细胞生物学-15程序性细胞死亡与细胞衰老.ppt

机体结构;第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老;一、动物细胞的程序性死亡

㈠细胞凋亡

⒈概念和特征

由基因决定的主动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。它普遍地存在于动物和植物中。;2002年10月7日英国人悉尼·布雷诺尔、美国人罗伯特·霍维茨和英国人约翰·苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究，获诺贝尔生理与医学奖。

;脊椎动物的神经系统的发育;发育过程中手的成形过程;细胞凋亡的特征：

①细胞首先变圆，与邻近细胞脱离。

②染色质固缩，别离沿核膜分布，细胞质也发生固缩。

③DNA在核小体连接区被酶降解为片段。

④细胞膜反折，包围细胞碎片，形成芽状突起脱落后形成凋亡小体或细胞固缩形成凋亡小体。

⑤凋亡小体被周围细胞吞噬，无细胞内容物外泄，故无炎症反响。;凋亡细胞的形态变化;细胞凋亡的形态学特征

在细胞凋亡过程中，形态结构发生了明显的变化。

⒈凋亡的起始

⒉凋亡小体形成

⒊凋亡小体逐渐为邻近的细胞吞噬

;;;;⒉细胞凋亡的生理意义

在有机体生长发育过程中具有极其重要的意义。

①细胞调亡是维持个体正常生理过程所必需的。如在生理条件下，许多退化过程都与之相关，象断奶后乳房恢复静息状态；许多昆虫，两栖类动物发育过程中的变态现象等。

②抵御外界各种因素的干扰。已衰老或病变的细胞发生凋亡而被去除，这对于维持体内细胞的新陈代谢有重要意义。;⒊细胞凋亡的检测

⑴形态上判断〔显微镜观察〕

荧光素染色法：用荧光染料DAPI染色可观察到细胞核的形态变化

有无凋亡小体

有无炎症反响

核周边有无半圆形或三角形的凝聚块。;⑵DNA电泳

电泳结果有无“梯状”条带〔DNAladders)

⑶TUNEL测定法〔末端标记法〕

DNA分子断裂缺口中的3’-OH进行原位标记。

⑷慧星电泳法

DNA降解片段电泳速度快。

⑸流式细胞分析

检测DNA含量的变化是否介

于二倍体和多倍体之间。;;〔生化特征〕

细胞凋亡的最主要特征是DNA发生核小体间的断裂，结果产生数量不同的核小体片段，在进行琼脂糖凝胶电游泳时，形成特征性DNA梯状条带。

DNA电泳形成的梯状条带是细胞凋亡的典型特征，到目前为止，梯状条带仍是鉴定细胞凋亡最可靠的方法。;;病毒诱导细胞凋亡;㈡细胞坏死

⒈定义

细胞坏死(necrosis)：是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激〔如局部缺血、高热及物理化学损伤和微生物的侵袭等〕引起的细胞损伤和死亡。

;⒉坏死的特征：

①细胞膜通透性增加，细胞外形变得规那么。

②细胞核及线粒体肿胀，内质网扩张，溶酶体破裂，最终细胞膜破坏，胞浆外溢，细胞解体，引起炎症反响。

;坏死细胞的形态变化;过去认为，细胞坏死是一种被动的死亡方式。现在认为可能是细胞程序性死亡的另一种形式。;细胞坏死与凋亡的形态区别;图左，正常胸腺细胞；右，凋亡胸腺细胞〔注意凋亡小体〕;⒊细胞坏死和细胞凋亡的区别;㈢细胞自噬

⒈定义

细胞自噬是细胞受到刺激后吞噬自身的细胞质或细胞器，最终将吞噬物在溶酶体内降解的过程。

细胞自噬可能是细胞凋亡的补充途径。

;二、植物细胞与酵母细胞的程序性死亡

㈠植物细胞的程序性死亡

死亡细胞的剩余体被细胞壁固定在原位，不被周围细胞吞噬，而被自身液泡中的水解酶消化。

㈡酵母细胞的程序性死亡

与动物细胞凋亡机制类似。

认为单细胞生物的主动自杀能够去除适应不良的个体以及控制群体的数量，特别是在应急状态下能够将有限的营养供给最正确适应性的个体。;第二节细胞衰老;

机体衰老

机体的衰老表现为有一定的寿命。

因为“生-老-死”是生命活动的必然规律。

机体衰老≠细胞衰老

细胞衰老是机体衰老的根底；

机体衰老是细胞衰老的结果。

;细胞衰老也表现为有一定的寿命：

机体内总有细胞在不断地衰老与死亡，同时又有细胞增殖产生新生细胞进行补偿，不同类型细胞寿命不同，如：

神经元、胃酶原细胞、脂肪细胞、骨细胞等为缓慢更新细胞〔与机体几乎等寿〕。

肝细胞等寿命长于30天，为短于机体寿命的细胞。

皮肤表皮细胞、角膜上皮细胞、血细胞等为快速更新的细胞，寿命短于30天。;二、体外培养细胞的衰老与Hayflick界限

Hayflick等人的研究证实：关于细胞增殖能力和寿命是有限的观点。细胞，至少是培养的细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；细胞的增殖能力不是无限的，而是有一定的