医学细胞生物学 第十六章 细胞衰老与细胞死亡
主要内容 1 细胞衰老 2 细胞死亡 3 细胞衰老、死亡与疾病
教学要求 掌握细胞衰老和死亡的形态学特征 1 2 掌握细胞凋亡的概念和特征。 熟悉细胞衰老的学说和机理。 3 .
第一节 细胞的衰老 一、细胞衰老的概念 细胞衰老（cell senescence)是指细胞在正常环境条件下发生的,细胞的生理功能和增 第一节 细胞的衰老 一、细胞衰老的概念 细胞衰老（cell senescence)是指细胞在正常环境条件下发生的,细胞的生理功能和增 殖能力减弱以及细胞形态发生改变，趋向 死亡的现象。 后果：机体衰老、老年病
（一）衰老症状与原因分析 衰老症状 原因分析 皮肤干燥、发皱 细胞水分减少，体积减小 头发变白 细胞内的酶活性降低 老人斑 细胞内色素的累积 饮食减少 细胞膜通透性功能改变
（二）体内细胞的衰老特点 1. 细胞周期变长，分裂能力降低 G1期的时间延长最明显 2. 分裂次数有限
（三）体外培养细胞的衰老特点 1.接触抑制 2.传代次数有限，增殖能力有限 1）培养危机期 2）Hayflick界限 3. 特例：永生化细胞 无限传代，无接触抑制性 多源于恶性肿瘤细胞
二、细胞衰老的表现 （一）形态变化 核 核增大、染色深、核内有包含物 核膜 内陷 染色质 凝集、碎裂、溶解 细胞膜 粘度增加、流动性降低 细胞质 色素积聚、糖原减少、脂肪积聚 线粒体 数目减少、体积增大 高尔基体 碎裂 粗面内质网 数目减少 溶酶体 数量增加、体积增大
（二）分子水平的变化 1. DNA：复制与转录受阻，端粒DNA、mtDNA缺失。DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低。 2. RNA：含量降低。 3. 蛋白质：含成下降，发生修饰、交联。 4. 酶分子：活性中心被氧化，酶分子的二级结构、溶 解度、等电点发生改变，酶失活。 5. 脂类： 不饱和脂肪酸被氧化。
三、细胞衰老的学说与机制 (一）衰老基因学说 子女的寿命与双亲的寿命有关； 衰老是遗传上的程序化过程，受特定基因控制的。 各种动物都有相当恒定的平均寿命和最高寿命； 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 。
Werner‘s成人早老综合征（37岁）
婴幼儿早衰症患者 9岁 8岁
（二）自由基理论 过量的自由基导致DNA、 蛋白质变性。 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(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。
（三）端粒钟学说 人体细胞端粒长度随年龄增加而缩短。 染色体端粒缩短能引起细胞衰老 端粒是由250—1500个TTAGGG重复顺序组成， 由端粒酶催化合成。 人体细胞端粒长度随年龄增加而缩短。
端粒（telomere）：由高度重复的短序列组成。 作用： 维持染色体稳定性。 起细胞分裂计时器的作用。正常染色体DNA每复制一次端粒减少50~100bp。 细胞的生命钟，衰老的标志 肿瘤细胞因具有端粒酶活性而自行合成端粒——细胞无限繁殖。
第二节 细胞的死亡 一、细胞死亡的概念 二、细胞的死亡形式 1.坏死性死亡(necrosis) 2.细胞凋亡 (apoptosis) 第二节 细胞的死亡 一、细胞死亡的概念 细胞死亡(cell death)：细胞生命现象不可逆的停止。 二、细胞的死亡形式 1.坏死性死亡(necrosis) 2.细胞凋亡 (apoptosis)
1.细胞坏死（细胞被动性死亡） 细胞坏死是病理条件下细胞死亡的过程。 早期表现为细胞膜破裂，线粒体肿胀。 继而溶酶体破裂,细胞内容物流出, 引起炎症。
2 . 细胞凋亡的概念 （细胞主动性死亡、细胞程序性死亡） 2 . 细胞凋亡的概念 （细胞主动性死亡、细胞程序性死亡） 指细胞在一定的生理或病理条件下，为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序性的自我消亡方式。
染色质呈絮状 细胞器肿胀 线粒体呈空泡状 细胞皱缩 染色质凝集呈块状 细胞质浓缩 核破裂形成小泡 凋亡小体形成 细胞内 容物释放 坏死 细胞凋亡 染色质呈絮状 细胞器肿胀 线粒体呈空泡状 细胞皱缩 染色质凝集呈块状 细胞质浓缩 核破裂形成小泡 凋亡小体形成 瓦解 吞噬作用 细胞内 容物释放 凋亡小体 吞噬细胞 炎症
胸腺细胞 正常 凋亡
胸腺细胞 正常 凋亡
图A：细胞坏死；图B,C：细胞凋亡
细胞凋亡与细胞坏死的区别
三、细胞凋亡的分子机制 细胞凋亡相关基因 （一）ced 家族 （二）caspase基因家族 （三）bcl-2基因家族 （四）IAP(细胞凋亡抑制蛋白)家族--抑制凋亡 （五）蛋白激酶C家族 （六）原癌基因：ras，c-myc 等 （七）抑癌基因--多促进凋亡 （八）fas，fasL--触发细胞凋亡 *
第三节 细胞衰老、死亡与疾病 一、细胞凋亡与肿瘤 二、细胞凋亡与红斑狼疮 三、细胞凋亡与神经退行性疾病 四、细胞凋亡与AIDS 第三节 细胞衰老、死亡与疾病 一、细胞凋亡与肿瘤 二、细胞凋亡与红斑狼疮 三、细胞凋亡与神经退行性疾病 四、细胞凋亡与AIDS 五、细胞凋亡与心血管疾病