細(xì)胞學(xué)生物學(xué)王金發(fā)第十四章

本章目錄細(xì)胞衰老細(xì)胞死亡癌細(xì)胞現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二14.1細(xì)胞衰老

衰老的概念現(xiàn)在人類面臨3種衰老：生理性衰老病理性衰老性理性衰老衰老(senescing,aging)是機(jī)體在退化時(shí)期生理功能下降和紊亂的綜合表現(xiàn)，是不可逆的生命過(guò)程。人的衰老和細(xì)胞的衰老相關(guān)聯(lián)。現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二Hayflick界限1996年，Hayflick首次報(bào)道了體外培養(yǎng)的人體成纖維細(xì)胞（humanfibroblast）具有增殖分裂的極限。他利用來(lái)自胚胎和成體的成纖維細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)胚胎的成纖維細(xì)胞分裂傳代50次后開始衰退和死亡，而來(lái)自成年組織的成纖維細(xì)胞只能培養(yǎng)15-30代就開始死亡。體外培養(yǎng)的細(xì)胞增殖能力不是無(wú)限的，傳代次數(shù)有一定的界限，稱為“Hayflick極限”。現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二體外培養(yǎng)的年輕和老的人

成纖維細(xì)胞的顯微形態(tài)現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二傳代次數(shù)與物種壽命有關(guān)：小鼠壽命3年，傳代12次；龜壽命200年，傳代140次。傳代次數(shù)與個(gè)體年齡成反比：人胚胎，40-60代；幼年，20-40代；成年，10-30代；早老病兒童，2-10代?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二細(xì)胞的壽限細(xì)胞的壽命接近于動(dòng)物的整體壽命，如神經(jīng)元、脂肪細(xì)胞、肌細(xì)胞等。緩慢更新的細(xì)胞，其壽命比機(jī)體短，如肝細(xì)胞、胃壁細(xì)胞等?？焖俑碌募?xì)胞，如皮膚細(xì)胞、紅細(xì)胞、白細(xì)胞等現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二細(xì)胞衰老的特征細(xì)胞內(nèi)水分減少色素生成和色素顆粒積累細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性降低，細(xì)胞膜受體—配體復(fù)合物形成效率降低線粒體數(shù)量減少，體積增大，DNA突變細(xì)胞核核膜內(nèi)折，染色質(zhì)固縮化，染色體端?？s短蛋白質(zhì)合成速率下降現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二細(xì)胞衰老理論衰老的基因程序理論衰老的損傷積累理論細(xì)胞衰老的端粒假說(shuō)細(xì)胞線粒體損傷論自由基理論現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二早老癥兒童現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二衰老的損傷理論現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二端粒假說(shuō)端粒DNA復(fù)制的不完整性現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二線粒體損傷理論現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二自由基攻擊細(xì)胞證據(jù)：老年斑現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二14·2細(xì)胞死亡細(xì)胞死亡（celldeath):細(xì)胞生命現(xiàn)象不可逆停止。有兩種形式:細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死細(xì)胞壞死(necrosis):

由外部的化學(xué)、物理或生物因素的侵襲而造成的細(xì)胞崩潰裂解。細(xì)胞凋亡（apoptosis):指細(xì)胞在一定的生理和病理?xiàng)l件下，遵循自身的程序，自己結(jié)束生命的過(guò)程?，F(xiàn)在是14頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二多細(xì)胞有機(jī)體細(xì)胞數(shù)量和質(zhì)量的控制一、信號(hào)控制細(xì)胞的增殖——RB蛋白對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)二、CDK抑制蛋白控制細(xì)胞增殖的質(zhì)量現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二RB蛋白對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)

現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二CDK抑制蛋白控制細(xì)胞

增殖的質(zhì)量現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二程序性死亡及其特征程序性細(xì)胞死亡（PCD）指在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞在基因調(diào)控下，按照一定時(shí)空順序發(fā)生的生理性死亡。細(xì)胞凋亡是形態(tài)學(xué)的概念，程序性細(xì)胞死亡是功能上的概念?，F(xiàn)在是19頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二細(xì)胞壞死與程序性死亡區(qū)別1，正常細(xì)胞2，程序性死亡（細(xì)胞收縮，細(xì)胞器未受損傷，染色質(zhì)凝聚）3，形成程序性死亡小體，細(xì)胞器完整，染色質(zhì)片段化，無(wú)內(nèi)含物釋放4，被吞噬（不發(fā)炎）5，細(xì)胞壞死（細(xì)胞膨脹，細(xì)胞器損傷，染色質(zhì)改變）6，細(xì)胞裂解，細(xì)胞器毀壞，染色質(zhì)毀壞，釋放內(nèi)含物，發(fā)炎，被吞噬現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二細(xì)胞壞死細(xì)胞凋亡現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二程序性細(xì)胞死亡的特征形態(tài)學(xué)特征DNA變化現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二細(xì)胞程序性死亡形態(tài)學(xué)特征現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二程序性死亡的DNA現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二細(xì)胞學(xué)程序性死亡的機(jī)理2002年的諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)授予了在器官發(fā)育和和程序性死亡研究領(lǐng)域中做出貢獻(xiàn)的3位科學(xué)家：英國(guó)的Brenner、Sulston和美國(guó)的Horvitz他們創(chuàng)造性地用線蟲作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?shí)現(xiàn)了對(duì)器官發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞分裂、分化的原位觀察，完成了細(xì)胞圖譜的繪制，并發(fā)現(xiàn)了調(diào)控程序性死亡的關(guān)鍵基因及其功能，并在高等哺乳動(dòng)物中也發(fā)現(xiàn)了相關(guān)基因?，F(xiàn)在是26頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二雌性同體的秀麗新小桿線蟲現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二程序性細(xì)胞死亡相關(guān)基因程序性細(xì)胞死亡遺傳相關(guān)基因程序性死亡的遺傳控制程序性死亡的抑制基因程序性細(xì)胞死亡的過(guò)程死亡激活期死亡執(zhí)行期現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二秀麗新小桿線蟲中參與

細(xì)胞程序性死亡控制的基因決定死亡的兩個(gè)基因，即ces-1基因和ces-2基因執(zhí)行死亡的4個(gè)基因：ced-3、ced-4、ced-9和egl-17個(gè)與死亡細(xì)胞被吞噬細(xì)胞所吞噬的相關(guān)基因，即ced-1、ced-2、ced-5、ced-6、ced-7、ced-10和ced-11死亡細(xì)胞在吞噬中被降解的基因現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二ced-3、ced-4、ced-9和egl-1-4個(gè)基因構(gòu)成了線蟲執(zhí)行死亡的“死亡機(jī)器”；ced-3和ced-4使細(xì)胞殺手；ced-9可抵消ced-3和ced-4的作用，防止細(xì)胞被殺死，因此是存活因子；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)真正的細(xì)胞殺手是ced-3而不是ced-4現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二程序細(xì)胞死亡途徑及相關(guān)基因現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二動(dòng)物細(xì)胞中蛋白質(zhì)酶解級(jí)聯(lián)系統(tǒng)

對(duì)程序性細(xì)胞死亡的介導(dǎo)現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶自殺性蛋白酶是天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶，簡(jiǎn)稱caspase,其家族成員較多；Caspase-3、6、7和8在FAS/TNF介導(dǎo)的程序性死亡途徑中起作用；Caspase-9和3一起參與線粒體中Apaf-I、細(xì)胞色素c介導(dǎo)的程序性死亡；在人類中，已經(jīng)鑒定了10中不同的caspase?，F(xiàn)在是34頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二執(zhí)行者caspase在程序性

細(xì)胞死亡的作用現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二能夠被caspase切割的靶蛋白蛋白激酶核纖層蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白與DNA修復(fù)相關(guān)的酶Caspase激活的DNase抑制蛋白現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二細(xì)胞外信號(hào)對(duì)程序性細(xì)胞死亡

的激發(fā)——腫瘤壞死因子現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二細(xì)胞內(nèi)信號(hào)對(duì)程序性死亡的激

發(fā)——線粒體介導(dǎo)的激發(fā)現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二程序性細(xì)胞死亡的生物學(xué)意義動(dòng)物機(jī)體靠對(duì)細(xì)胞增殖核細(xì)胞周期的正負(fù)控制以及對(duì)程序性細(xì)胞死亡的正負(fù)控制來(lái)維持細(xì)胞總數(shù)的平衡和機(jī)體的生命力。程序性細(xì)胞死亡在建設(shè)中其重要作用現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二動(dòng)物機(jī)體的細(xì)胞數(shù)量控制途徑現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二程序性死亡在小數(shù)腳趾形成中的作用現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二蝌蚪向蛙發(fā)育變態(tài)中程序性細(xì)胞

死亡的作用現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二程序性細(xì)胞死亡對(duì)發(fā)育中

神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量的調(diào)節(jié)現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二14.3癌細(xì)胞現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二癌的類群癌（carcinoma)瘤（sarcoma)淋巴瘤（lymphoma)和白血?。╨eukemia），是由淋巴和血液產(chǎn)生的癌，白血病主要是指癌細(xì)胞已經(jīng)大量進(jìn)入血液中。現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二癌細(xì)胞的基本特征失去生長(zhǎng)的接觸抑制；自分泌激活；細(xì)胞死亡特性改變；失去了間隙連接；染色體異常；細(xì)胞骨架的變化；細(xì)胞表面蛋白減少，細(xì)胞黏著下降?，F(xiàn)在是46頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二自分泌生長(zhǎng)刺激現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞生長(zhǎng)的比較現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二癌的起因現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二化學(xué)致癌物現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二腫瘤發(fā)生遺傳學(xué)一、癌發(fā)生的過(guò)程二、腫瘤抑制基因、癌基因、原癌基因三、病毒基因和癌的誘發(fā)四、原癌基因與癌發(fā)生五、腫瘤抑制基因與癌發(fā)生現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二結(jié)腸癌和腦瘤惡性轉(zhuǎn)變

的多步發(fā)展過(guò)程現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二腫瘤抑制基因與原癌基因

突變對(duì)細(xì)胞的影響現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二原癌基因激活成癌基因現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有60頁(yè)\編輯于星期二癌基因癌基因有兩類：一、細(xì)胞癌基因，由細(xì)胞原癌基因突變而來(lái)；二、病毒癌基因，大約已鑒定100多種的癌基因，大多屬于RNA腫瘤病毒基因組中的基因。不僅RNA病毒引起癌變外，DNA病毒也可以，且從癌細(xì)胞分離的DNA也可以引起癌變