具有关键的调 控作用
• 利用分子和细胞生物学手段确定与这些调节信 号直接作用靶分子的性能
• 通过逐步追踪阐明信号传导途径的具体内容
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4
（3）细胞凋亡信号传导系统与其诱导因素
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然而，在一些模型系统中又发现cAMP可抑制细 胞凋亡
cAMP及其类似物可抑制因撤退神经生长因子 （NGF）而诱导的神经细胞、老化的中心粒细胞 凋亡和启动T细胞受体引起的T细胞杂交瘤细胞凋 亡
cAMP信号系统对细胞凋亡的影响可能与 细胞类型有关
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（B）Ca2+与细胞凋亡
• Ca2+可激活核酸内切酶 • Ca2+可激活蛋白酶 • Ca2+可激活PKC • Ca2+可调节磷脂酶活性 • Ca2+对谷氨酰胺转移酶的调节
• 第一信使系统与细胞膜结核并作用以后，可与 细胞内的激素受体相作用，或刺激第二信使系
统，如Ca2+、cAMP等
• 通过共同通道改变某些基因的表达，导致细胞 凋亡的发生
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6
2、调控细胞凋亡的传统信号途径
（1）G结合蛋白（GBP/GRP/GP）信号 途径与细胞凋亡
G结合蛋白信号途径是由GBP、G蛋白偶 联受体（GpCR）、腺苷酸环化酶（AC） 三部分组成
的相互关系
• 不同诱导细胞凋亡的因素可以通过相同的信号 传导系统诱发细胞凋亡
• 在一种体系中促进细胞凋亡的信号可在另一个 体系中抑制细胞凋亡
• 不同信号传导系统是相互联系和相互作用的整 体，呈复杂的调控网状结构
ppt课件
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（4）信号传导的一般途径
• 各种生理条件或非生理条件下的刺激因素都可 作为细胞凋亡的第一信号系统
有证据表明，Ca2+浓度的升高引起细胞凋亡并 非是普遍现象，因此，可能起决定作用的因素 是维系某一细胞生存的Ca2+浓度的失衡
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（C）PKC/PKA与细胞凋亡
• PKA和PKC是体内主要催化蛋白质磷酸化的激酶
• PKA受cAMP激活，PKC的直接活化分子是DAG
• PKC促进细胞凋亡的机制可能与PKC的活化可激 活离子通道，使G蛋白发生磷酸化，导致GP活 化或表达的下调，引起cAMP水平升高有关
• cAMP的作用与导致细胞凋亡的蛋白质磷酸化的改变 有关
• 体外的实验一致认为，cAMP诱导的细胞凋亡是由激 活的cAMP依赖性PKA介导的，并需要Ca2+的存在
• cAMP可诱导内源性核酸内切酶的激活，推测cAMP可 通过PKA使关键的蛋白质分子发生不同程度的磷酸化， 进而影响内源性核酸内切酶的活性
The Molecular Mechanisms Of Apoptosis
细胞凋亡的分子机制
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Zhao Wang （M.D./Pharm.D.）
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第四讲 细胞凋亡的信号传导
1、细胞凋亡信号传导的一般特征 2、调控细胞凋亡的传统信号途径 3、调控细胞凋亡的死亡信号途径 4、参与细胞凋亡的其他信号传导系统
• 蛋白酶途径
• 蛋白激酶C途径
• 磷脂酶A2（PLA2）脂氧化酶途径
• 磷脂酰肌醇-磷脂酶C途径
• 酪氨酸激酶（PTK）途径
• Daxx途径
• TRAIL途径
• 核转录因子NF-kB途径
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4、参与细胞凋亡调控的其他信 号传导系统
（1）T细胞受体信号传导途径与细胞凋亡
• TCR抗原受识别，第二信使为DAG和Ca2+
• 分类：免疫球蛋白超家族（IgSF）、整 合素家族（IF）、选择素家族（SF）、 钙粘附素家族（CF）、其他粘附分子 （CD44等）
• 当粘壁生长的上皮细胞和内皮细胞表面 失粘附特性时，细胞可发生凋亡
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• 粘附分子参与的信号传导，是通过粘附分子触 发细胞内信号传导一系列生化反应而实现的
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Signaling Pathway from G-Protein Families
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Signaling Pathway from G-Protein Families
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（A）cAMP与细胞凋亡
应用cAMP的类似物或诱导剂使细胞内的cAMP浓度升 高时，可有效地诱导细胞发生凋亡
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Activation of the MAPK-signalling pathway.
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3、调控细胞凋亡的死亡信号途径
（1）死亡因子及其受体
• 死亡因子：FasL和TNF • 死亡因子受体：Fas（CD95）和TNFR
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（2）FasL/TNF介导的信号传导途径
• 神经鞘磷脂途径
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1、细胞凋亡信号传导的一般特征
（1）细胞凋亡的信号传导途径的特点
• 信号传导系统具有多样性
• 信号传导途径的启动可因细胞的来源、种类、 生长环境及诱导因素的不同而有差异
• 细胞凋亡与细胞增殖、分化过程中的信号传导 系统间存在部分共同的通道
• 细胞内被同一信号激活的多条途径间存在互通 交叉点
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T Cell Receptor Signaling Pathway
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T Cell Receptor Signaling Pathway
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（2）粘附分子与细胞凋亡
• 粘附分子：多属跨膜糖蛋白位于细胞表 面的粘附受体
• 不同的PKC同工酶在凋亡调节中担负着不同的功 能
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（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
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Activation of the MAPK-signalling pathway.
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（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
• Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
• 锚定依赖性细胞一旦与基质分离，即可发生凋 亡
• 不是粘附行为本身，而是粘附中整合素与其配 体的结合阻抑了细胞凋亡的发生
• 整合蛋白介导的细胞粘附必须伴随细胞骨架的 重排，才能阻止凋亡
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（3）活性氧与细胞凋亡
• 活性氧（reactive oxygen species, ROS）是外 源性氧化剂或细胞内有氧代谢过程中产生的具 有很高生物活性的氧分子，很容易与生物大分 子反应，可直接损害或者通过一系列过氧化链 式反应引起广泛生物结构的破坏ppt课件 Nhomakorabea3
（2）当前细胞信号传导途径的研究 基本按如下 3个阶段 进行：
• 确定哪些重要的调节信号在传统（细胞增殖） 信号传导途径中对细胞凋亡过程具有关键的调 控作用
• 利用分子和细胞生物学手段确定与这些调节信 号直接作用靶分子的性能
• 通过逐步追踪阐明信号传导途径的具体内容
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（3）细胞凋亡信号传导系统与其诱导因素
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然而，在一些模型系统中又发现cAMP可抑制细 胞凋亡
cAMP及其类似物可抑制因撤退神经生长因子 （NGF）而诱导的神经细胞、老化的中心粒细胞 凋亡和启动T细胞受体引起的T细胞杂交瘤细胞凋 亡
cAMP信号系统对细胞凋亡的影响可能与 细胞类型有关
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（B）Ca2+与细胞凋亡
• Ca2+可激活核酸内切酶 • Ca2+可激活蛋白酶 • Ca2+可激活PKC • Ca2+可调节磷脂酶活性 • Ca2+对谷氨酰胺转移酶的调节
• 第一信使系统与细胞膜结核并作用以后，可与 细胞内的激素受体相作用，或刺激第二信使系
统，如Ca2+、cAMP等
• 通过共同通道改变某些基因的表达，导致细胞 凋亡的发生
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2、调控细胞凋亡的传统信号途径
（1）G结合蛋白（GBP/GRP/GP）信号 途径与细胞凋亡
G结合蛋白信号途径是由GBP、G蛋白偶 联受体（GpCR）、腺苷酸环化酶（AC） 三部分组成
的相互关系
• 不同诱导细胞凋亡的因素可以通过相同的信号 传导系统诱发细胞凋亡
• 在一种体系中促进细胞凋亡的信号可在另一个 体系中抑制细胞凋亡
• 不同信号传导系统是相互联系和相互作用的整 体，呈复杂的调控网状结构
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（4）信号传导的一般途径
• 各种生理条件或非生理条件下的刺激因素都可 作为细胞凋亡的第一信号系统
有证据表明，Ca2+浓度的升高引起细胞凋亡并 非是普遍现象，因此，可能起决定作用的因素 是维系某一细胞生存的Ca2+浓度的失衡
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（C）PKC/PKA与细胞凋亡
• PKA和PKC是体内主要催化蛋白质磷酸化的激酶
• PKA受cAMP激活，PKC的直接活化分子是DAG
• PKC促进细胞凋亡的机制可能与PKC的活化可激 活离子通道，使G蛋白发生磷酸化，导致GP活 化或表达的下调，引起cAMP水平升高有关
• cAMP的作用与导致细胞凋亡的蛋白质磷酸化的改变 有关
• 体外的实验一致认为，cAMP诱导的细胞凋亡是由激 活的cAMP依赖性PKA介导的，并需要Ca2+的存在
• cAMP可诱导内源性核酸内切酶的激活，推测cAMP可 通过PKA使关键的蛋白质分子发生不同程度的磷酸化， 进而影响内源性核酸内切酶的活性
The Molecular Mechanisms Of Apoptosis
细胞凋亡的分子机制
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Zhao Wang （M.D./Pharm.D.）
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第四讲 细胞凋亡的信号传导
1、细胞凋亡信号传导的一般特征 2、调控细胞凋亡的传统信号途径 3、调控细胞凋亡的死亡信号途径 4、参与细胞凋亡的其他信号传导系统
• 蛋白酶途径
• 蛋白激酶C途径
• 磷脂酶A2（PLA2）脂氧化酶途径
• 磷脂酰肌醇-磷脂酶C途径
• 酪氨酸激酶（PTK）途径
• Daxx途径
• TRAIL途径
• 核转录因子NF-kB途径
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4、参与细胞凋亡调控的其他信 号传导系统
（1）T细胞受体信号传导途径与细胞凋亡
• TCR抗原受识别，第二信使为DAG和Ca2+
• 分类：免疫球蛋白超家族（IgSF）、整 合素家族（IF）、选择素家族（SF）、 钙粘附素家族（CF）、其他粘附分子 （CD44等）
• 当粘壁生长的上皮细胞和内皮细胞表面 失粘附特性时，细胞可发生凋亡
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• 粘附分子参与的信号传导，是通过粘附分子触 发细胞内信号传导一系列生化反应而实现的
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Signaling Pathway from G-Protein Families
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Signaling Pathway from G-Protein Families
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（A）cAMP与细胞凋亡
应用cAMP的类似物或诱导剂使细胞内的cAMP浓度升 高时，可有效地诱导细胞发生凋亡
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Activation of the MAPK-signalling pathway.
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3、调控细胞凋亡的死亡信号途径
（1）死亡因子及其受体
• 死亡因子：FasL和TNF • 死亡因子受体：Fas（CD95）和TNFR
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（2）FasL/TNF介导的信号传导途径
• 神经鞘磷脂途径
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1、细胞凋亡信号传导的一般特征
（1）细胞凋亡的信号传导途径的特点
• 信号传导系统具有多样性
• 信号传导途径的启动可因细胞的来源、种类、 生长环境及诱导因素的不同而有差异
• 细胞凋亡与细胞增殖、分化过程中的信号传导 系统间存在部分共同的通道
• 细胞内被同一信号激活的多条途径间存在互通 交叉点