《细胞的程序化死亡》PPT课件

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1、Chapter12Cellularagingandprogrammedcelldeath12.1CellularagingHayflicklimitation1961年，Hayflick首次报道了体外培养的人成纤维细胞(humanfibroblast)具有增殖分裂的极限。他利用来自胚胎和成体的成纤维细胞进行体外培养，发现胚胎的成纤维细胞分裂传代50次后开始衰退和死亡，而来自成年组织的成纤维细胞只能培养15～30代就开始死亡。。体外培养人的成纤维细胞，在体外分裂次数有限，证明细胞不是不死的将老年的人的成纤维细胞与年轻的人的成纤维细胞同时培养，年轻状态的

2、细胞在体外分裂次数更多，说明衰老与供体细胞的年纪有关老年的人的成纤维细胞与年轻的人的成纤维细胞进行混合和单独培养比较实验，发现二者的分裂次数没有变化，说明与培养的环境无关利用细胞杂交的方法确定引起衰老的真正原因。年轻的胞质体与年老的完整细胞融合，杂种细胞不能分裂；年老的胞质体与年轻的完整细胞融合，杂种细胞分裂能力与年轻相同，证明细胞核是导致衰老的真正原因HumanfibroblastculturedinvitroYONGOLD早老症儿童与正常儿童的比较12.1.1衰老细胞的特征细胞衰老的分子机理（一）差错学派•1、代谢废物积累：如：脂褐质•2、自由基

3、攻击：导致DNA、蛋白质变异，正常细胞内存在清除自由基的防御系统：–酶系统：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：维生素E，醌类等电子受体。遗传论学派1、细胞有限分裂学说–“Hayflick”极限，即细胞最大分裂次数。–L.Hayflick(1961)报道，人的成纤维细胞在体外培养时增殖次数是有限的（60~70代）。–细胞增殖次数与端粒DNA长度有关。•2、重复基因失活学说：如哺乳动物rRNA基因数随年龄而减少。3、衰老基因学说•子女的寿命与双亲的寿命有关；•各种动物都有相当恒定的平均寿命和最

4、高寿命；–成人早衰症：平均39岁时出现衰老，47岁生命结束；–婴幼儿早衰症：1岁时出现明显的衰老，12~18岁生命结束，–早衰症患者体内解旋酶发生突变。–Caenrhabditiselegans的平均寿命仅3.5天，该虫age-1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。自由基攻击细胞的证据12.2PCD(programcelldeath)DeathNecrosisＰＣＤ:apoptosis12.2.1Introduction细胞坏死•是细胞受到急性强力伤害时立即出现的反应。•早期表现为细胞膜破坏，线粒体肿胀•继而溶酶体破裂,细胞内容物

5、流出,引起炎症。2002年诺贝尔生理学或医学奖英国科学家悉尼·布伦纳（Sydney Brenner）英国科学家约翰·苏尔斯顿（John E. Sulston）美国科学家罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz）◆2002年的诺贝尔生理学和医学奖授予了在器官发育和程序性细胞死亡研究领域中做出奠基性贡献的3位科学家:●英国的Brenner、Sulston和美国的Horvitz●他们创造性地用线虫作为实验模型,实现了对器官发育过程中细胞分裂、分化的原位观察,完成了细胞图谱的绘制,●在此基础上发现并研究了调控器官发育程序性细胞死亡的关键基因及其功能

6、并进一步在高等哺乳动物中发现了相关功能基因。Kerr（1972）最先提出，与细胞坏死的区别是：•①细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体；•②凋亡小体内有结构完整的细胞器；•③不引起炎症；•④线粒体无明显形态变化，溶酶体活性不增加；•⑤内切酶活化，DNA有控降解，凝胶电泳图谱呈梯状；•⑥凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死是病理性变化。12.2.2NecrosisandapoptosisPCDPCDNecrosisapoptosisDNALADDER180～200bp转谷氨酰胺酶tTG（tissueTransglutaminase）increaseBiolo

7、gyandchemicalcharacter细胞凋亡和细胞坏死的区别区别点细胞凋亡细胞坏死起因生理或病理性病理性变化或剧烈损伤范围单个散在细胞大片组织或成群细胞细胞膜保持完整，一直到形成凋亡小体破损染色质凝聚在核膜下呈半月状呈絮状细胞器无明显变化肿胀、内质网崩解细胞体积固缩变小肿胀变大凋亡小体有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬无，细胞自溶，残余碎片被巨噬细胞吞噬基因组DNA有控降解，电泳图谱呈梯状随机降解，电泳图谱呈涂抹状蛋白质合成有无调节过程受基因调控被动进行炎症反应无，不释放细胞内容物有，释放内容物。PCDregulatenervecellnumber

8、1:形态学2:电泳方法彗星电泳3:DNATUNEL4:CaspaseactivityWesternblot5