1
第十一章 细胞衰老与凋亡 (1学时）
?细胞衰老 (cellular aging或 cell senescence)
?细胞凋亡 (Apoptosis)
2
第一节 细胞衰老
(cellular aging或 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
3
一,Hayflick界限 (Hayflick Limitation）
概念：
关于细胞增殖能力和寿命是有限的观点。 细胞，至少是培
养的二倍体细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；它们的
增殖能力不是无限的，而是有一定的界限，这就是 Hayflick
界限 。
癌细胞或培养的细胞系是不正常细胞，其染色体数目或形
态已经不同于原先的细胞
细胞的增殖能力与供体年龄有关
物种寿命与培养细胞寿命之间存在着一定的关系
二倍体细胞的衰老是由细胞本身决定的
◆ 决定细胞衰老的因素在细胞内部，而不是外部的环境
◆ 是细胞核而不是细胞质决定了细胞衰老
4
细胞来源 人胚肺成纤
维细胞
中年人成
纤维细胞
老年人成
纤维细胞
可增殖
代数 40-60 20 2-4
不同年龄来源的人成纤维细胞的增 殖 代数
5
二、细胞在体内条件下的衰老
● 在机体内, 细胞的衰老和死亡是常见的现象, 甚至在个体
发育的早期也会发生 ;
● 正常情况下终生保持分裂的细胞, 其分裂能力是否随着有
机体年龄的增高而下降？ 它们 会不会衰老？
◆ 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 ;
◆ 衰老个体内的环境因素影响了细胞的增殖和衰老 ;
◆ 骨髓干细胞移植实验说明随着年龄的增加，干细胞增殖速度也趋
缓慢,
6
三、衰老细胞结构的变化
细胞核的变化：
体外培养的二倍体细胞，细胞核随着细胞分裂次数的增加不断增大；
细胞核的核膜内折（ invagination）、染色质固缩化；
内质网的变化：
衰老 动物内质网成分弥散性地分散于核 周胞质中，粗面内质网的总量
似乎是减少了；
线粒体的变化：
通常 细胞中线粒体的数量随龄减少，而其体积则随龄增大；
致密体的生成：脂褐质，老年色素等
膜系统的变化：
衰老的细胞，其膜流动性降低、韧性减小。
衰老细胞间间隙连接减少； 细胞 膜内（ P面）颗粒的分布也发生变化
（减少）。
7
四、细胞衰老的分子机理
● 氧化性损伤学说,代谢过程中产生的活性氧基团或分子 （ ROS---O2-，
OH-, H2O2 ）, 引发的氧化性损伤的积累, 最终导致衰老 。
● 端粒与衰老, 发现 端粒长度确实与衰老有着密切的关系, 提出细胞衰老
的, 有丝分裂钟, 学说 （ Harley,1990）
● rDNA与衰老,酵母染色体外 rDNA环 （ ERC） 的积累, 导致细胞衰老 。
● 沉默信息调节蛋白复合物 （ Sir complex） 与衰老, Sir complex 存在
于异染色质区, 其作用在于阻断所在位点 DNA转录 。
● SGS1基因和 WRN基因与衰老,SGS1基因和 WRN基因同源,编码解旋酶 ;
酵母 sgs1突变体寿命明显短于野生型 （ 平均 9.5代,24.5代 ） ; wrn突变
引发早老症,
● 发育程序与衰老,
● 线粒体 DNA与衰老, Sen-DNA(80年代 );mtDNA突变积累与细胞衰老有关,
8
第二节 细胞凋亡 (Apoptosis)
● 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
9
一、细胞凋亡的概念及其生物学意义
● 概念,细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命
的过程, 所以也常常被称为细胞编程死亡 （ programmed
cell death,PCD） 。 凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬 。
● 生物学意义,细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进
行, 自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都
起着非常关键的作用：
蝌蚪尾的消失, 骨髓和肠的细胞凋亡,
脊椎动物的神经系统的发育,
发育过程中手和足的成形过程 。
10
二、细胞凋亡的形态学和生物化学特征
● 细胞凋亡与坏死 (necrosis)
● 细胞凋亡的形态学特征
● 细胞凋亡的生化特征
● 诱导细胞凋亡的因子
● 细胞凋亡的检测
11
细胞凋亡与坏死 (necrosis)
● 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。
12
细胞凋亡的 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
13
细胞凋亡的生化特征
◆ 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
14
诱导细胞凋亡的因子
◆ 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, DNA和蛋白质
合成的抑制剂, 激素, 细胞生长因子, 肿瘤坏死因子 ?
（ TNF?）, 抗 Fas/Apo-1/CD95抗体等
15
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 。
16
三,细胞凋亡的分子调控机理
对哺乳动物细胞凋亡的基因凋控过程目前还不十分清楚，研
究表明与细胞增殖有关的原癌基因和抑癌基都参于对细胞凋
亡的凋控。其中研究较多的有 bcl-2 c-myc,p53,Ice、
Fas/APO-1等。
线虫 (C.elegans)凋亡研究发现 ced3,ced4基因促进细胞凋亡，
ced9基因阻止 ced3/ced4的激活，抑制细胞凋亡。 Ced3哺乳类
同源物是 ICE(Interleukin-1-converting enzyme)，即 Caspase1
Caspase家族与凋亡
Bcl-2家族,线粒体与细胞凋亡
p53与细胞凋亡
是一种抑癌基因，其生物学功能是在 G期监视 DNA的完整性。如有损
伤，则抑制细胞增殖。直到 DNA修复完成。
17
Caspase家族与凋亡
Caspase家族
Caspase是近年来发现的一组存在与细胞质中的结构上相
关的半胱氨酸蛋白酶，其活性位点是半胱氨酸 (Cysteine)，
裂解靶蛋白位点是天冬氨酸残基后的肽键，因此称为
Cysteine aspartic acic specific protease，即 Caspase
Caspase活化
Caspase自身以非活化的 Procaspase存在，其激活依赖于
其他的 Caspase在它的天冬氨酸位点裂解活化或自身活化
胞外信号分子诱导的细胞凋亡途径
18
胞外信号分子诱导的细胞凋亡途径
凋亡信号通路
当细胞接受凋亡信号分子 (Fas,TNF等 )后，凋亡细胞表面
信号分子受体相互聚集并与细胞内的衔接蛋白 (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
下游 Caspases活化后，作用底物：裂解核纤层蛋白，导致
细胞核形成凋亡小体；
裂解 DNase结合蛋白，使 DNase释放，降解 DNA形成 DNA
Ladder
裂解参与细胞连接或附着的骨架和其他蛋白，使凋亡细
胞皱缩、脱落，便于细胞吞噬；
导致膜脂 PS重排，便于吞噬细胞识别并吞噬。
19
Bcl-2家族,线粒体与细胞凋亡
Bcl-2是一种原癌基因，是 ced-9在哺乳类中的同源物，能
抑制细胞凋亡；与线粒体及内质网膜相结合； Bcl-2蛋白的
羧基末端有一穿膜的结构域； 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
Bcl-2、线粒体与细胞凋亡
当 Caspase8活化后，它一方面作用于 Procaspase3，另一
方面使 Bid裂解成 2个片段，其中含 BH3结构域的 C-端片段
被运送到线粒体，与 Bcl-2/Bax的 BH3结构域形成复合物，
导致细胞色素 C释放。 CytC与胞质中 Ced4同源物 Apaf-1(凋
亡蛋白酶活化因子 apoptosis protease activating factor)结合
并活化 Apaf-1，活化的 Apaf-1再活化 Procaspase9，最后引
起细胞凋亡 。
哺乳动物细胞中发现的 Apaf2即是 CytC
20
21
22
a 正常 T细胞杂交瘤细胞 b 凋亡细胞 (扫描电镜 ) c 凋亡细胞 (透射电镜 )
23
基因产物 功 能
B C L - 2 凋亡抑制剂，可和 B ax 及 B a k 结合
B C L - x
其 L 型抑制凋亡,S 型促进凋亡，与 B ax 及 B a k 结合
B C L - w 凋亡抑制剂
B a x 凋亡促进剂，可与 B C L - 2, B C L - X
L
,E I B 1 9 K 结合
B ak 凋亡促进剂，亦可作抑制剂，可与 BC L -2, BC L -X 和 E 1B 19K 结合
M C L - 1 凋亡抑制剂
B ad 凋亡促进剂，与 B C L - 2 和 B C L - X
L
结合
C e d- 9 线虫中的凋亡抑制剂,B C L - 2 同源物
E 1 B 19 K 腺病毒凋亡抑制剂，与 B a x 和 B a k 结合
BCL-2家族成员
24
25
26坏死细胞 凋亡细胞
27
28
细胞色素 c诱导的凋亡细胞 DNA电泳图
1．细胞色素 c诱导 0 h
2．细胞色素 c诱导 1 h
3．细胞色素 c诱导 2 h
4．细胞色素 c诱导 3 h
5．细胞色素 c诱导 4 h
6．阴性对照
7,Marker
（ 自赵允、翟中和）
29
线虫 Caenorhabditis elegans 是研究个体发育和细胞程序性
死亡的理想材料。其生命周期短，细胞数量少，成熟的成虫
若是雌雄同体则有 959个体细胞，约 2000个生殖细胞。若是
雄虫则有 1031个体细胞和约 1000个生殖细胞。神经系统由
302个细胞组成。这些细胞来自于 407个前体细胞。这些前
体细胞中有 105个发生了程序死亡。控制线虫细胞凋亡的基
因主要有 3个 Ced-3,Ced-4和 Ced-9,Ced-3和 Ced-4的作
用是诱发凋亡。在缺乏 Ced-3,Ced-4的突变体中不发生凋
亡。有多余细胞存在。 Ced-9抑制 Ced-3,Ced-4的作用。
使凋亡不能发生,Ced-9功能不足导致胚胎因细胞过度凋亡
而死亡。
30
2002年 10月 7日英国人悉尼 ·布雷诺尔、美国人罗伯特 ·霍维茨和英国人约
翰 ·苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获
诺贝尔诺贝尔生理与医学奖。
2002年诺贝尔生理与医学奖获得者（图片来自 http://www.nobel.se/）
第十一章 细胞衰老与凋亡 (1学时）
?细胞衰老 (cellular aging或 cell senescence)
?细胞凋亡 (Apoptosis)
2
第一节 细胞衰老
(cellular aging或 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
3
一,Hayflick界限 (Hayflick Limitation）
概念：
关于细胞增殖能力和寿命是有限的观点。 细胞，至少是培
养的二倍体细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；它们的
增殖能力不是无限的，而是有一定的界限，这就是 Hayflick
界限 。
癌细胞或培养的细胞系是不正常细胞，其染色体数目或形
态已经不同于原先的细胞
细胞的增殖能力与供体年龄有关
物种寿命与培养细胞寿命之间存在着一定的关系
二倍体细胞的衰老是由细胞本身决定的
◆ 决定细胞衰老的因素在细胞内部，而不是外部的环境
◆ 是细胞核而不是细胞质决定了细胞衰老
4
细胞来源 人胚肺成纤
维细胞
中年人成
纤维细胞
老年人成
纤维细胞
可增殖
代数 40-60 20 2-4
不同年龄来源的人成纤维细胞的增 殖 代数
5
二、细胞在体内条件下的衰老
● 在机体内, 细胞的衰老和死亡是常见的现象, 甚至在个体
发育的早期也会发生 ;
● 正常情况下终生保持分裂的细胞, 其分裂能力是否随着有
机体年龄的增高而下降？ 它们 会不会衰老？
◆ 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 ;
◆ 衰老个体内的环境因素影响了细胞的增殖和衰老 ;
◆ 骨髓干细胞移植实验说明随着年龄的增加，干细胞增殖速度也趋
缓慢,
6
三、衰老细胞结构的变化
细胞核的变化：
体外培养的二倍体细胞，细胞核随着细胞分裂次数的增加不断增大；
细胞核的核膜内折（ invagination）、染色质固缩化；
内质网的变化：
衰老 动物内质网成分弥散性地分散于核 周胞质中，粗面内质网的总量
似乎是减少了；
线粒体的变化：
通常 细胞中线粒体的数量随龄减少，而其体积则随龄增大；
致密体的生成：脂褐质，老年色素等
膜系统的变化：
衰老的细胞，其膜流动性降低、韧性减小。
衰老细胞间间隙连接减少； 细胞 膜内（ P面）颗粒的分布也发生变化
（减少）。
7
四、细胞衰老的分子机理
● 氧化性损伤学说,代谢过程中产生的活性氧基团或分子 （ ROS---O2-，
OH-, H2O2 ）, 引发的氧化性损伤的积累, 最终导致衰老 。
● 端粒与衰老, 发现 端粒长度确实与衰老有着密切的关系, 提出细胞衰老
的, 有丝分裂钟, 学说 （ Harley,1990）
● rDNA与衰老,酵母染色体外 rDNA环 （ ERC） 的积累, 导致细胞衰老 。
● 沉默信息调节蛋白复合物 （ Sir complex） 与衰老, Sir complex 存在
于异染色质区, 其作用在于阻断所在位点 DNA转录 。
● SGS1基因和 WRN基因与衰老,SGS1基因和 WRN基因同源,编码解旋酶 ;
酵母 sgs1突变体寿命明显短于野生型 （ 平均 9.5代,24.5代 ） ; wrn突变
引发早老症,
● 发育程序与衰老,
● 线粒体 DNA与衰老, Sen-DNA(80年代 );mtDNA突变积累与细胞衰老有关,
8
第二节 细胞凋亡 (Apoptosis)
● 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
9
一、细胞凋亡的概念及其生物学意义
● 概念,细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命
的过程, 所以也常常被称为细胞编程死亡 （ programmed
cell death,PCD） 。 凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬 。
● 生物学意义,细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进
行, 自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都
起着非常关键的作用：
蝌蚪尾的消失, 骨髓和肠的细胞凋亡,
脊椎动物的神经系统的发育,
发育过程中手和足的成形过程 。
10
二、细胞凋亡的形态学和生物化学特征
● 细胞凋亡与坏死 (necrosis)
● 细胞凋亡的形态学特征
● 细胞凋亡的生化特征
● 诱导细胞凋亡的因子
● 细胞凋亡的检测
11
细胞凋亡与坏死 (necrosis)
● 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。
12
细胞凋亡的 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
13
细胞凋亡的生化特征
◆ 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
14
诱导细胞凋亡的因子
◆ 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, DNA和蛋白质
合成的抑制剂, 激素, 细胞生长因子, 肿瘤坏死因子 ?
（ TNF?）, 抗 Fas/Apo-1/CD95抗体等
15
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 。
16
三,细胞凋亡的分子调控机理
对哺乳动物细胞凋亡的基因凋控过程目前还不十分清楚，研
究表明与细胞增殖有关的原癌基因和抑癌基都参于对细胞凋
亡的凋控。其中研究较多的有 bcl-2 c-myc,p53,Ice、
Fas/APO-1等。
线虫 (C.elegans)凋亡研究发现 ced3,ced4基因促进细胞凋亡，
ced9基因阻止 ced3/ced4的激活，抑制细胞凋亡。 Ced3哺乳类
同源物是 ICE(Interleukin-1-converting enzyme)，即 Caspase1
Caspase家族与凋亡
Bcl-2家族,线粒体与细胞凋亡
p53与细胞凋亡
是一种抑癌基因，其生物学功能是在 G期监视 DNA的完整性。如有损
伤，则抑制细胞增殖。直到 DNA修复完成。
17
Caspase家族与凋亡
Caspase家族
Caspase是近年来发现的一组存在与细胞质中的结构上相
关的半胱氨酸蛋白酶，其活性位点是半胱氨酸 (Cysteine)，
裂解靶蛋白位点是天冬氨酸残基后的肽键，因此称为
Cysteine aspartic acic specific protease，即 Caspase
Caspase活化
Caspase自身以非活化的 Procaspase存在，其激活依赖于
其他的 Caspase在它的天冬氨酸位点裂解活化或自身活化
胞外信号分子诱导的细胞凋亡途径
18
胞外信号分子诱导的细胞凋亡途径
凋亡信号通路
当细胞接受凋亡信号分子 (Fas,TNF等 )后，凋亡细胞表面
信号分子受体相互聚集并与细胞内的衔接蛋白 (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
下游 Caspases活化后，作用底物：裂解核纤层蛋白，导致
细胞核形成凋亡小体；
裂解 DNase结合蛋白，使 DNase释放，降解 DNA形成 DNA
Ladder
裂解参与细胞连接或附着的骨架和其他蛋白，使凋亡细
胞皱缩、脱落，便于细胞吞噬；
导致膜脂 PS重排，便于吞噬细胞识别并吞噬。
19
Bcl-2家族,线粒体与细胞凋亡
Bcl-2是一种原癌基因，是 ced-9在哺乳类中的同源物，能
抑制细胞凋亡；与线粒体及内质网膜相结合； Bcl-2蛋白的
羧基末端有一穿膜的结构域； 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
Bcl-2、线粒体与细胞凋亡
当 Caspase8活化后，它一方面作用于 Procaspase3，另一
方面使 Bid裂解成 2个片段，其中含 BH3结构域的 C-端片段
被运送到线粒体，与 Bcl-2/Bax的 BH3结构域形成复合物，
导致细胞色素 C释放。 CytC与胞质中 Ced4同源物 Apaf-1(凋
亡蛋白酶活化因子 apoptosis protease activating factor)结合
并活化 Apaf-1，活化的 Apaf-1再活化 Procaspase9，最后引
起细胞凋亡 。
哺乳动物细胞中发现的 Apaf2即是 CytC
20
21
22
a 正常 T细胞杂交瘤细胞 b 凋亡细胞 (扫描电镜 ) c 凋亡细胞 (透射电镜 )
23
基因产物 功 能
B C L - 2 凋亡抑制剂，可和 B ax 及 B a k 结合
B C L - x
其 L 型抑制凋亡,S 型促进凋亡，与 B ax 及 B a k 结合
B C L - w 凋亡抑制剂
B a x 凋亡促进剂，可与 B C L - 2, B C L - X
L
,E I B 1 9 K 结合
B ak 凋亡促进剂，亦可作抑制剂，可与 BC L -2, BC L -X 和 E 1B 19K 结合
M C L - 1 凋亡抑制剂
B ad 凋亡促进剂，与 B C L - 2 和 B C L - X
L
结合
C e d- 9 线虫中的凋亡抑制剂,B C L - 2 同源物
E 1 B 19 K 腺病毒凋亡抑制剂，与 B a x 和 B a k 结合
BCL-2家族成员
24
25
26坏死细胞 凋亡细胞
27
28
细胞色素 c诱导的凋亡细胞 DNA电泳图
1．细胞色素 c诱导 0 h
2．细胞色素 c诱导 1 h
3．细胞色素 c诱导 2 h
4．细胞色素 c诱导 3 h
5．细胞色素 c诱导 4 h
6．阴性对照
7,Marker
（ 自赵允、翟中和）
29
线虫 Caenorhabditis elegans 是研究个体发育和细胞程序性
死亡的理想材料。其生命周期短，细胞数量少，成熟的成虫
若是雌雄同体则有 959个体细胞，约 2000个生殖细胞。若是
雄虫则有 1031个体细胞和约 1000个生殖细胞。神经系统由
302个细胞组成。这些细胞来自于 407个前体细胞。这些前
体细胞中有 105个发生了程序死亡。控制线虫细胞凋亡的基
因主要有 3个 Ced-3,Ced-4和 Ced-9,Ced-3和 Ced-4的作
用是诱发凋亡。在缺乏 Ced-3,Ced-4的突变体中不发生凋
亡。有多余细胞存在。 Ced-9抑制 Ced-3,Ced-4的作用。
使凋亡不能发生,Ced-9功能不足导致胚胎因细胞过度凋亡
而死亡。
30
2002年 10月 7日英国人悉尼 ·布雷诺尔、美国人罗伯特 ·霍维茨和英国人约
翰 ·苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获
诺贝尔诺贝尔生理与医学奖。
2002年诺贝尔生理与医学奖获得者（图片来自 http://www.nobel.se/）
