细胞凋亡异常与疾病PPT课件
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细胞凋亡异常与疾病
2）BcL-2抗凋亡机制： 抗氧化 抑制促凋亡蛋白质 抑制促凋亡调节蛋白 抑制凋亡蛋白酶 维持细胞钙稳态
细胞凋亡异常与疾病
2）促进凋亡基因，如P53、Bax、Bak等
P53基因
■P53是一种DNA结合蛋白，负责检查染色体DNA， 并修复受损的DNA，如修复失败则诱导细胞凋亡。 ■但如果P53发生突变或失活则抑制细胞凋亡。
细胞凋亡异常与疾病
• 细胞坏死（necrosis）：
严重损伤因素（如：毒物中毒、严重缺 血、缺氧、强酸、强碱、强大电流等）所 致的细胞被动性死亡。
细胞凋亡异常与疾病
1.性质 2.诱导因素 3.生化特点
4.形态变化
5.DNA电泳
6.炎症反应
7.凋亡小体 8.基因调控
细胞凋亡与坏死的比较
坏死
凋亡
病理性，非特异性 强烈刺激，随机发生 被动过程，无新蛋白 合成，不耗能 细胞肿胀，细胞结构 全面溶解破坏 弥散性降解，电泳呈 片状 溶酶体破裂，局部炎 症反应 无 无
■细胞凋亡的信号转导
1.死亡受体介导的凋亡通路
1）死亡配体：属于TNF超家族，如TNF-α、Fas配体。 2）死亡受体：可与相应配体结合，传递细胞凋亡信
号，如TNFR、Fas、DR3、DR4、DR5等。
细胞凋亡异常与疾病
【死亡受体通路】
生长因子、信号、Fas抗体
FasL FAS
FADD
Pro-caspase-8
DD DED
Pro-caspase-3
Caspase-8
细
胞
凋
Caspase-3
亡
FADD（Fas-associated death domain）； DD（death domain）； DED （death effector domain）。
细胞凋亡异常与疾病
2．线粒体途径
氧化 应激 损伤 ，钙 稳态 失衡
细胞凋亡异常与疾病
3）双向调控基因
C-myc
■是一种癌基因，也是重要的转录调节因子。 ■具有双向调节作用，既能诱导增殖，也能诱导凋亡。
细胞凋亡异常与疾病
■凋亡细胞的清除（吞噬细胞起主要作用）
1.吞噬细胞凝集素的作用 2.血小板反应蛋白介导吞噬 3.磷脂酰丝氨酸受体的作用
细胞凋亡异常与疾病
细胞凋亡的生理意义
细胞凋亡异常与疾病
细胞凋亡时的主要变化
空泡化
固缩
出芽
染色
（胞浆脱水）（细胞体积缩小）(内质网扩张突起) 质边集
1. 形态学改变 细胞凋亡异常与疾病
凋亡小体
2. 生化改变
1）内源性核酸内切酶（DNase）激活 2）Caspase（富含半胱氨酸的蛋白酶）激活
细胞凋亡异常与疾病
3）DNA的片段化断裂
第八章 细胞凋亡异常与疾病
细胞凋亡异常与疾病
第一节 细胞凋亡概述
1972年Kerr在研究中 观察到一种不同于坏死 的细胞死亡方式，联想 到秋日落叶， 就把它
称作 Apoptosis。
英国阿伯丁大学病理系 Kerr教授
细胞凋亡异常与疾病
• Apoptosis定义
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，又称程序性 细胞死亡PCD（programmed cell death）。
●富含半胱氨酸。 ●第一个被发现的是Caspase1，也被称为ICE。 ●有14个家族成员（1998），分别是Caspase1-14 。
细胞凋亡异常与疾病
2）分型：启动型caspase-8～10 效应型 caspase-3、6、7
3）作用：●灭活凋亡抑制物 ●分解核膜下板层结构（lamins） ●分解细胞骨架相关活性蛋白 ●瓦解核结构成碎片
2.病理性凋亡信号
1）氧化应激的作用：活性氧的损伤 2）死亡受体的激活：Fas配体,TNR,DR3-5配体 3）线粒体结构和功能的改变
细胞凋亡异常与疾病
线粒体通透性转换孔 (permeability transition pore，PTP) ■正常情况关闭
■开放后可导致ΔΨm下降而诱发凋亡
细胞凋亡异常与疾病
1.确保正常发育、生长
2.维持内环境稳定 3.发挥积极的防御功能
细胞凋亡异常与疾病
第四节 凋亡异常与疾病
细胞凋亡异常与疾病
细胞凋亡异常
1.细胞凋亡不足： 肿瘤、病毒感染性疾病、自身免疫病；
2.细胞凋亡过度： AIDS、心脏疾病、神经元退行性疾病。
细胞凋亡异常与疾病
⒈肿瘤
㈠ 细胞凋亡不足
●肿瘤发生的主要途径是增殖过度、凋亡不足； ●抑制凋亡基因Bcl-2基因过高表达→凋亡衰减（前列腺癌）； ●促凋亡基因如p53基因突变或缺失，肿瘤发生率↑。
PTP开放 △m↓ → 膜通透性↑→ 线粒体肿胀
Cyto-c + Apaf-1
dATP
+
AIF
Apaf-1活化
CARD
+
SMAC/DIABLO
Caspase-9
Pro-caspase-9
阻断凋亡抑制蛋白
细胞凋亡异常与疾病
凋亡
■细胞凋亡的执行
1.Caspase（Asp特异的半胱氨酸蛋白酶） 1）Caspase家族简介
细胞凋亡异常与疾病
2.病毒感染性疾病
■病毒逃避宿主防御机制：灭活P53、ICE、表达 Bcl-2或Bcl-2样蛋白。
3.自身免疫病
■特征：自身抗原受到自身抗体或致敏T淋巴细胞的攻击而 造成的组织损伤和破坏。
细胞凋亡异常与疾病
生理性或病理性，特异性 较弱刺激，非随机发生 主动过程，有新蛋白合成， 耗能 细胞皱缩，核固缩，细胞 结构完整 DNA片段化，电泳呈梯状条 带 溶酶体相对完整，局部无 炎症反应 有 有
细胞凋亡的过程
1.诱导期：凋亡信号启动相关信号转导
2.效应期：相关基因接受信号合成凋亡相关酶 3.降解期：凋亡相关酶降解破坏多种基因及细胞
细胞凋亡异常与疾病
2.内源性核酸内切酶（DNase）
1）作用：切割染色质DNA 2）Ca2+/Mg2+增强其活性，Zn2+抑制其活性
细胞凋亡异常与疾病
■细胞凋亡的基因调控 1.抑制凋亡基因，如Bcl-2、Bcl-XL等
Bcl-2（B细胞淋巴瘤/白血病-2基因）
1）特点： 是第一个被确认的抑制凋亡基因； 主要分布在线粒体内膜、细胞膜内表面等。
典型凋亡细胞DNA琼脂糖凝胶电泳（呈现梯状条带）
细胞凋亡异常与疾病
第二节
凋亡信号
细胞凋亡的调控
胞
内
信
核酸内切酶激活
号
Caspase激活
转
执行凋亡
导
凋亡清除
细胞凋亡异常与疾病
■凋亡信号 1.生理性凋亡信号
1）直接作用：糖皮质激素与淋巴细胞凋亡等 2）间接作用：睾丸组织与前列腺上皮细胞等
细胞凋亡异ຫໍສະໝຸດ Baidu与疾病
2）BcL-2抗凋亡机制： 抗氧化 抑制促凋亡蛋白质 抑制促凋亡调节蛋白 抑制凋亡蛋白酶 维持细胞钙稳态
细胞凋亡异常与疾病
2）促进凋亡基因，如P53、Bax、Bak等
P53基因
■P53是一种DNA结合蛋白，负责检查染色体DNA， 并修复受损的DNA，如修复失败则诱导细胞凋亡。 ■但如果P53发生突变或失活则抑制细胞凋亡。
细胞凋亡异常与疾病
• 细胞坏死（necrosis）：
严重损伤因素（如：毒物中毒、严重缺 血、缺氧、强酸、强碱、强大电流等）所 致的细胞被动性死亡。
细胞凋亡异常与疾病
1.性质 2.诱导因素 3.生化特点
4.形态变化
5.DNA电泳
6.炎症反应
7.凋亡小体 8.基因调控
细胞凋亡与坏死的比较
坏死
凋亡
病理性，非特异性 强烈刺激，随机发生 被动过程，无新蛋白 合成，不耗能 细胞肿胀，细胞结构 全面溶解破坏 弥散性降解，电泳呈 片状 溶酶体破裂，局部炎 症反应 无 无
■细胞凋亡的信号转导
1.死亡受体介导的凋亡通路
1）死亡配体：属于TNF超家族，如TNF-α、Fas配体。 2）死亡受体：可与相应配体结合，传递细胞凋亡信
号，如TNFR、Fas、DR3、DR4、DR5等。
细胞凋亡异常与疾病
【死亡受体通路】
生长因子、信号、Fas抗体
FasL FAS
FADD
Pro-caspase-8
DD DED
Pro-caspase-3
Caspase-8
细
胞
凋
Caspase-3
亡
FADD（Fas-associated death domain）； DD（death domain）； DED （death effector domain）。
细胞凋亡异常与疾病
2．线粒体途径
氧化 应激 损伤 ，钙 稳态 失衡
细胞凋亡异常与疾病
3）双向调控基因
C-myc
■是一种癌基因，也是重要的转录调节因子。 ■具有双向调节作用，既能诱导增殖，也能诱导凋亡。
细胞凋亡异常与疾病
■凋亡细胞的清除（吞噬细胞起主要作用）
1.吞噬细胞凝集素的作用 2.血小板反应蛋白介导吞噬 3.磷脂酰丝氨酸受体的作用
细胞凋亡异常与疾病
细胞凋亡的生理意义
细胞凋亡异常与疾病
细胞凋亡时的主要变化
空泡化
固缩
出芽
染色
（胞浆脱水）（细胞体积缩小）(内质网扩张突起) 质边集
1. 形态学改变 细胞凋亡异常与疾病
凋亡小体
2. 生化改变
1）内源性核酸内切酶（DNase）激活 2）Caspase（富含半胱氨酸的蛋白酶）激活
细胞凋亡异常与疾病
3）DNA的片段化断裂
第八章 细胞凋亡异常与疾病
细胞凋亡异常与疾病
第一节 细胞凋亡概述
1972年Kerr在研究中 观察到一种不同于坏死 的细胞死亡方式，联想 到秋日落叶， 就把它
称作 Apoptosis。
英国阿伯丁大学病理系 Kerr教授
细胞凋亡异常与疾病
• Apoptosis定义
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，又称程序性 细胞死亡PCD（programmed cell death）。
●富含半胱氨酸。 ●第一个被发现的是Caspase1，也被称为ICE。 ●有14个家族成员（1998），分别是Caspase1-14 。
细胞凋亡异常与疾病
2）分型：启动型caspase-8～10 效应型 caspase-3、6、7
3）作用：●灭活凋亡抑制物 ●分解核膜下板层结构（lamins） ●分解细胞骨架相关活性蛋白 ●瓦解核结构成碎片
2.病理性凋亡信号
1）氧化应激的作用：活性氧的损伤 2）死亡受体的激活：Fas配体,TNR,DR3-5配体 3）线粒体结构和功能的改变
细胞凋亡异常与疾病
线粒体通透性转换孔 (permeability transition pore，PTP) ■正常情况关闭
■开放后可导致ΔΨm下降而诱发凋亡
细胞凋亡异常与疾病
1.确保正常发育、生长
2.维持内环境稳定 3.发挥积极的防御功能
细胞凋亡异常与疾病
第四节 凋亡异常与疾病
细胞凋亡异常与疾病
细胞凋亡异常
1.细胞凋亡不足： 肿瘤、病毒感染性疾病、自身免疫病；
2.细胞凋亡过度： AIDS、心脏疾病、神经元退行性疾病。
细胞凋亡异常与疾病
⒈肿瘤
㈠ 细胞凋亡不足
●肿瘤发生的主要途径是增殖过度、凋亡不足； ●抑制凋亡基因Bcl-2基因过高表达→凋亡衰减（前列腺癌）； ●促凋亡基因如p53基因突变或缺失，肿瘤发生率↑。
PTP开放 △m↓ → 膜通透性↑→ 线粒体肿胀
Cyto-c + Apaf-1
dATP
+
AIF
Apaf-1活化
CARD
+
SMAC/DIABLO
Caspase-9
Pro-caspase-9
阻断凋亡抑制蛋白
细胞凋亡异常与疾病
凋亡
■细胞凋亡的执行
1.Caspase（Asp特异的半胱氨酸蛋白酶） 1）Caspase家族简介
细胞凋亡异常与疾病
2.病毒感染性疾病
■病毒逃避宿主防御机制：灭活P53、ICE、表达 Bcl-2或Bcl-2样蛋白。
3.自身免疫病
■特征：自身抗原受到自身抗体或致敏T淋巴细胞的攻击而 造成的组织损伤和破坏。
细胞凋亡异常与疾病
生理性或病理性，特异性 较弱刺激，非随机发生 主动过程，有新蛋白合成， 耗能 细胞皱缩，核固缩，细胞 结构完整 DNA片段化，电泳呈梯状条 带 溶酶体相对完整，局部无 炎症反应 有 有
细胞凋亡的过程
1.诱导期：凋亡信号启动相关信号转导
2.效应期：相关基因接受信号合成凋亡相关酶 3.降解期：凋亡相关酶降解破坏多种基因及细胞
细胞凋亡异常与疾病
2.内源性核酸内切酶（DNase）
1）作用：切割染色质DNA 2）Ca2+/Mg2+增强其活性，Zn2+抑制其活性
细胞凋亡异常与疾病
■细胞凋亡的基因调控 1.抑制凋亡基因，如Bcl-2、Bcl-XL等
Bcl-2（B细胞淋巴瘤/白血病-2基因）
1）特点： 是第一个被确认的抑制凋亡基因； 主要分布在线粒体内膜、细胞膜内表面等。
典型凋亡细胞DNA琼脂糖凝胶电泳（呈现梯状条带）
细胞凋亡异常与疾病
第二节
凋亡信号
细胞凋亡的调控
胞
内
信
核酸内切酶激活
号
Caspase激活
转
执行凋亡
导
凋亡清除
细胞凋亡异常与疾病
■凋亡信号 1.生理性凋亡信号
1）直接作用：糖皮质激素与淋巴细胞凋亡等 2）间接作用：睾丸组织与前列腺上皮细胞等
细胞凋亡异ຫໍສະໝຸດ Baidu与疾病