病理生理学-细胞增殖分化异常与异常PPT课件
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细胞增殖和凋亡异常与疾病精品PPT课件
6. 凋亡小体 7. 生化特点
8. DNA电泳
坏死
凋亡
病理性,非特异性 强烈刺激,随机发生
生理性或病理性，特异性 较弱刺激，非随机发生
无
有
细胞结构全面溶解、破坏、细 胞膜及细胞器相对完整细胞
胞肿胀
皱缩，核固缩
溶酶体破裂，局部炎症反应
溶酶体相对完整，局部无炎 症反应
无
有
被动过程,无新蛋白合成,不耗 主动过程，有新蛋白合成，
26
Fas配体是三肽链，与Fas结 合后，使Fas成为三聚体，通过一 个衔接子和caspase-8结合，活化 caspase-8，启动下游的信号转导 通路，最终介导细胞凋亡。
27
PTP：线粒体通透性转换孔；Apaf：凋亡蛋白酶激活因子；AIF：凋亡诱导因子28
（三）细胞凋亡的执行
✓Caspases ✓内源性核酸内切酶 ✓其他：组织型转谷氨酰胺酶
族的成员，包括Fas、TNFR1、死亡受体3-5 （death receptors，DR3\4\5）； （3）线粒体结构和功能的改变，凋亡早期可见线 粒体跨膜电位的明显下降； （4）钙稳Leabharlann 失调，激活核酸内切酶等。25
（二）凋亡的信号转导系统：
1、Fas蛋白介导的凋亡通路 2、线粒体介导的凋亡通路（最重要） 3、内质网介导的凋亡通路
3
第二节
——Apoptosis
Apoptosis
•由希腊词Apo和ptosis构成，意为分离与脱落 •花瓣的凋谢或树叶的枯落
或细胞脱落离体 或细胞裂解为若干凋亡小体
5
凋亡的概念
由体内外因素触发细胞内预存的死亡程 序而导致的细胞死亡过程称为细胞凋亡 （apoptosis),是程序性死亡（programmed cell death,PCD)的形式之一。
8. DNA电泳
坏死
凋亡
病理性,非特异性 强烈刺激,随机发生
生理性或病理性，特异性 较弱刺激，非随机发生
无
有
细胞结构全面溶解、破坏、细 胞膜及细胞器相对完整细胞
胞肿胀
皱缩，核固缩
溶酶体破裂，局部炎症反应
溶酶体相对完整，局部无炎 症反应
无
有
被动过程,无新蛋白合成,不耗 主动过程，有新蛋白合成，
26
Fas配体是三肽链，与Fas结 合后，使Fas成为三聚体，通过一 个衔接子和caspase-8结合，活化 caspase-8，启动下游的信号转导 通路，最终介导细胞凋亡。
27
PTP：线粒体通透性转换孔；Apaf：凋亡蛋白酶激活因子；AIF：凋亡诱导因子28
（三）细胞凋亡的执行
✓Caspases ✓内源性核酸内切酶 ✓其他：组织型转谷氨酰胺酶
族的成员，包括Fas、TNFR1、死亡受体3-5 （death receptors，DR3\4\5）； （3）线粒体结构和功能的改变，凋亡早期可见线 粒体跨膜电位的明显下降； （4）钙稳Leabharlann 失调，激活核酸内切酶等。25
（二）凋亡的信号转导系统：
1、Fas蛋白介导的凋亡通路 2、线粒体介导的凋亡通路（最重要） 3、内质网介导的凋亡通路
3
第二节
——Apoptosis
Apoptosis
•由希腊词Apo和ptosis构成，意为分离与脱落 •花瓣的凋谢或树叶的枯落
或细胞脱落离体 或细胞裂解为若干凋亡小体
5
凋亡的概念
由体内外因素触发细胞内预存的死亡程 序而导致的细胞死亡过程称为细胞凋亡 （apoptosis),是程序性死亡（programmed cell death,PCD)的形式之一。
细胞增殖和凋亡异常与疾病 PPT资料共115页
探测器
质量情况
传感器
效应器(CDK)
正常
有问题
细胞周期 修复机制
成功 失败
细胞凋亡
20
P53
图5 P53促进CDI中的P21cip1表达 21
细胞周期的调控
细胞周期自身调控
•周期素(cyclin) “油门” •周期素依赖性激酶(CDK) “引擎” •周期素依赖性激酶抑制因子(CDI) “刹车” •细胞周期检查点(checkpoint) “关卡” •其它因素
(+)
图2 不同阶段的cyclin/CDK复合物
24
细胞周期的调控
细胞周期自身调控 细胞外信号对细胞周期的调控
•增殖信号：肽类生长因子等 •抑制信号：TGF-β等
下调cyclin和CDK等表达，诱导CDI产生
25
丝/苏氨酸蛋白激酶型受体
细胞膜 TGF-β
胞浆 TGFβR
Smad4 Smad2 -P P-
o泛素(ubiquitin)依赖的蛋白溶解系统 o抑癌基因产物P53和Rb蛋白
22
细胞周期的调控
细胞周期自身调控 细胞外信号对细胞周期的调控
•增殖信号： 肽类生长因子等 •抑促制c信yc号li：nD的合成及下调CDI的合成
23
CDK1/CycB
肽类生长因子
Ras/Raf/ERK Cyclin D
DNA双链在核小体连接区被核酸内 切酶切割而断裂成180-200bp或其整倍 数的片段。
51
染色质的基本结构
30nm
DNA片段长度 约为200bp
酶切点
核小体
52
细胞凋亡的生化改变
•内源性核酸内切酶的激活 DNA片段化
DNA双链在核小体连接区被核酸内 切酶切割而断裂成180-200bp或其整倍 数的片段。
细胞增殖异常和疾病课件
MPF：mitosis promoting factor
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2 影响细胞周期的细胞外因素
G1期存在一个“限定点”（restriction point），决定细 胞是否进入周期。这“限定点”主要受细胞外信号的调控。
■ 刺激信号（生长因子 ） EGF、IGF、IL
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概述：
细胞是机体内最基本的结构和功能单位 细胞的生长和增殖形成了生物体的生长繁衍 细胞的异常增殖可能导致机体的疾病
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【 细胞增殖】 细胞分裂和生长的过程
生长因子通过ras途 径，激活MAPK， MAPK进入细胞核
内，促进细胞增殖
相关基因的表达。
如通过一种未知的 途径激活c-myc， myc作为转录因子促 进cyclin D、E2F等 G1-S有关的许多基
因表达，细胞进入 G1期
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抑癌基因 抑癌基因表达产物
CDK抑制物： P15、P16、P21、P27等
抑制细胞周期的蛋白： P53、Rb
抑癌基因突变后，不表达或表达无功能的产物，失 去对细胞增殖的抑制作用，使细胞出现过度增殖
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【CDK活化与调控细胞周期】
▲ CDK2与cyclin E结合， CDK4、CDK6与cyclin D1、D2、D3结合
病理生理学-细胞增殖分化异常与异常PPT课件
• 肿瘤的发生与cyclin（主要是cyclinD,E )过 量表达有关。
• 原癌基因产物CyclinD 1（Bcl-1）过量表达， 是因为：①基因扩增，为其过量表达的主要机 制；②染色体倒位；③染色体易位。
• 过量表达的CyclinD 1需与其他癌基因协同作 用，才能使细胞发生转化。
2020年10月2日
• 2.细胞分化(cell differentitation)：指 在细胞增殖时，子代细胞在形态、结构和生理 功能上产生差异的过程，其本质是细胞发生基 因差别表达。
2020年10月2日
2
二、细胞增殖的调控异常与疾 病
• （一）细胞周期的概念、分期和特点
• 细胞周期(cell cycle): 指增殖细胞从上一次 分裂结束到下一次分裂结束，所经历的时间-顺 序性变化过程。分为四期，即G1期、S期、 G2期和M期。其中，S期细胞进行DNA倍增
2020年10月2日
16
（4） 泛素依赖的蛋白水解系 统：
• 泛素（ubquitin）为小分子蛋白，由76 个氨基酸组成。它有两种不同的蛋白水 解途径：CDC34途径和后期促进复合体 (APC)途径。
2020年10月2日
17
（5） 抑癌基因产物P53和 pRb蛋白：
• 均作用于G1期, 阻止G1-S期过渡。
2020年10月2日
10
三.细胞周期的调控异常与疾 病
• 细胞周期的调控异常可导致细胞的增殖过度或 不足，主要表现在两方面：细胞周期的驱动力 改变（cyclin, CDK或CDI表达过高或过低） 和检查机制障碍。
• 这些方面异常可导致相关疾病的发生，增殖过 度的疾病如肿瘤、前列腺肥大等；增殖缺陷的 疾病，如再生障碍性贫血、基因缺陷无汗腺症 等。
最新细胞的增殖、分化、衰老、凋亡、癌变复习ppt课件-PPT文档
2008-11-12
有丝分裂的特征及意义： 将亲代细胞的染色体经过复制以后，精
确地平均分配到两个子细胞中去。 从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状
的稳定性。
2008-11-12
无 丝 分 裂
特点：没有出现纺锤丝和染色体
但是也有遗传物质的复制和分配 类型:蛙的红细胞，（有些肝脏、肾脏细胞）
2008-11-12
2008-11-12
54 27 2
24 8
3
6
1
6
1 1/27 1 1/8 11
2008-11-12
(3)结果讨论 ①从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散到多深。 ②在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散 的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散 的速率是相同的。 ③NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比 随琼脂块的增大而减小。
（1）受细胞的表面积与体积比的限制 随着细胞生长，细胞体积增大，而细胞 表面积和体积之比变小。 表面积/体积 比 值的下降， 意味着代谢速率受限制和下降 ，物质运输效率就越低。
2008-11-12
（2）受细胞核质比的限制 细胞质中的生理活动要受细胞核中遗
传信息的指导和控制，当细胞质体积过 大时，细胞核对细胞质的调控就会相对 减弱，以致造成核、质的不平衡。
• D．b和c为一个细胞周期
• 2、用某种化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制
，肿瘤细胞就停留在细胞周期的（ A）
• A．间期
B．前期
C．中期 D．后期
2008-11-12
3、下列柱形图为某有丝分裂细胞中染色体
数、染色单体数和DNA分子数之间关系，说
法正确的是（ C ）
相
对
A、该细胞一定处于分裂前期
有丝分裂的特征及意义： 将亲代细胞的染色体经过复制以后，精
确地平均分配到两个子细胞中去。 从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状
的稳定性。
2008-11-12
无 丝 分 裂
特点：没有出现纺锤丝和染色体
但是也有遗传物质的复制和分配 类型:蛙的红细胞，（有些肝脏、肾脏细胞）
2008-11-12
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54 27 2
24 8
3
6
1
6
1 1/27 1 1/8 11
2008-11-12
(3)结果讨论 ①从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散到多深。 ②在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散 的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散 的速率是相同的。 ③NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比 随琼脂块的增大而减小。
（1）受细胞的表面积与体积比的限制 随着细胞生长，细胞体积增大，而细胞 表面积和体积之比变小。 表面积/体积 比 值的下降， 意味着代谢速率受限制和下降 ，物质运输效率就越低。
2008-11-12
（2）受细胞核质比的限制 细胞质中的生理活动要受细胞核中遗
传信息的指导和控制，当细胞质体积过 大时，细胞核对细胞质的调控就会相对 减弱，以致造成核、质的不平衡。
• D．b和c为一个细胞周期
• 2、用某种化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制
，肿瘤细胞就停留在细胞周期的（ A）
• A．间期
B．前期
C．中期 D．后期
2008-11-12
3、下列柱形图为某有丝分裂细胞中染色体
数、染色单体数和DNA分子数之间关系，说
法正确的是（ C ）
相
对
A、该细胞一定处于分裂前期
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和染色体复制。根据细胞增殖能力的不同，将
机体细胞分为增殖周期细胞和非增殖周期细胞。 非增殖周期细胞，又包括Go期细胞和终末分 化细胞。
2020/12/9
3
细胞周期的特点:
• (1)单向性; • (2)阶段性; • (3)检查点(checkpoints) ; • (4)微环境影响细胞周期进程。
2020/12/9
• 原癌基因产物CyclinD 1（Bcl-1）过量表达， 是因为：①基因扩增，为其过量表达的主要机 制；②染色体倒位；③染色体易位。
• 过量表达的CyclinD 1需与其他癌基因协同作 用，才能使细胞发生转化。
2020/12/9
13
（2）CDK的增多：
• 主要见于 CDK4和CDK6的过度表达。 • 高浓度的CDK4可对抗P15的作用，并
18
• （6）细胞周期检查点
• 三种：
• ①DNA损伤检查点 在G1-S交界处检查；
• ②DNA复制检查点 在S -G2交界处检查；
• ③纺锤体组装检查点。每一检查点工作方式： 三部分组成，即①探测器、②传感器和③效应 器。
• CDK是细胞周期检查点的效应器，CDK即起 着细胞周期过渡的重要调节因子作用。
2020/12/9
细胞增殖分化异常与疾病
Disorders of Cell Proliferation and Differentitation
2020/12/9
第一课件网网站
1
第一节 细胞增殖的调控异常与 疾病
• 一、基本概念 • 1.细胞增殖（cell proliferation)：是指
细胞分裂和再生的过程，以使信息传给子代， 保持物种的延续性和数量增多。
2020/12/9
11
1.细胞周期调控异常与肿瘤
• 肿瘤细胞的生物学特征之一是恶性增殖， 主要是细胞内CDK活性增高所致，而 CDK活性依赖于其正调节亚基cyclin的 顺序性表达及其负调节亚基CDI的浓度， 同时也与检查点及检查机制障碍有关。
2020/12/9
12
（1） 细胞周期蛋白的异常：
• 肿瘤的发生与cyclin（主要是cyclinD,E )过 量表达有关。
抑制细胞分化的进行。
2020/12/9
14
（3） CDI表达不足和突变：
•①Ink4失活 • •②Kip含量减少
2020/12/9
15
•（3）CDI:
• 为CDK的抑制物，主要包括Ink4 (lnhibiter of CDK4) 和 Kip(kinase inhibition protein, Kip)等。 应激/ 损伤时, Kip 4和/ 或 Ink4发挥作用， 使损伤细胞阻滞于G1期。
•
2020/12/9
8
（2）CDK:
• 一组丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）蛋白激 酶，称CDK家族，已发现9种成员 CDK1~9，其中CDK1即cdc2。CDK 与浓度达到阈值的cyclin结合，形成 cyclin/CDK复合物。CDK分子中的活
化部位和抑制部位，需分别处于磷酸化 和去磷酸化状态时，CDK才显示活性。 CDK活化激酶（CAK），可使活化部位 的氨基酸残基磷酸化，调控CDK活性。
2020/12/9
16
（4） 泛素依赖的蛋白水解系 统：
• 泛素（ubquitin）为小分子蛋白，由76 个氨基酸组成。它有两种不同的蛋白水 解途径：CDC34途径和后期促进复合体 (APC)途径。
2020/12/9
17
（5） 抑癌基因产物P53和 pRb蛋白：
• 均作用于G1期, 阻止G1-S期过渡。
2020/12/9
9
2.胞外信号对细胞周期的调控：
• 胞外环境，包括细胞因子、激素、基质、营养 条件等均影响细胞周期进程。胞外信号，包括 增殖信号和抑制信号。
• 增殖信号，如多数肽类生长因子（GFs）等, 可促Go期细胞进入细胞周期;
• 抑制信号, 如TGF-ß能抑制正常和肿瘤细胞生 长，并将细胞阻滞于G1期。
• 2.细胞分化(cell differentitation)：指 在细胞增殖时，子代细胞在形态、结构和生理 功能上产生差异的过程，其本质是细胞发生基 因差别表达。
2020/12/9
2
二、细胞增殖的调控异常与疾 病
• （一）细胞周期的概念、分期和特点
• 细胞周期(cell cycle): 指增殖细胞从上一次 分裂结束到下一次分裂结束，所经历的时间-顺 序性变化过程。分为四期，即G1期、S期、 G2期和M期。其中，S期细胞进行DNA倍增
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（二）细胞周期的调控
2020/12/9
5
1.自身调控
• 主要受： • ①周期素(cyclin) , • ②周期素依赖性激酶(CDK) , • ③周期素依赖性激酶抑制因子(CDI）综
合调控。
2020/12/9
6
Cyclin/CDK复合物
• Cyclin和CDK形成复合物，激活CDK, 推动细胞周期的行进，当CDI介入，形 成cyclin/CDK/CDI复合体，或cyclin 减少时CDK活性受到抑制，而终止周期 行进。
• CDK亦受Rb和P53, myc等基因的调控。
2020/12/9
7
• （1）周期素(cyclin) :
• 哺乳动物细胞中，至少有8 种 cyclin, 分 三大类即G1期、S期、G2期和M期 cyclin。
• Cyclin/CDK复合物中，cyclin为调节亚 基, CDK为催化亚基。特定期的Cyclin 能激活相应CDK，作用于特定底物，驱 动该期细胞前行。
2020/12/9
10
三.细胞周期的调控异常与疾 病
• 细胞周期的调控异常可导致细胞的增殖过度或 不足，主要表现在两方面：细胞周期的驱动力 改变（cyclin, CDK或CDI表达过高或过低） 和检查机制障碍。
• 这些方面异常可导致相关疾病的发生，增殖过 度的疾病如肿瘤、前列腺肥大等；增殖缺陷的 疾病，如再生障碍性贫血、基因缺陷无汗腺症 等。
• P53蛋白，可与其专一DNA结合部位结合， 通过活化CDK,抑制P21及gadd45基因转录， 使DNA受损的细胞生长停滞在G1关卡点。
• 低磷酸化pRb， 在细胞G1期与转录活化因子 (E2F)结合，抑制E2F介导的反式激活作用； 高磷酸化pRb失去与E2F结合能力，因此不能 抑制E2F。
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机体细胞分为增殖周期细胞和非增殖周期细胞。 非增殖周期细胞，又包括Go期细胞和终末分 化细胞。
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细胞周期的特点:
• (1)单向性; • (2)阶段性; • (3)检查点(checkpoints) ; • (4)微环境影响细胞周期进程。
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• 原癌基因产物CyclinD 1（Bcl-1）过量表达， 是因为：①基因扩增，为其过量表达的主要机 制；②染色体倒位；③染色体易位。
• 过量表达的CyclinD 1需与其他癌基因协同作 用，才能使细胞发生转化。
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（2）CDK的增多：
• 主要见于 CDK4和CDK6的过度表达。 • 高浓度的CDK4可对抗P15的作用，并
18
• （6）细胞周期检查点
• 三种：
• ①DNA损伤检查点 在G1-S交界处检查；
• ②DNA复制检查点 在S -G2交界处检查；
• ③纺锤体组装检查点。每一检查点工作方式： 三部分组成，即①探测器、②传感器和③效应 器。
• CDK是细胞周期检查点的效应器，CDK即起 着细胞周期过渡的重要调节因子作用。
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细胞增殖分化异常与疾病
Disorders of Cell Proliferation and Differentitation
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第一节 细胞增殖的调控异常与 疾病
• 一、基本概念 • 1.细胞增殖（cell proliferation)：是指
细胞分裂和再生的过程，以使信息传给子代， 保持物种的延续性和数量增多。
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1.细胞周期调控异常与肿瘤
• 肿瘤细胞的生物学特征之一是恶性增殖， 主要是细胞内CDK活性增高所致，而 CDK活性依赖于其正调节亚基cyclin的 顺序性表达及其负调节亚基CDI的浓度， 同时也与检查点及检查机制障碍有关。
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（1） 细胞周期蛋白的异常：
• 肿瘤的发生与cyclin（主要是cyclinD,E )过 量表达有关。
抑制细胞分化的进行。
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14
（3） CDI表达不足和突变：
•①Ink4失活 • •②Kip含量减少
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15
•（3）CDI:
• 为CDK的抑制物，主要包括Ink4 (lnhibiter of CDK4) 和 Kip(kinase inhibition protein, Kip)等。 应激/ 损伤时, Kip 4和/ 或 Ink4发挥作用， 使损伤细胞阻滞于G1期。
•
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8
（2）CDK:
• 一组丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）蛋白激 酶，称CDK家族，已发现9种成员 CDK1~9，其中CDK1即cdc2。CDK 与浓度达到阈值的cyclin结合，形成 cyclin/CDK复合物。CDK分子中的活
化部位和抑制部位，需分别处于磷酸化 和去磷酸化状态时，CDK才显示活性。 CDK活化激酶（CAK），可使活化部位 的氨基酸残基磷酸化，调控CDK活性。
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16
（4） 泛素依赖的蛋白水解系 统：
• 泛素（ubquitin）为小分子蛋白，由76 个氨基酸组成。它有两种不同的蛋白水 解途径：CDC34途径和后期促进复合体 (APC)途径。
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（5） 抑癌基因产物P53和 pRb蛋白：
• 均作用于G1期, 阻止G1-S期过渡。
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2.胞外信号对细胞周期的调控：
• 胞外环境，包括细胞因子、激素、基质、营养 条件等均影响细胞周期进程。胞外信号，包括 增殖信号和抑制信号。
• 增殖信号，如多数肽类生长因子（GFs）等, 可促Go期细胞进入细胞周期;
• 抑制信号, 如TGF-ß能抑制正常和肿瘤细胞生 长，并将细胞阻滞于G1期。
• 2.细胞分化(cell differentitation)：指 在细胞增殖时，子代细胞在形态、结构和生理 功能上产生差异的过程，其本质是细胞发生基 因差别表达。
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二、细胞增殖的调控异常与疾 病
• （一）细胞周期的概念、分期和特点
• 细胞周期(cell cycle): 指增殖细胞从上一次 分裂结束到下一次分裂结束，所经历的时间-顺 序性变化过程。分为四期，即G1期、S期、 G2期和M期。其中，S期细胞进行DNA倍增
4
（二）细胞周期的调控
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5
1.自身调控
• 主要受： • ①周期素(cyclin) , • ②周期素依赖性激酶(CDK) , • ③周期素依赖性激酶抑制因子(CDI）综
合调控。
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6
Cyclin/CDK复合物
• Cyclin和CDK形成复合物，激活CDK, 推动细胞周期的行进，当CDI介入，形 成cyclin/CDK/CDI复合体，或cyclin 减少时CDK活性受到抑制，而终止周期 行进。
• CDK亦受Rb和P53, myc等基因的调控。
2020/12/9
7
• （1）周期素(cyclin) :
• 哺乳动物细胞中，至少有8 种 cyclin, 分 三大类即G1期、S期、G2期和M期 cyclin。
• Cyclin/CDK复合物中，cyclin为调节亚 基, CDK为催化亚基。特定期的Cyclin 能激活相应CDK，作用于特定底物，驱 动该期细胞前行。
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三.细胞周期的调控异常与疾 病
• 细胞周期的调控异常可导致细胞的增殖过度或 不足，主要表现在两方面：细胞周期的驱动力 改变（cyclin, CDK或CDI表达过高或过低） 和检查机制障碍。
• 这些方面异常可导致相关疾病的发生，增殖过 度的疾病如肿瘤、前列腺肥大等；增殖缺陷的 疾病，如再生障碍性贫血、基因缺陷无汗腺症 等。
• P53蛋白，可与其专一DNA结合部位结合， 通过活化CDK,抑制P21及gadd45基因转录， 使DNA受损的细胞生长停滞在G1关卡点。
• 低磷酸化pRb， 在细胞G1期与转录活化因子 (E2F)结合，抑制E2F介导的反式激活作用； 高磷酸化pRb失去与E2F结合能力，因此不能 抑制E2F。
2020/12/9