第十三章細(xì)胞衰老與凋亡細(xì)胞得壽限細(xì)胞也同生物體一樣,有一定得壽命,體內(nèi)總有細(xì)胞不斷地衰老與死亡,同時(shí)又有細(xì)胞得增殖與新生進(jìn)行補(bǔ)充。這不僅發(fā)生在胚胎發(fā)育過(guò)程中,在成年體內(nèi)得各組織器官中也有細(xì)胞得死亡?！鯤ayflick界限(Hayflicklifespan)1961年,Hayflick首次報(bào)道了體外培養(yǎng)得人得成纖維細(xì)胞具有增殖分裂得極限。她利用來(lái)自胚胎和成體得成纖維細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng),發(fā)現(xiàn):胚胎得成纖維細(xì)胞分裂傳代50次后開始衰退和死亡,相反,來(lái)自成年組織得成纖維細(xì)胞只能培養(yǎng)15-30代就開始死亡。體外培養(yǎng)得年輕和老得人成纖維細(xì)胞得顯微形態(tài)圖物種得壽命與體外培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞傳代次數(shù)得關(guān)系長(zhǎng)壽物種得細(xì)胞體外培養(yǎng)得代數(shù)比短壽物種得細(xì)胞代數(shù)多,表明細(xì)胞得衰老就是由生物本身得程序決定得?；疑糠直硎旧锏脡勖?白色部分部份表示體外培養(yǎng)傳代得次數(shù)。一、細(xì)胞衰老得特征(一)形態(tài)變化二、細(xì)胞衰老得分子機(jī)理■復(fù)制衰老得機(jī)制

人類染色體末端普遍存在端粒結(jié)構(gòu),但各類細(xì)胞端粒長(zhǎng)度各有差異,一般體細(xì)胞得端粒比生殖細(xì)胞短。人類染色體端粒就是由250～1500個(gè)進(jìn)化上高度保守得TTAGGG重復(fù)順序組成,就是由端粒酶催化合成得。正常人二倍體成纖維細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)隨代數(shù)得增加,細(xì)胞中得端粒以一定速率縮短,DNA每復(fù)制一次,端粒就縮短一段。人體血細(xì)胞與皮膚細(xì)胞端粒長(zhǎng)度也隨增齡而相應(yīng)縮短。因此,端粒記錄著細(xì)胞得年齡并預(yù)示她死亡得時(shí)限。9大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問(wèn)的，可以詢問(wèn)和交流■衰老得遺傳程序論(geneticprogramtheory)衰老得遺傳程序論認(rèn)為衰老就是遺傳上得程序化過(guò)程,衰老就是受特定基因控制得。一切生理功能得啟動(dòng)和關(guān)閉都就是按照一定程序進(jìn)行得。這一理論有三方面得證據(jù)得支持:①Hayflick得細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn);②發(fā)現(xiàn)人從30歲開始,人體各種器官得功能有1%得減退;③衰老基因控制得早老綜合癥。圖早老癥兒童與正常兒童得比較左邊就是一個(gè)正常健康得9歲兒童,右邊就是一個(gè)患早老癥得8歲兒童■衰老得損傷積累論損傷得積累可以通過(guò)細(xì)胞成分得磨損和撕裂得方式或合成錯(cuò)誤得方式出現(xiàn)。這些錯(cuò)誤包括DNA復(fù)制錯(cuò)誤、蛋白質(zhì)合成錯(cuò)誤。最有代表性得理論就是錯(cuò)誤成災(zāi)理論。她就是指細(xì)胞大分子合成錯(cuò)誤成災(zāi)。意思說(shuō),細(xì)胞里得核酸和蛋白質(zhì)在生物合成中如果由于某些原因發(fā)生差錯(cuò),當(dāng)變質(zhì)得非功能蛋白達(dá)到一定水平時(shí),出現(xiàn)完全喪失功能得“錯(cuò)誤災(zāi)難”。

■細(xì)胞衰老得線粒體損傷論用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)法檢查發(fā)現(xiàn),成人心臟、肌肉和腦得線粒體有DNA片段低水平得丟失,胎腦和胎心則無(wú)此現(xiàn)象。此外,老年糖尿病亦與線粒體DNA得損傷有關(guān)等。研究發(fā)現(xiàn)老齡人各種mtDNA缺失突變存在突變“熱點(diǎn)”,即缺失突變得缺失片段5‘和3‘端斷裂位點(diǎn)得側(cè)翼具有4-13bp同向重復(fù)序列,如5kb常見缺失得側(cè)翼為13pb得5‘ACCTCCCTCACCA重復(fù)順序。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證實(shí)線粒體DNA有隨年齡增加,其丟失頻率升高現(xiàn)象。二、細(xì)胞死亡(celldeath)

細(xì)胞死亡得一般定義就是細(xì)胞生命現(xiàn)象不可逆得停止。細(xì)胞死亡有兩種形式:一種為壞死性死亡,就是由外部得化學(xué)、物理或生物因素得侵襲而造成得細(xì)胞崩潰裂解;另一種為程序性死亡,就是細(xì)胞在一定得生理或病理?xiàng)l件下按照自身得程序結(jié)束其生存。多細(xì)胞生物隨時(shí)都在進(jìn)行著有規(guī)律得程序化細(xì)胞死亡,如人類得淋巴細(xì)胞系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等。第二節(jié)程序性細(xì)胞死亡程序性細(xì)胞死亡又稱為細(xì)胞凋亡(apoptosis)。就是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,由基因控制得細(xì)胞自主得有序性得死亡,她涉及一系列基因得激活、表達(dá)以及調(diào)控等得作用,因而就是具有生理性和選擇性得。細(xì)胞凋亡和壞死得區(qū)別:ContrastofApoptosisandnecrosisApoptosisNecrosisDeathbyapoptosisisaneat,orderlyprocess一、細(xì)胞凋亡得概念及生物學(xué)意義概念:就是由一系列基因控制并受復(fù)雜信號(hào)調(diào)節(jié)得細(xì)胞自然死亡得現(xiàn)象。生物學(xué)意義:細(xì)胞凋亡對(duì)于多細(xì)胞生物個(gè)體發(fā)育得正常進(jìn)行,自穩(wěn)平衡得保持以及抵御外界各種因素得干擾方面都起著非常關(guān)鍵得作用。二、細(xì)胞凋亡得特征

細(xì)胞凋亡得形態(tài)學(xué)特征細(xì)胞凋亡得生化特征(一)細(xì)胞凋亡得形態(tài)學(xué)特征凋亡得起始:細(xì)胞器、染色質(zhì)等開始變化。凋亡小體得形成:質(zhì)膜包裹染色質(zhì)和細(xì)胞器。凋亡小體得消化:被吞噬細(xì)胞消化。A、NormalcellB、Apoptosis:Apoptoticbodies(二)細(xì)胞凋亡得生物化學(xué)特征

◆細(xì)胞凋亡得主要特征就是形成大小為180-200bp特征性得DNAladders?！舻蛲黾?xì)胞組織轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶tTG積累并達(dá)到較高水平。細(xì)胞色素c誘導(dǎo)得凋亡細(xì)胞DNA電泳圖1、細(xì)胞色素c誘導(dǎo)0h2、細(xì)胞色素c誘導(dǎo)1h3、細(xì)胞色素c誘導(dǎo)2h4、細(xì)胞色素c誘導(dǎo)3h5、細(xì)胞色素c誘導(dǎo)4h6、陰性對(duì)照7、Marker(自趙允、翟中和)表程序性細(xì)胞死亡與細(xì)胞壞死得比較比較內(nèi)容程序性細(xì)胞死亡細(xì)胞壞死質(zhì)膜不破裂發(fā)生破裂細(xì)胞核固縮,DNA片段化彌漫性降解細(xì)胞質(zhì)由質(zhì)膜包圍形成凋亡小體溢出,細(xì)胞破裂成碎片細(xì)胞質(zhì)生化改變?nèi)苊阁w得酶增多溶酶體解體蛋白質(zhì)合成有無(wú)基因活動(dòng)由基因調(diào)控?zé)o基因調(diào)控自吞噬常見缺少線粒體自身吞噬腫脹誘發(fā)因素生理性信號(hào)強(qiáng)烈刺激信號(hào)對(duì)個(gè)體影響