中图版必修一细胞凋亡(课件)

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1、细胞凋亡细胞凋亡CellularApoptosis一、概论随着生物学研究的深入，生物学家越来越意识到细胞死亡，特别是细胞凋亡具有特殊的生物学意义，对于一个多细胞生物来说，要维持完整性和保持平衡性，凋亡是一个非常重要的生物学过程。多细胞生物的诞生、生长、发育、存活以及死亡，无一不伴随着细胞凋亡过程。细胞死亡是组织病理学的中心议题，细胞死亡现象也是生命新陈代谢的固有本质。例如胚胎发育(embryonicdevelopment)正常组织更新（Normaltissueturnover），以及在增殖淋巴细胞群体中选择适当的克隆（selectionofappro

2、priateclones），这种细胞生理性死亡是种系发育史中早就存在的，有利于动物发育中的许多生命功能。1972年Keer根据细胞发生了与坏死完全不一样的死亡过程而提出了细胞凋亡（Apoptosis）的概念。80年代末，细胞凋亡成为新的医学研究热点。正是由于发现了细胞凋亡的规律，三位科学家获得了2002年的诺贝尔医学或生理学奖。他们是英国的西德尼•布伦纳、美国的H•罗伯特•霍维茨和英国的约翰•E•苏尔斯顿。二、凋亡概念：细胞凋亡是细胞循自身程序结束其生命的主动死亡的过程，具有特征的形态和生化改变，是由基因控制的个别细胞发生的自主有序的死亡。即是由基因

3、控制细胞有目的，有选择性的自我消亡过程，这种淘汰机制是保证生命进化的基础。三、凋亡的形态特征凋亡发生的过程表现为细胞死亡（dyingprocess）和被清除(eliminationprocess)（细胞缩小→致密染色质边集→核碎片→凋亡小体）1、丧失了特殊的表面结构（微绒毛等）和接触区，形成光滑的轮廓，从周围活细胞中分离出来；2、细胞缩小：①胞浆细胞器集中（squeeze）②胞膜出芽或起泡（bleb）③细胞皱缩（shrinkage）；3、保持胞浆细胞器完整性扫描电镜下，细胞表面呈奇特火山口样外观，①线粒体不肿胀，内膜不破裂；②短暂滑面内质网（SEN）

4、扩张，扩张间隙与细胞表面融合；③有时有聚积排例的半结晶状核糖体；④可有与细胞表面平行的微丝束。4、形成调亡小体（Apoptoticbodies）由凋亡细胞裂解为若干个由质膜包绕的小体，每个凋亡小体有自己的一簇细胞器。周围不引起炎症反应。5、核内染色质结构改变（这是最引人注意的改变）染色质（chromatin）凝集于核膜下表现为：①核质固缩（condenation）；②边集（margination）；③核浆紧实（compaction）；④核膜皱折（fold）。HE×1000，小鼠凋亡肝细胞HE×1000，小鼠凋亡肝细胞在透射电镜下，染色质浓缩在一起呈颗

5、粒状，半月形磨茹，或完整的捻珠形；核孔集中于少数区域，浓缩的染色质并不贴附在核膜上；转录复合物从核仁中脱落到核浆中呈一簇嗜锇酸小体。残留的核仁蛋白核心移到周围染色质特征性部位。核扭曲，断裂呈若干片断，所有片断开始时均有质膜包绕。6、凋亡细胞、凋亡小体被识别与吞噬：凋亡细胞或凋亡小体迅速被吞噬同质或异质细胞吞噬体（phagosome）进一步变性溶酶体残留小体（lysosomalresidualbodies）偶尔凋亡小体逃避被吞噬，如凋亡的导管上皮掉入管腔。几点说明：1、形态学改变告诉我们凋亡细胞发生早期细胞体积缩小（<50%）密度增加，胞浆细胞器保留完

6、整，说明细胞是有选择性的丧失了水和电解质，而较致密的结构成分得以保留下来，这种水分的迅速输出可能在内质网，使之在与细胞表面融合前呈短暂性扩张。2.胞浆胞核冒泡的机制还不十分清楚，Fesus发现在这个时相中，转谷氨酰胺酶（trangluamirase）活性可在受损细胞中检测到，转谷氨酰胺酶是交联蛋白酶，能使蛋白质成为不溶解的，具有高度化学上变质的一种化学剂，在凋亡细胞膜下构成一层由转谷氨酰胺酶化的蛋白质僵硬壳，这就很容易引起某些细胞的形态改变，并与凋亡细胞体积缩小和不溶解性有关。3、凋亡细胞、凋亡小体被邻近特殊吞噬细胞或其它细胞识别与吞噬，需要一种特殊

7、的非免疫性识别机制，最近发现吞噬细胞上至少有三类受体，凋亡细胞上出现有相应的凋亡标记，介导两者相互应答反应。①凋亡细胞表面膜结构改变，表面糖蛋白失去唾液酸侧键，使原来处于隐蔽状态的单糖暴露出来，与吞噬细胞表面的植物凝集素结合被吞噬。②细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸翻露到细胞外，被吞噬细胞表面相应的受体识别、吞噬。③吞噬细胞可以分泌一种物质即血栓连接素（thrombospoudin），在血小板、巨噬细胞、内皮细胞、纤维母细胞中可粘附FN、纤维蛋白原和糖蛋白。④介导多种细胞表面的蛋白多糖、硫酸脂等受体与凋亡小体表面的相应成分结合而将之吞噬。4、定时电动摄像研究

8、发现，凋亡发生开始得很突然，受致死刺激后不久，被攻击的细胞突然皱缩,冒泡并凋亡，这时期仅仅持续数分钟，然后产