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1、第一节 细 胞 衰 老(cellular aging or cell senescence),Hayflick界限(Hayflick limitation)细胞在体内条件下的衰老衰老细胞结构的变化细胞衰老的分子机理,一、Hayflick界限(Hayflick limitation),概念:体内细胞或培养细胞具有一定的寿命,它们 的增殖能力不是无限的,而是有一定界限,这就是 Hayflick界限 癌细胞或细胞系的细胞是不正常细胞,其染色体 数目或形态已经不同于原先细胞 细胞增殖能力与供体年龄有关 物种寿命与细胞增殖能力之间存在一定关系,不同年龄来源的人成纤维细胞的增殖代数,二、细胞在体内条件下的
2、衰老,体内细胞衰老是常见现象,个体发育早期也会发生终生保持分裂能力细胞的衰老 衰老动物体内,细胞分裂速度显著减慢,其原因 主要是G1期明显延长 衰老个体的内环境因素影响了细胞的增殖 骨髓干细胞移植实验说明,随着年龄增加干细胞 增殖速度变慢,三、衰老细胞结构的变化,细胞核变化:体积、核膜、染色质、核仁内质网变化:弥散分布、总RER量减少线粒体变化:数量减少、单个体积增加致密体生成:溶酶体和线粒体转化而来膜系统变化:膜流动性下降、间隙连接少,四、细胞衰老的分子机理,发育程序学说氧化损伤学说 活性氧基团或分子(ROS)ROS主要类型:O2、OH、H2O2端粒丢失学说 端粒酶 有丝分裂钟学说,第二节
3、细 胞 凋 亡,细胞凋亡的概念及其生物学意义细胞凋亡的形态学和生物化学特征细胞凋亡的分子调控机理,一、细胞凋亡的概念及其生物学意义,概念 基因决定的细胞主动结束生命的 过程,细胞编程性死亡(PCD)生物学意义 正常发育的需要 清除感染细胞 细胞更新的需要,三、细胞凋亡的分子调控机理,Caspase家族与细胞凋亡Bcl-2家族与细胞凋亡线粒体与细胞凋亡p53与特定细胞的凋亡胞外信号诱导细胞凋亡的途径植物细胞的凋亡细胞凋亡的分子机理,Caspase家族与细胞凋亡,Caspase家族 Caspase活性位点是半胱氨酸(Cys),裂解靶蛋白 位点是天冬氨酸残基后的肽键,因此称为Cysteine asp
4、artic acic specific protease,即CaspaseCaspase的活化天然Caspase抑制剂:CrmA,P35,IAP,Caspase的活化,Caspase活化 Caspase以非活化Procaspase存在 其激活依赖于其它Caspase在它的Asp位点裂解活化或自身活化凋亡起始者:Caspase2,8,9,10凋亡执行者:Caspase3,6,7,Bcl-2家族与细胞凋亡,Bcl-2是一种原癌基因,能抑制细胞凋亡,与线粒体膜及内质网膜结合Bcl-2家族成员的基因中,常常含有三个保守的Bcl-2同源区,即BH1、BH2和BH3,线粒体与细胞凋亡,Caspase8活化
5、后,一方面作用Procaspase3,另一方面与线粒体膜上Bcl-2的BH3结构域形成复合物,导致细胞色素C释放。CytC与胞质中Apaf-1(凋亡蛋白酶活化因子apoptosis protease activating factor)结合并激活Apaf-1,活化的Apaf-1再活化Procaspase9,最后引起细胞凋亡,p53与特定细胞的凋亡,抑癌基因:突变频率高与特定细胞的凋亡有关p53基因的作用机制,胞外信号诱导细胞凋亡的途径,凋亡途径 凋亡信号(如TNF)结合细胞表面受体,受体相互聚集并与细胞内衔接蛋白(adaptor protein)结合,这些衔接蛋白又募集Procaspases聚集在受体部位,Procaspase相互活化并产生级联反应,使细胞凋亡 凋亡事件 裂解核纤层蛋白,细胞核形成凋亡小体 裂解DNase结合蛋白,释放DNase,降解DNA形成DNA Ladder 裂解细胞连接或附着骨架,使凋亡细胞皱缩、脱落,便于吞噬 使膜脂原生质表面重排,便于吞噬细胞识别并吞噬,植物细胞的凋亡,植物细胞凋亡的现象植物细胞凋亡的特点植物细胞凋亡的检测,细胞凋亡的分子机理,