第十二章 细胞凋亡与衰老.

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1 第十二章 细胞凋亡与衰老

2 1972年 Kerr提出细胞凋亡概念 亦称“程序性细胞死亡” 2002年 Brenner, Sulston 和Horvitz用线虫作为实验模型，实现对器官发育过程中细胞分裂、分化的原位观察，绘制细胞图谱，发现并研究了调控器官发育程序性细胞死亡的关键基因及其功能——2002年的诺贝尔生理医学奖

3 第一节 细胞凋亡的特征与分子机制 一、细胞凋亡的形态学与生物化学特征 （一）形态学特征 ◆凋亡的起始： ◆凋亡小体的形成：
第一节 细胞凋亡的特征与分子机制 一、细胞凋亡的形态学与生物化学特征 （一）形态学特征 ◆凋亡的起始： 细胞表面的特化结构如微绒毛消失，细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整；线粒体大体完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜融合；染色质固缩，形成新月形帽状结构等形态，沿着核膜分布 ◆凋亡小体的形成： 核染色质断裂为大小不等的片段，与某 些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞质膜所包围。细胞表面产生了许多泡状或芽状突起，逐渐形成单个的凋亡小体 ◆凋亡小体逐渐为邻近的细胞吞噬并消化

4 （二）细胞凋亡的生化特征 ◆一系列蛋白酶的级联反应 ◆细胞凋亡的主要特征是形成大小为180～200bp特征性的DNA ladders
◆凋亡细胞组织转谷氨酰胺酶tTG（tissue Transglutaminase）积累并达到较高水平 ◆钙离子发挥作用

5 细胞凋亡与坏死的区别 ●二者的主要区别是：
细胞凋亡过程中，细胞质膜反折，包裹断裂的染色质片段或细胞器，然后逐渐分离，形成众多的凋亡小体（apoptotic bodies），凋亡小体则为邻近的细胞所吞噬。整个过程中，细胞质膜的整合性保持良好，死亡细胞的内容物不会逸散到胞外环境中去，因而不引发炎症反应。 相反，在细胞坏死时，细胞质膜发生渗漏，细胞内容物，包括膨大和破碎的细胞器以及染色质片段，释放到胞外，导致炎症反应。

6 三、细胞凋亡发生的三个阶段 （一）细胞凋亡信号转导 1、死亡受体介导的凋亡通路 2、线粒体/细胞色素c介导的细胞凋亡
（二）细胞凋亡基因的激活、表达和调控

7 （三） 细胞凋亡的效应阶段 （四）凋亡小体的清除

8 四、影响细胞凋亡的因素 （一）生理性因子 （二）病原微生物 （三）理化因素 （四）金属离子 （五）抗肿瘤药物

9 五、细胞凋亡的检测 形态学观测：染色法、透射和扫描电镜观察 DNA电泳：DNA片段就呈现出梯状条带
TUNEL测定法，即DNA断裂的原位末端标记法 细胞凋亡中, 染色体DNA双链断裂或单链断裂而产生大量的粘性3'-OH末端，可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶（TdT）的作用下，将脱氧核糖核苷酸和荧光素、过氧化物酶、碱性磷酸酶或生物素形成的衍生物标记到DNA的3'-末端，从而可进行凋亡细胞的检测，这类方法称为脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法（terminal -deoxynucleotidyl transferase mediated nick end labeling, TUNEL）。 彗星电泳法（comet assay） 流式细胞分析 根据凋亡细胞DNA断裂和丢失，采用碘化丙啶使DNA 产生激发荧光，用流式细胞仪检出凋亡的亚二倍体细 胞，同时又能观察细胞的周期状态。

10 第二节 细胞凋亡在药物开发中的应用远景 一、细胞凋亡异常与疾病 （一）细胞凋亡不足 肿瘤 自身免疫疾病 （二）细胞凋亡过渡 神经元退行性疾病
第二节 细胞凋亡在药物开发中的应用远景 一、细胞凋亡异常与疾病 （一）细胞凋亡不足 肿瘤 自身免疫疾病 （二）细胞凋亡过渡 神经元退行性疾病 获得性免疫缺陷综合症

11 二、细胞凋亡药物的应用远景 （一）受体型药物 （二）Caspase家族靶标药物 （三）Bcl-2靶标药物 （四）信号分子靶标药物 （五）线粒体膜通透性靶标药物 （六）细胞凋亡与抗癌药

12 第三节 细胞衰老 一、细胞衰老的机制 自由基 线粒体DNA损伤 遗传程序 免疫衰老 神经-内分泌学说

13 二、抗衰老药物 （一）防御自由基损害的药物 SOD 硒与谷胱甘肽过氧化物酶 维生素E 维生素C Β-胡萝卜素

14 （二）免疫调节剂 （三）微量元素 （四）激素类药

15 End