细胞死亡与细胞衰老课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,16,章 细胞死亡与细胞衰老,翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第,4,版）,2011,高等教育出版社,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,7,章 细胞质基质与内膜系统,翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第,4,版）,2011,高等教育出版社,Homeostasis,稳态,Mitosis,Apoptosis,细胞增殖和细胞死亡对生物体具有同样重要的意义,细胞死亡的分类,根据形态特征来分,:,凋亡；坏死；自噬,根据酶学标准来分,:,caspase,依赖,的细胞死亡；,caspase,非依赖,的细胞死亡等,根据功能方面来分,:,程序性,或,意外,细胞死亡,生理性,或,病理性,细胞死亡,根据免疫学特征来分,:,引起免疫反应,和,不引起免疫应答,的细胞死亡,第一节 细胞死亡,细胞死亡往往受细胞内由遗传机制决定的“死亡程序”控制，特定的基因表达，是“主动”而非“被动”的过程。也称为程序性细胞死亡（,programmed cell death PCD,）。,细胞死亡的方式：,1,.,细胞凋亡（,apoptosis,）,2,.,坏死 （,necrosis,）,3,.,自噬性细胞死亡（,autophagic cell death,）,一、细胞凋亡,细胞凋亡是受基因控制的主动的细胞生理性自杀或谋杀行为,1972,年，澳大利亚病理学家,Kerr,提出细胞凋亡（,apoptosis,）,apoptosis,（,apo-ptosis,）源自古希腊语，意指花瓣或树叶的脱落、 凋零。这一命名的生物学意义在于强调这种细胞死亡 方式是正常的生理过程,（一）细胞凋亡的特征,凋亡的起始,凋亡小体的形成,吞噬（,Phagocytosis,）,（二）细胞凋亡的检测方法,1.,形态学观察,染色法,台盼蓝；,DAPI,；吉姆萨染色法等,图,16-2 DAPI,染色显示凋亡细胞的染色质凝集,A.,正常细胞核,B.,凋亡细胞核,2. DNA,电泳,凋亡时，细胞内特异性核酸内切酶活化，染色质,DNA,在核小体间被特异性切割，,DNA,降解成,180,200 bp,或其整数倍片段,图,16-3,细胞凋亡的典型特征,DNA,梯状条带（,DNA ladders,）,3. DNA,断裂的原位末端标记法,图,16-4,原位末端标记法显示斑马鱼胚胎发育过程中的细胞凋亡,4.,彗星电泳法,正常细胞的核无,DNA,断裂泳动时保持圆球形,凋亡细胞中的,DNA,降解片段在电场中泳动速度较快，细胞核呈现出慧星式图案,5.,流式细胞分析,左图：正常细胞周期 右图：地塞米松,处理的细胞在,G1,峰左侧可见一典型的凋亡峰型（亚二倍体峰）,6.,检测细胞膜成分变化,检测磷脂酰丝氨酸的外翻,检测,caspases,的激活,检测,Cyt c,的释放,检测线粒体膜电位的变化等,教学过程：,还要吃的好，要吃有丰富蛋白质的食物，好象牛奶,小提示9：查看其他公司类似工作岗位的工资水平。,4、游泳时可能会出现头痛。这时要停止游泳，迅速上岸，用大拇指对准头部太阳、百会、列缺等穴位进行旋转按摩，并用热毛巾做头部保温。,（5）在做跳马、跳箱等跨跃训练时，器械前要有跳板，器械后要有保护垫，同时要有老师和同学在器械旁站立保护。,听的两种类型,车辆介绍与试乘试驾相结合,一、谈话导入,3.3.1确定第二次面试目标,凋亡早期的细胞膜损伤,细胞凋亡早期，位于细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸（,PS,）迅速翻转到细胞膜外侧，使得,PS,暴露在细胞膜表面，可以用,PS,与抗凝血剂,Annexin V,的相互作用检测外翻的,PS,（三）细胞凋亡的生理学及医学意义,细胞凋亡在正常发育、自稳态的维持、免疫耐受的形成、肿瘤监控等过程中均发挥重要作用,确保正常发育、生长,维持内环境稳定,发挥积极的防御功能,凋亡失调：不恰当激活或抑制；过度凋亡导致疾病,AIDS,：,HIV,诱导淋巴细胞凋亡,自身免疫疾病：激活的淋巴细胞凋亡缺陷（,ALPS,）,癌症：凋亡缺陷,老年痴呆,/,中风：过多神经细胞凋亡,图,16-5,细胞凋亡使得神经细胞与靶细胞的数量相匹配,动物蜕变过程中幼体器官的缩小和退化,（如蝌蚪尾的消失等）也是通过细胞凋亡来实现的,高等哺乳类动物指（趾）间蹼的消失、颚 融合、肠管腔道的形成、视网膜发育等过程都必须有细胞凋亡的参与,细胞凋亡参与了免疫耐受的形成,机体通过细胞凋亡来剔除受到环境伤害或被病原体感染的细胞,（四）细胞凋亡的分子机制,动物细胞的凋亡诱导因子大致分为：, 物理性因子,：包括射线（紫外线、,射线 等），较温和的温度刺激（如热激、冷激）等；, 化学及生物因子,：包括活性氧基团和分子（超氧自由基、羟 自由基、,H2O2,）、钙离子载体、,VK3,、视黄酸、细胞毒素、,DNA,和蛋白质合成的抑制剂（如环已亚胺）、正常生理 因子（激素，细胞生长因子等）的失调，以及凋亡因子 如肿瘤坏死因子,（,tumor necrosis factor , TNF,）处理等。,动物细胞凋亡的阶段,接受凋亡信号；,凋亡相关分子的活化；,凋亡的执行；,凋亡细胞的清除,动物细胞凋亡的途径,Caspase,依赖性和不依赖于,Caspase,的细胞凋亡,1. Caspase (Cysteine aspartic acid specific protease),caspases,是一组存在于细胞质中具有类似结构的蛋白酶,它们的活性位点均包含半胱氨酸残基，能 够特异地切割靶蛋白天冬氨酸残基后的肽键。因此，,caspases,称之为天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶,caspases,负责选择性地切割某些蛋白质，切割的结果是使靶蛋白活化或失活，而非完全降解,caspases,通常以无活性酶原形式存在于细胞质中,PRIZED,Horvitz, and Sulston share Physiology or Medicine Nobel,（,2002,）,“,for their discoveries concerning genetic regulation,of organ development and programmed cell death,”,1090 131= 959(cells),（,1,）,Caspase,分类及其结构,（,2,）,Caspase,的激活及其级联效应,取得客户信任、缩短了与客户的距离之后，销售人员接下来就要做好对来店/电客户的管理。作为4S店，一定要有这方面的工具，要将与客户交流的过程，包括客户的想法和要求、客户的意向级别等，都要详细地记录下来。客户的意向级别一般是根据客户购买的意向程度来确定的。,通过代理机构招聘，可以省却大量的诸如筛选简历、回复应聘者之类的耗费时间的书面工作，尤其是在应聘者众多的情况下。代理费用依据招聘职位的高低上下浮动，代理机构会提供几个优秀人选供你做最后定夺。打算借助代理机构时，一定要确保它能够满足你的特定要求。比较高级的空缺岗位可以通过专业猎头公司来寻找合适人选。,一、教学目标：,第十课时 农药中毒及急救,小提示74：询问内部应聘者要调换岗位的原因。,简历的结构在很大程度上反映了应聘者组织和沟通能力。结构合理的简历都比较简练，一般不超过两页。通常应聘煮 了强调自己近期的工作，书写教育背景和工作经历时往往采取从现在到过去的时间排列方式。相关经历常被突出表述。其实，书写简历并没有一定规格，只要通顺易懂即可。,分担工作,七. 阅读课文。（出示思考题）,小结：同学们在家中要热爱劳动，从小养成爱劳动的好习惯，但一定要注意安全，做到安全第一，这样家庭劳动才能正常进行。,5第3章 分析面试结果,寻找客户的渠道比较多，大概可分为“走出去”和“请进来”两种。,让客户抽烟、喝咖啡,师：吃饭时情绪要稳定专一，一边吃饭一边看电视，,（,2,）,Caspase,的激活及其级联效应,2. Caspase,依赖性细胞凋亡途径,死亡受体起始的外源途径,起始于死亡配体与受体的结合,死亡配体主要是肿瘤坏死因子（,TNF,）家族成员；胞质部分均含有死亡结构域，负责招募凋亡信号通路中的信号分子,线粒体起始的内源途径,内源途径中，线粒体处于中心地位,当细胞受内外部凋亡信号刺激时，胞内线粒体的外膜通透性会发生改变，向细胞质中释放凋亡相关因子，引发细胞凋亡,Caspase,依赖性细胞凋亡信号途径,（,1,）死亡受体起始的外源途径,（,2,）线粒体起始的内源途径,（,2,）线粒体起始的内源途径,2002,年诺贝尔生理学或医学奖,秀丽隐杆线虫,C. elegans,，透明，长仅,1mm,，体细胞,959,个,1090 cells - 131 cells death = 959 cells,Pathways to cell death in C. elegans and mammals,Junying Yuan, Ph.D.,袁钧瑛,Xiaodong Wang, Ph.D.,王晓东,发现哺乳动物细胞中,Ced3,的同源蛋白白介素,-1,转换酶,建立了细胞凋亡内源途径的模型,bcl-2 family,抑制细胞凋亡,促进,细胞凋亡,促进,细胞凋亡,3. Caspase,非依赖性的细胞凋亡,凋亡诱导因子,（,apoptosis inducing factor,，,AIF,）,限制性内切核酸酶,G,Biochemistry (Moscow), 2005, 70, (2): 231-239,对表面活性剂的研究与使用是现阶段中药现代化的重要内容之一，能比较明显地提高浸出效果，但也使浸出液中杂质增加，总体上还是新兴技术，对浸取的影响有待于进一步地研究。,对未发生医院感染暴发的病区采取预防措施，防止疫情蔓延。,2进入校园内的自行车，实行分散定位停放管理。自行车持有者必须按学校规定，分别停放到指定的车棚、场地去，严禁乱停乱放。,乙醇也常用于中药有效成分的提取，它是生物碱（游离或盐）、皂苷、黄酮、内酯、挥发油、有机酸、单宁和叶绿素等成分的良好溶剂。不同浓度的乙醇对提出的成分影响很大。例如：95乙醇溶液是生物碱、挥发油、树脂和叶绿素的适宜溶剂，6070乙醇溶液适合于皂苷的提取，4050乙醇溶液用于强心苷及单宁的提取，2030乙醇溶液则可用来提取蒽醌及其苷。,提高饮片加工准入级别，杜绝小作坊。应以道地药材产区为基地，按GMP、GAP要求建立中药饮片规范化生产示范基地。根据现有饮片质量标准（外观，必要的理化方法），减少药材运输、储存中间环节，从而避免药材在储存、运输过程中被污染变质，以确保后续饮片的质量。加强对市场饮片质量的监督管理。,（3）经醇沉处理所得的浸膏制粒困难：经醇沉处理的浸膏粘性增大，制粒困难，且由其浸膏所制得的颗粒烘干时易粘结成块。不易干燥，在干燥后不易整粒，颗粒收率较低，即使是采取沸腾干燥制粒，效果仍不理想。,（二）学生日常安全制度,5配电房按规定配有消防器材，工作人员定期检查性能，学会使用，妥善保管。,由于溶液中液位高度所产生的静压力而引起的沸点升高。液层高度过高，静压力增大，溶液沸腾蒸发需要克服这种静压力后才能进一步蒸发，会导致沸点升高。,3.中药提取及其必要性,（1）控制好进出口风温，进料频率，塔内负压值，进料浓度温度等操作参数成品的水分取决于排风温度，在运行过程中保持排风温度为一个常数是极其重要的，这取决于下料量的大小，下料量调节稳定，出口温度是不改变的，若料液的含固量和流量发生变化时，出口温度也会出现变动。,Find-me and,eat-me signal,4.,穿孔蛋白颗粒酶介导的细胞凋亡,Nature Reviews Immunology, 2002, 2, 735-747,5.,生死抉择：细胞凋亡的调控,生存因子通过调节,Bcl-2,家族成员的活性及表达抑制细胞凋亡的发生,p53,通过激活凋亡正调节因子的转录来促进凋亡，同时还能够抑制抗凋亡因子的转录,ERS,反应引发的细胞凋亡,Nature, 2006, 443, 796-802,二、细胞坏死,Fig. 1 TEM of a necrotic cell,Fig. 2 TEM of an apoptotic (A) and a normal (N) cell,Fig. 3 SEM of a necrotic cell Fig. 4 SEM of an apoptotic cell,细胞凋亡,细胞坏死,细胞膜,不破裂,发生破裂,细胞核,固缩，,DNA,片段化，进入凋亡小体,弥漫性降解,细胞质,由质膜包围形成凋亡小体,溢出，细胞破裂成碎片,细胞质生化改变,溶酶体的酶增多,溶酶体解体,蛋白质合成、能量消耗,有,无,基因活动,由基因调控,无基因调控,自吞噬,常见,缺少,线粒体,自身溶酶体吞噬,肿胀,诱发因素,生理性信号,理化、病理信号诱导,对个体影响,生长、发育、生存所必需,引起炎症,三、自噬性细胞死亡,细胞自噬是通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质融合，降解自身物质的过程。,细胞自噬是促使细胞存活的自我保护机制。,细胞面临代谢压力时，降解自身蛋白质大分子或细胞器，为细胞生存提供原料或,ATP,具有自我“清理”功能：降解错误折叠的蛋白质多聚物；功能失常的细胞器；细胞内的病原体,图,16-10,细胞自噬的特征及过程,图,16-11,酵母中细胞自噬的信号调控,四、植物细胞与酵母细胞的程序性死亡,1.,植物细胞的程序性死亡,程序性细胞死亡在正常的植物发育进程以及对环境胁迫，如缺氧、高盐等的反应和病原体入侵引发的过敏反应中广泛存在,植物细胞程序性死亡细胞的残余物被细胞壁固定在原位，不是被周围细胞吞噬，而是被自身液泡中的水解酶消化,能够诱导植物细胞发生程序性死亡的因素有多种，主要包括活性氧和植物激素等,图,16-12,植物细胞程序性死亡的形态学模式图,四、植物细胞与酵母细胞的程序性死亡,2.,酵母细胞的程序性死亡,酵母程序性死亡的形 态学特征与动物细胞凋亡类似：,DNA,发生凝聚、边缘化和断裂，,Cyt c,从线粒体释放等,酵母的细胞程序性死亡机制与动物细胞的凋亡机制有类似之处,酵母程序性死亡的生理意义,第二节 细胞衰老,正常成纤维细胞,衰老的成纤维细胞的不同形态学改变,一、细胞衰老的概念及特征,细胞衰老主要指复制衰老，是体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂后，停止生长，细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象。,1958,年,Hayflick,等人证实人成纤维细胞的复制能力是有限的，首次提出了细胞水平上的“衰老”现象，称为“,Hayflick,界限,”。,Leonard Hayflick in 1988,Nat Rev Mol Cell Biol , 2000, 1(1): 72-76,Nat Rev Mol Cell Biol , 2000, 1(1): 72-76,图,年轻和年老的人二倍体细胞（,WI-38,细胞株）,是只分裂了,20,代的年轻成纤维细胞，呈现薄层、细长的形态；,是分裂了,55,次的老的成纤维细胞，开始衰退，并很快死亡,Hayflick,精心设计的实验,年轻女性细胞,(,间期可见巴氏小体,),+,年老男性细胞,(,间期无巴氏小体,),混合培养,(,一样的外部环境,),年轻女性细胞倍增次数多于年老男性细胞,细胞衰老的过程是由细胞自身决定的,而非环境因素,体外培养细胞衰老的生物学特征,生长停滞，细胞停止分裂，并且 这种停滞是不可逆的，即使添加生长因子也无济于事,衰老相关的,-,半乳糖苷酶的活化,图,16-13,衰老相关, -,半乳糖苷酶染色区分年轻和衰老的人胚胎成纤维细胞,IMR-90,二、细胞衰老的分子机制,复制性衰老与端粒缩短,学说,Nature, 2010,464: 520528,（一）复制衰老的机制,（二）压力诱导的早熟性衰老,氧化损伤理论认为，衰老现象是由生命活动中代谢产生的活性氧成分造成的损伤积累引起的。活性氧成分包括超氧阴离子、过氧化氢和羟自由基。活性氧成分对生物大分子均有损伤作用，而且还会使线粒体,DNA,发生特异性的突变,（三）单细胞生物的衰老,图,16-15,酵母中,ERC,生成示意图,三、细胞衰老与个体衰老的关系,迄今未有实验证据表明体外培养细胞的衰老现象与个体的衰老有直接的关联,细胞衰老可以看做是有机体在长期演化过程中形成的防止细胞过度生长即癌化的一种机制,体内细胞衰老的机制仍有待研究,How and Why do We Age?,细胞衰老与疾病,早老症（,Hayflick-Guilford,综合征）儿童,本章小结,细胞死亡的方式,细胞凋亡的概念及其形态特征,细胞凋亡的生理意义,细胞凋亡的分子机制,细胞衰老的特征及其分子机制,Hayflick,界限,Thanks for yourattention!,3. DNA,断裂的原位末端标记法,图,16-4,原位末端标记法显示斑马鱼胚胎发育过程中的细胞凋亡,Junying Yuan, Ph.D.,袁钧瑛,Xiaodong Wang, Ph.D.,王晓东,发现哺乳动物细胞中,Ced3,的同源蛋白白介素,-1,转换酶,建立了细胞凋亡内源途径的模型,5.,生死抉择：细胞凋亡的调控,图,16-11,酵母中细胞自噬的信号调控,四、植物细胞与酵母细胞的程序性死亡,2.,酵母细胞的程序性死亡,酵母程序性死亡的形 态学特征与动物细胞凋亡类似：,DNA,发生凝聚、边缘化和断裂，,Cyt c,从线粒体释放等,酵母的细胞程序性死亡机制与动物细胞的凋亡机制有类似之处,酵母程序性死亡的生理意义,Nat Rev Mol Cell Biol , 2000, 1(1): 72-76,图,年轻和年老的人二倍体细胞（,WI-38,细胞株）,是只分裂了,20,代的年轻成纤维细胞，呈现薄层、细长的形态；,是分裂了,55,次的老的成纤维细胞，开始衰退，并很快死亡,Nature, 2010,464: 520528,（一）复制衰老的机制,