細胞生物學課件：細胞死亡與衰老-課上演示版

細胞死亡

Introduction細胞死亡是終末分化細胞的唯一歸宿

Lifetime120days5days生死平衡→細胞數(shù)量細胞死亡的類型及意義細胞凋亡(Apoptosis)細胞衰老(Senescence)細胞壞死(Necrosis)細胞自噬(Autophagy)角質(zhì)化(Cornification)“死得其所”細胞凋亡（Apoptosis）Apoptosis：“fallingoff”程序性死亡凋亡小體膜結(jié)構(gòu)完整無炎癥反應(yīng)短片：Apoptosis引起細胞凋亡的上游信號物理性因子：射線（紫外線、γ射線等）溫和溫度刺激（熱激、冷激）化學因子：活性氧基團、DNA損傷藥劑自穩(wěn)機制：基因突變基因組損傷異常分化及發(fā)育

細胞凋亡的生理意義個體發(fā)育：清除多余的細胞免疫耐受：清除識別自身肽段的T細胞生理性保護：清除異常細胞凋亡小體形成染色質(zhì)斷裂200bp質(zhì)膜反折包裹染色質(zhì)片段及細胞器形成凋亡小體凋亡小體脫離細胞母體吞噬“將我吃掉”信號分子臨近細胞吞噬凋亡小體溶酶體內(nèi)降解細胞凋亡過程概述凋亡起始表面特化結(jié)構(gòu)消失胞間接觸消失細胞膜完整核糖體脫離內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與質(zhì)膜融合染色質(zhì)固縮沿核膜分布細胞凋亡的檢測方式-TUNELassayDNA斷裂處3’末端的熒光標記細胞凋亡的檢測方式–FCMPI固定→破膜→PI染色亞G1峰凋亡晚期FCMPI&AnnexinV固定→PI&AnnexinV雙染磷脂酰絲氨酸外翻其他檢測方式形態(tài)學觀察DNA電泳彗星電泳Caspase3剪切細胞色素c釋放線粒體膜電位下降核片段ELISACaspase3活性細胞凋亡與疾病凋亡逃逸：癌癥發(fā)生過度凋亡：T細胞過度凋亡艾滋病神經(jīng)細胞過度凋亡阿爾茲海默病Caspase凋亡蛋白水解體系上游凋亡信號的接收：多變下游凋亡反應(yīng)的啟動：固定模式化Caspase：存在于細胞質(zhì)中的一類蛋白水解酶家族，能夠特異地切割靶蛋白天冬氨酸殘基后的肽鍵。無活性酶原形式→有活性的酶起始caspase活化→下游效應(yīng)caspase活化→凋亡“去意已決”：級聯(lián)水解不可逆Caspase底物：Caspase結(jié)構(gòu)蛋白信號蛋白酶

Caspase酶原：原結(jié)構(gòu)域+大亞基結(jié)構(gòu)域+小亞基結(jié)構(gòu)域活性caspase：2*大亞基+2*小亞基起始caspase活化：上游募集聚合→活化復(fù)合物→彼此切割同性活化下游caspase活化：上游caspase切割下游caspase

級聯(lián)放大反應(yīng)異性活化Caspase凋亡蛋白水解體系外源途徑：

trigger：死亡受體+配體（TNF家族）起始caspase：8、10

活化復(fù)合物：死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物（DISC）

內(nèi)源途徑：

trigger：細胞色素c釋放+Apaf-1

起始caspase：9

活化復(fù)合物：凋亡復(fù)合體（apoptosome）caspase依賴型細胞凋亡途徑Bcl-2familyproteinsCaspase非依賴型細胞凋亡途徑線粒體釋放凋亡誘導(dǎo)因子（AIF）→入核→DNA凝集、斷裂5×104bp

限制性內(nèi)切核酸酶G→入核→切割DNA200bpNK細胞殺傷性T細胞分泌：穿孔蛋白（perforin）顆粒酶（granzyme）壞死與凋亡凋亡：死的“干干凈凈”質(zhì)膜完整無炎癥反應(yīng)壞死：細胞脹破質(zhì)膜破碎內(nèi)含物外泄炎癥反應(yīng)壞死起因：意外損傷營養(yǎng)缺乏自噬（autophagy）自我吞噬過程自噬溶酶體自我清理自我保護囊泡結(jié)構(gòu)出現(xiàn)→自噬體形成→溶酶體融合細胞衰老（Senescence）體細胞（前體細胞）培養(yǎng)的傳代限制傳代次數(shù)越多衰老現(xiàn)象越明顯衰老細胞結(jié)構(gòu)變化：核膜內(nèi)折染色質(zhì)固縮內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)合成量減少扁平腫脹細胞內(nèi)脂褐質(zhì)積累胞間連接減少衰老生物學特征：不可逆的生長停滯衰老相關(guān)的β-半乳糖苷酶活化端粒：“分子時鐘”端粒酶維持端粒長度體細