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细胞的衰老与死亡Aging&DeathoftheCell
1细胞的衰老与死亡细胞衰老细胞死亡细胞凋亡
2细胞衰老细胞衰老（cellaging）是细胞在正常生理条件下发生的细胞各项功能的衰退、细胞形态的显著变化并最终趋向死亡的现象。细胞衰老是一种不可抗拒的生理现象，是机体衰老和老年病发病的基础。细胞衰老与机体衰老对多细胞生命机体而言，细胞衰老和机体衰老是两个不同的概念，细胞衰老并不意味着机体衰老，但细胞衰老是机体衰老的前提和基础。细胞衰老的概念及细胞寿命
3——根据细胞的更新速度来定义细胞衰老细胞衰老的概念及细胞寿命在体细胞的寿命离体细胞的寿命机体内各类型细胞的寿命不同细胞在体外培养条件下的寿命根据细胞寿命情况将细胞分为三类：肾髓质细胞肝细胞脂肪细胞胃壁细胞胃酶原细胞角膜上皮细胞胰脏腺泡细胞及胰岛细胞肌细胞红细胞和白细胞唾液腺细胞胞骨细胞口腔和胃肠道上皮细胞肾皮质细胞肾上腺髓质细胞皮肤表皮细胞肾上腺皮质细胞神经元快速更新（少于30天）的细胞缓慢更新（长于30天，短于动物寿命）的细胞接近或等于动物寿命的细胞
4在体细胞的寿命离体细胞的寿命——根据细胞分裂传代次数来定义物种的寿命与体外培养时细胞传代次数的关系龟人鸡鼠细胞衰老细胞衰老的概念及细胞寿命Hayflick界限：体外培养细胞（离体细胞）具有增殖分裂的极限；胚胎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。动物细胞在体外可传代的次数与物种的寿命呈正相关。
5细胞衰老衰老细胞正常细胞细胞衰老的特征——形态学胞内水分减少，质膜出现皱缩细胞膜的衰老色素积累核增大，核膜内陷，染色质凝聚线粒体空泡化，并且数量减少细胞膜的流动性降低细胞膜受体-配体复合物形成能力降低选择透过性降低，通透性增加内膜成分膨胀、断裂
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8细胞衰老细胞衰老的学说和机制遗传决定学说自由基学说端粒钟学说细胞代谢废物累积学说差错灾难学说衰老是个体发育的既定程序；个体衰老由遗传物质决定，相关基因在特定时间的开启或关闭决定了衰老的发生；例子：婴幼儿早衰症及成人早衰症成人早衰症
9细胞衰老细胞衰老的学说和机制遗传决定学说自由基学说端粒钟学说细胞代谢废物累积学说差错灾难学说自由基含不配对的电子，如O2-，容易抢夺电子而使生物大分子发生氧化，发生性质的改变；内源性及外源性自由基例子：老年斑老年人细胞中超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化氢酶含量较低，无法对抗细胞氧自由基，易形成老年斑
10细胞衰老细胞衰老的学说和机制遗传决定学说自由基学说端粒钟学说细胞代谢废物累积学说差错灾难学说端粒是染色体末端的一段特殊序列；每分裂一次，端粒序列就缩短一点，端粒消耗殆尽，细胞即走向死亡；端粒酶使细胞实现”永生化”细胞分裂伴随端粒的缩短
11细胞衰老细胞衰老的学说和机制遗传决定学说自由基学说端粒钟学说细胞代谢废物累积学说差错灾难学说β-淀粉样蛋白沉淀与老年痴呆症
12细胞的衰老与死亡细胞衰老细胞死亡细胞凋亡
13离体细胞的活性染料拒染观察鉴定细胞死亡最直接、最快捷的方法是活性染色法。常用的有台盘蓝和中性红。由于死亡后，膜结构变化，只有死细胞才能被台盘蓝染色，活细胞不被染色(如图)。应用中性红染色时，活细胞染色而死细胞无色，借以鉴别细胞。细胞死亡细胞死亡的标志
14细胞死亡细胞死亡的两种形式细胞坏死细胞凋亡细胞坏死(necrosis)是指细胞在受到强烈的理化刺激（如机械损伤、毒性物质、极端温度或酸碱度）及严重的病理刺激所导致的细胞死亡过程。细胞坏死时，细胞膜发生破裂，胞内成分释放到胞外，导致炎症反应。两个特点：被动死亡—他杀炎症反应
15细胞死亡细胞死亡的两种形式细胞凋亡(apoptosis)是细胞在特定信号的诱导下所进行的有步骤的、主动的细胞死亡过程,也叫程序性死亡。凋亡细胞形成由膜包被的凋亡小体，后者被周围的正常细胞所吞噬，不伴随膜的破裂，没有任何炎症和坏死现象。两个特点主动死亡—自杀无炎症反应细胞坏死细胞凋亡
16细胞的衰老与死亡细胞衰老细胞死亡细胞凋亡
17细胞核的变化细胞质的变化细胞膜的变化凋亡小体的形成细胞凋亡细胞凋亡的特征—形态学核DNA断裂，固缩为异染色质块，并定位于核膜的下方，呈现新月状；核纤层被破坏，核膜在核孔处断裂，包裹染色质形成核碎片细胞核发生固缩、破裂形成核碎片
18细胞核的变化细胞质的变化细胞膜的变化凋亡小体的形成细胞凋亡细胞凋亡的特征—形态学胞质发生明显浓缩，细胞出现皱缩线粒体出现空泡化，内质网腔扩张膨胀细胞骨架系统紊乱
19细胞核的变化细胞质的变化细胞膜的变化凋亡小体的形成细胞凋亡细胞凋亡的特征—形态学细胞表面特化结构（微绒毛、突起及细胞连接）消失；细胞膜仍然完整
20细胞核的变化细胞质的变化细胞膜的变化凋亡小体的形成细胞凋亡细胞凋亡的特征—形态学出芽脱落机制分隔机制自噬体形成机制自噬体形成凋亡小体
21核小体中DNA长度约为200bp细胞凋亡时，内源性核酸内切酶随机切割核小体连接处，使染色质DNA断裂为200bp或其整倍数；进行琼脂糖凝胶电泳时呈现DNA梯状条带；细胞坏死时，DNA随意断裂，琼脂糖凝胶电泳时呈现弥散状条带；细胞凋亡细胞凋亡的特征—分子水平DNA片段化蛋白酶是细胞凋亡的主要执行者胞浆Ca2+及pH的变化线粒体的作用
22细胞凋亡DNA片段化蛋白酶是细胞凋亡的主要执行者胞浆Ca2+及pH的变化线粒体的作用细胞凋亡的特征—分子水平蛋白酶解级联反应介导的程序性细胞死亡
23细胞凋亡细胞凋亡的特征—分子水平凋亡时，胞浆Ca2+浓度持续升高，打破了胞内结构的稳定，是细胞凋亡的启动信号；胞浆的碱化或酸化均能影响凋亡DNA片段化蛋白酶是细胞凋亡的主要执行者胞浆Ca2+及pH的变化线粒体的作用
24细胞凋亡细胞凋亡的特征—分子水平凋亡时线粒体呼吸链受损，能量代谢受到破坏，加速细胞死亡；线粒体代谢产生的超氧化物可促进凋亡；凋亡时，线粒体通透性增加，释放细胞色素c进而触发Caspase蛋白酶的级联反应；DNA片段化蛋白酶是细胞凋亡的主要执行者胞浆Ca2+及pH的变化线粒体的作用
25细胞凋亡细胞凋亡与细胞坏死的形态比较
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27细胞凋亡细胞凋亡的分子机制细胞凋亡研究的模式生物—秀丽隐杆线虫线虫细胞数量少（成体仅有1090个细胞），便于跟踪研究特定细胞的凋亡过程。研究发现，线虫ced3、ced4基因在凋亡中是必需的；Ced3的哺乳动物同源物胱天蛋白酶家族（Caspase）；研究发现Caspase-8/9参与凋亡的启动，Caspase-3为凋亡的主要执行者；Caspase-8/9和Caspase-3之间存在上下游的级联激活关系Caspase8/9细胞骨架、细胞器等核纤层及DNA
28细胞凋亡细胞凋亡的分子机制细胞凋亡的两种途径：死亡受体介导的细胞凋亡线粒体介导的细胞凋亡受体介导的程序性细胞死亡途径FasFasL死亡结构域
29细胞凋亡细胞凋亡的分子机制细胞凋亡的两种途径：死亡受体介导的细胞凋亡线粒体介导的细胞凋亡线粒体介导的细胞凋亡途径凋亡相关的bcl-2基因家族：Bcl-2阻止cyt-c释放，抑制凋亡Bad及Bax增加线粒体的通透性，促使cyt-c释放，进而促进凋亡
30细胞色素C
31细胞凋亡细胞凋亡的影响因素细胞凋亡的诱发因素生理性诱导因子：肿瘤坏死因子（TNF）及其配体、转化生长因子（TGF-β）家族损伤相关因子；各种原癌基因、抑癌基因疾病治疗相关因子细胞凋亡的抑制因素生理性抑制因子：bcl-2、mtp53病毒基因
32细胞凋亡细胞凋亡的影响因素人类P53蛋白存在两种形式：野生型P53，“基因组卫士”，在G1期检查DNA损伤，如有损伤，P53蛋白阻止DNA复制，以提供足够的时间使损伤DNA修复；如果修复失败，P53蛋白则引发细胞凋亡；突变型P53，P53蛋白异常，细胞周期失控，细胞发生癌变p53基因对细胞凋亡的调节
33细胞凋亡细胞凋亡的意义动物机体的细胞数量控制的途径
34（a）开始时足趾是相连在一起的；（b）经编程死亡足趾分开编程死亡在蝌蚪向蛙发育的变态反应发挥重要作用细胞凋亡细胞凋亡的意义
35细胞凋亡对发育中神经细胞数量的调节生成的神经细胞多于能够支持它们生存的靶细胞的数量，靶细胞能释放生存因子维持神经细胞的存活。某些得不到生存因子的神经细胞则通过编程死亡而消失。细胞凋亡细胞凋亡的意义
36细胞凋亡细胞凋亡与疾病细胞凋亡过低导致相关疾病发生细胞凋亡与肿瘤细胞凋亡与系统性红斑狼疮（SLE）p53基因对细胞凋亡的调节
37受体介导的程序性细胞死亡途径FasFasL死亡结构域由于Fas表达缺陷导致T淋巴细胞凋亡障碍,引起自身免疫性疾病细胞凋亡细胞凋亡与疾病细胞凋亡过低导致相关疾病发生细胞凋亡与肿瘤细胞凋亡与系统性红斑狼疮（SLE）
38细胞凋亡细胞凋亡与疾病细胞凋亡过度导致相关疾病发生细胞凋亡与神经退行性疾病细胞凋亡与AIDS病β-淀粉样蛋白沉淀与阿尔茨海默病（AD）β-淀粉样蛋白诱导神经细胞过度凋亡是AD发病的重要原因之一
39细胞凋亡细胞凋亡与疾病细胞凋亡过度导致相关疾病发生细胞凋亡与神经退行性疾病细胞凋亡与AIDS病HIV诱导T淋巴细胞凋亡，导致免疫系统崩溃
40细胞衰老的概念及衰老的形态学特征细胞死亡的两种形式：坏死和凋亡细胞凋亡的特征（形态学及分子水平）细胞凋亡和细胞坏死的差异点细胞的衰老与死亡—小结
