精编制作细胞衰老与细胞凋亡PPT课件
85页1、细胞衰老与细胞凋亡 衰老和死亡是生命的基本现象 生命要不断的更新 种族要不断的繁衍 而这种过程就是在生与死的矛盾中进行的 至少从细胞水平来看 死亡是不可避免的 衰老过程发生在生物界的整体水平 种群水平 个体水平 细胞水平以及分子水平等不同的层次 衰老是细胞的一种重要的生命活动 Hayflick界限 第1节细胞衰老 CELLAGING CELLSENESCENCE 细胞衰老的研究 成人早衰症 Werner氏综合症 婴幼儿早衰症 Hayflick Guilford综合症 决定细胞衰老的因素在细胞内部 而不在外部环境 决定细胞衰老的表达是细胞核而不是细胞质 长寿基因和衰老基因 细胞在体内条件下的衰老 衰老细胞结构的变化 细胞核 核膜的内折 染色质固缩化 内质网 有序排列被破坏 弥散于核周胞质中糙面内质网解体 减少 线粒体 数目减少 体积增大 有时可看到嵴 致密体 积累增多 是由溶酶体或线粒体转化 膜系统的变化 凝胶相或固相 通透性和流动性降低细胞间间隙连接减少组成间隙连接的膜内颗粒聚集体变小 皮肤干燥 发皱 头发变白 老人斑 吸收能力下降 细胞水分减少 体积减小 细胞内的酶活性降低 细胞内色
2、素 脂褐素 的累积 细胞膜通透性功能改变 无力 细胞内呼吸速度减慢 衰老症状与原因分析 就生物个体而言 在其整个的生长发育过程中也不断地发生细胞选择性地死亡 这对保证机体的生存 保持机体对内外环境变化的适应能力 维持其正常的发育均具有重要意义 此种细胞死亡称为编程性细胞死亡 programmedcelldeath PCD 也称细胞凋亡 apoptosis 编程性细胞死亡 细胞凋亡 apoptosis 由基因控制的自主性有序死亡 亦称程序性死亡 programmedcelldeath PCD Apo ptosis来源于希腊语 fromfall 细胞的死亡犹如秋天树叶的凋落1965年Kerr J F R 对大鼠肝脏门静脉结扎后肝细胞溶酶体的观察 JPathol Bacteriol 90 419 1965 1972年澳大利亚Kerr和Curry提出 线虫 C elegant 中的细胞程序性死亡 线虫 成体959个细胞 但在发育过程中有131个细胞会注定发生PCDPCD发生时间 1h左右参与线虫PCD的基因 目前已知的有14个 凋亡的回顾 programmedcelldeath PCD 经典凋
3、亡模型 PCD已经提出20多年了 但是发现其生物学上的重大意义还是近年的事 PCD和遗传 进化 发育 病理及至肿瘤的发生 发展及其放疗 化疗等均有密切的关系 年诺贝尔生理学或医学奖分别授予了英国科学家悉尼 布雷内 美国科学家罗伯特 霍维茨和英国科学家约翰 苏尔斯顿 以表彰他们发现了在器官发育和 程序性细胞死亡 过程中的基因规则 SydneyBrenner1 3oftheprizeUnitedKingdomTheMolecularSciencesInstituteBerkeley CA USAb 1927 inUnionofSouthAfrica H RobertHorvit1 3oftheprizeUSAMassachusettsInstituteofTechnology MIT Cambridge MA USAb 1947 JohnE SulstonUnitedKingdomTheWellcomeTrustSangerInstituteCambridge UnitedKingdomb 1942 THE2002NOBELPRIZEWINNER THENOBELDIPlOMA 2002年
4、诺贝尔医学与生理学颁奖仪式 瑞典斯德哥尔摩音乐厅 SydneyBrennerreceivinghisNobelPrizefromHisMajestytheKingattheStockholmConcertHall Photo HansMehlin Nobele Museum 1 细胞凋亡和一般性衰老死亡区分开来 证明了细胞凋亡的必然性 2 基因分析与细胞的分裂 分化以及器官的发育联系起来 3 细胞凋亡机理为艾滋病 肿瘤和癌症等疾病的治疗提供了寻找新方法的可能 程序性细胞死亡 是细胞的一种生理性 主动性的 自觉自杀行为 这些细胞死得有规律 似乎是按编好了的 程序 进行的 其死亡过程犹如秋天片片树叶的凋落 所以这种细胞死亡又称为 细胞凋亡 包括人类在内的生物是由细胞组成的 细胞的诞生固然非常重要 但细胞的死亡也重要 早在 世纪 年代初期 科学家就开始探索 程序性细胞死亡 的奥秘 但要揭开这一奥秘 需要选择一个合适的研究对象 像细菌这样的单细胞生物太简单 而像哺乳动物这样由大量细胞组成的生物又太复杂 科学家最终选择了线虫 线虫长仅 毫米 细胞数量不多 功能也不复杂 而且它身体透明 便于用显微
5、镜观测 这 位获奖者的成果为其他科学家研究 程序性细胞死亡 提供了重要基础 后来科学家又在这一领域取得了一系列新成绩 科学家们发现 控制 程序性细胞死亡 的基因有两类 一类是抑制细胞死亡的 另一类是启动或促进细胞死亡的 两类基因相互作用控制细胞正常死亡 如果能发现所有的调控基因 分析其功能 研究出能发挥或抑制这些基因功能的药物 那么就可加速癌细胞自杀 达到治疗癌症的目的 而同时提高免疫细胞的生命力 则达到抵御艾滋病的目的 细胞凋亡与坏死的区别 1 细胞凋亡 细胞凋亡多发生于生理情况下 故可称为生理性死亡 部分病理刺激也可诱导凋亡 其特征为 1 细胞骨架的扰乱 粘附力降低 伴随细胞皱缩而产生的胞质和核的浓缩 2 膜发泡 3 核中沿核周缘染色质凝集 继而染色质降解 凝胶电泳检测呈现180 200bp及其倍数的特征梯度 ladder 4 形成膜包围的断裂片段的凋亡小体 apoptosisbodies 膜通透性增高 细胞水肿 内质网膨胀 线粒体膨胀破裂 酶被释放 染色质凝集 核固缩 细胞溶解 胞质内容物释放 导致炎症反应 2 细胞坏死 细胞坏死 necrosis 是区别于细胞凋亡的另一种细胞死
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