上页 下页 返回 结束第十二章 细胞的衰老与死亡第一节 细胞的衰老第二节 细胞的死亡思考题上页 下页 返回 结束机体衰老机体的衰老表现为有一定的寿命。
因为,生 -老 -死,是生命活动的必然规律。
第一节 细胞的衰老机体衰老 ≠ 细胞衰老细胞衰老是机体衰老的基础；
机体衰老是细胞衰老的结果。
一,细胞衰老的概念和特征上页 下页 返回 结束细胞衰老也表现为有一定的寿命机体内总有细胞在不断地衰老与死亡，同时又有细胞增殖产生新生细胞进行补偿，不同类型细胞寿命不同，如：
神经元、胃酶原细胞、脂肪细胞、骨细胞等为缓慢更新细胞（与机体几乎等寿）。
肝细胞等寿命长于３０天，为短于机体寿命的细胞。
皮肤表皮细胞、角膜上皮细胞、血细胞等为快速更新的细胞，寿命短于３０天。
上页 下页 返回 结束体外培养细胞的传代数与来源物种的寿命呈正比关系如：体外培养不同物种的胚胎成纤维细胞，可见：
小鼠细胞可传 12代，而其个体寿命约 3年；
小鸡细胞可传 25代，其个体寿命近 30年；
龟细胞可传 140代，其个体寿命约 200年。
上页 下页 返回 结束体外培养细胞的传代数与其来源个体的年龄成反比关系
如：体外培养人胚胎的成纤维细胞可传 40-60代；
出生至 15岁以下的成纤维细胞可传 20-40代；
15岁以上者的成纤维细胞可传 10-30代。
上页 下页 返回 结束衰老细胞与“青年期”细胞的比较生长旺盛细胞富有微绒毛衰老细胞缺乏微绒毛，
体积缩小，呈园球形。
上页 下页 返回 结束
（一）细胞衰老的概念细胞衰老,
指细胞维持其内环境恒定的能力及对内外环境变化适应能力降低的总现象。
即，细胞的结构老化，功能衰退。
上页 下页 返回 结束
（二）细胞衰老的特征
1、细胞内原生质水分减少
2、老年色素等,垃圾,的积累
3、细胞核固缩
4、细胞膜功能下降
5、其它上页 下页 返回 结束二、细胞衰老的机理与细胞衰老有关的因素多而且复杂，关于细胞衰老的学说也很多，现已提出 300多个，它们之间有的部分相互补充，有的部分相互重叠。大致可归纳为以下２个方面：
（ 1）衰老因子的积累引起细胞衰老
（ 2）细胞内衰老钟的程序表达引起衰老上页 下页 返回 结束
（一）衰老因子积累说衰老因子：细胞代谢过程中积累的一些代谢废物（如脂褐质、残余体）
代谢差错（如 DNA突变、蛋白质交联）
有害的中间代谢产物（自由基）等。
上页 下页 返回 结束随着细胞年龄的增长，在细胞内常发生核酸、蛋白质、酶等大分子合成差错、有害中间产物及代谢废物等衰老因子的不断积累，当这些衰老因子少的时候可以修复，
当衰老因子积累过多或修复系统出现差错不能有效修复的时候，就会造成细胞内的代谢障碍，引起细胞衰老。
“衰老因子积累说,内容：
上页 下页 返回 结束脂褐质、老年色素、类蜡体、残余体等的积累占据细胞内有限的空间，阻碍细胞生命活动的进行，使细胞工作效率下降，引起衰老。
代谢废物的影响：
上页 下页 返回 结束在环境因素的作用下,DNA突变是经常发生的，一般情况下可被修复，但修复系统也可能受致修复功能下降，导致功能蛋白不能合成或合成废品蛋白，使细胞功能受阻而走向衰老。
代谢差错的影响：
上页 下页 返回 结束
Ⅰ,自由基及其产生自由基 是细胞进行生物氧化过程中或受电离辐射时产生的一些高反应活性的化合物，它们是外层轨道上具有不成对电子的分子或原子基团的总称。如,O2-,.H,.OH,L.、
LOO.,它们的化学性质活跃，在细胞中经常产生，广泛存在。
自由基的影响上页 下页 返回 结束自由基
生物膜中的不饱和脂肪酸 过氧化脂质
(膜通透性?、流动性?）
过氧化脂质 +蛋白质 脂褐素自由基
蛋白质 蛋白质交联、变性即巯基（－ＳＨ＋－ＳＨ） 二硫键（－Ｓ－Ｓ－）
自由基
ＤＮＡ 断裂、交联、碱基羟基化，碱基切除等，
使ＤＮＡ损伤。
Ⅱ,自由基的危害上页 下页 返回 结束机体对细胞中产生的自由基有一定的清除能力，清除机制：
保护性的酶：主要有超氧化物歧化酶（ SOD）和过氧化氢酶 (CAT)等。
2H++O2-.+ O2-,O2+H2O2(ＳＯＤ催化 )
H2O2 + H2O2 2H2O+ O2 (过氧化氢酶催化 )
抗氧化物分子,如维生素Ｅ和维生素Ｃ，都是终止自由基反应的有效物质。
细胞内部自身隔离化，如许多氧化物的代谢主要在线粒体内进行。
Ш、自由基的清除上页 下页 返回 结束随着细胞生命活动时间的延长，
自由基过量产生以及清除能力的下降，导致自由基破坏细胞中多种物质，引起衰老。
上页 下页 返回 结束
（二）细胞内衰老钟的程序表达
Ⅰ,内容,生物体内有衰老相关基因，这些基因将在细胞生活到一定程度时开启并表达，而导致衰老。
即衰老本身是一个遗传过程，在正常情况下控制生长发育的基因在各个发育时期有序地开启和关闭，如同计算机的程序，故名。
有些在生命后期才开启的基因控制着机体的衰老过程，称为,衰老相关基因,。
Ⅱ,细胞衰老钟 (cellular aging clock)学说：
如图示：
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(促进细胞分裂 )
抑制蛋白抑制 DNA复制的蛋白质增殖基因 衰老相关基因 抑制衰老基因图 1
上页 下页 返回 结束分裂终止细胞衰老增殖基因 衰老相关基因 抑制衰老基因抑制 DNA复制的蛋白质抑制蛋白图 2
上页 下页 返回 结束支持的根据：
衰老细胞中 DNA含量减少，可能是由于阻碣基因丢失。
体外培养细胞都有一定的寿命（无论如何优化条件）。
年青细胞与年老细胞融合，前者 DNA合成受抑制，说明老年细胞中产生有 DNA合成的抑制剂。
表春期总是在一定年龄到来，这时有一些基因表达，形成第二性征，好象基因程序运行到这时才表达。 ok
上页 下页 返回 结束第二节 细胞的死亡
1、坏死性死亡 (necrosis),由于某些外界因素（如局部缺血、高热及物理化学损伤和微生物的侵袭等造成细胞急速死亡。
2、自然凋亡 (apoptosis）,又称程序化细胞死亡（ programmed cell death，Ｐ
ＣＤ），指活组织中，单个细胞由于外来因素促使内在编程基因表达，通过主动的生理生化过程，而自杀死亡的现象。
一、细胞死亡的类型上页 下页 返回 结束
Ａ,细胞膜通透性增加,细胞外形变得不规则 。
Ｂ,细胞核及线粒体肿胀,内质网扩张,溶酶体破裂,最终细胞膜破坏,胞浆外溢,细胞解体,
引起炎症反应 。
坏死是病理性死亡 。
坏死的特征：
上页 下页 返回 结束坏死细胞的形态变化上页 下页 返回 结束
ＰＣＤ的特征：
Ａ,细胞首先变圆，与邻近细胞脱离。
Ｂ、染色质固缩，常聚集于核膜呈境界分明颗粒，块状、
或新月形小体，胞浆浓缩。
Ｃ、ＤＮＡ在核小体连接区被激活的核酸内切酶降解为
180--200bp或其倍数的片段。
Ｄ、细胞膜突出形成质膜小泡（即细胞,出泡,现象）
脱落后形成凋亡小体或细胞固缩形成凋亡小体，其内可保留完整的细胞器和致密的染色质。
Ｅ、凋亡小体被周围细胞吞噬，无细胞内容物外泄，故无炎症反应。
上页 下页 返回 结束凋亡细胞的形态变化上页 下页 返回 结束二、坏死与凋亡的区别凋亡 坏死胞体 变小 变大胞膜 皱缩 肿胀胞核 浓缩,溶解,
染色质固缩形成 染色质裂解块状小体,为颗粒状,
位于膜下 散在分布胞质 浓缩 肿胀结果 形成凋亡小体 细胞崩解无炎症反应 引起炎症反应只影响散在单个细胞 涉及周边大量细胞组织结构不被破坏 组织结构被破坏形态上上页 下页 返回 结束凋亡 坏死生 DNA 由内切酶切为 不规则断裂
180bp或其倍数的片段 片段大小不一化 电泳结果,梯状”条带,弥散”
条带酶 核酸内切酶等的激活 无酶的激活上 大分子 RNA和 蛋白质的合成 无合成上页 下页 返回 结束三、细胞凋亡的基因调控
生存基因促进细胞增殖的基因 (c-myc,c-abl,ras )
促进细胞存活的基因 (bcl-2,EIB,c-kit )
死亡基因细胞增殖的抑制基因 (p53,RB,WT-1)
促进细胞死亡的基因 (Bax,ICE,TRPM/SGP-2)
上页 下页 返回 结束细胞凋亡的判断方法
1、形态上判断（显微镜观察）
荧光素染色法；
有无凋亡小体；
有无炎症反应；
核周边有无半圆形或三角形的凝聚块。
2、生化上判断
电泳结果有无,梯状,条带；
末端标记法。
3、流式细胞仪检测检测 DNA含量的变化是否介于二倍体和多倍体之间。
上页 下页 返回 结束细胞凋亡的意义：
Ａ、细胞调亡是维持个体正常生理过程所必需的。如在生理条件下，许多退化过程都与之相关，象断奶后乳房恢复静息状态，许多昆虫,两栖类动物发育过程中的变态现象等。
Ｂ、已衰老或病变的细胞发生凋亡而被清除，这对于维持体内细胞的新陈代谢有重要意义 。 ok
上页 下页 返回 结束思考题
1、细胞衰老出现哪些变化？
2、解释细胞衰老机制假说的要点。
3、何为细胞凋亡？凋亡与坏死有何区别？
因为,生 -老 -死,是生命活动的必然规律。
第一节 细胞的衰老机体衰老 ≠ 细胞衰老细胞衰老是机体衰老的基础；
机体衰老是细胞衰老的结果。
一,细胞衰老的概念和特征上页 下页 返回 结束细胞衰老也表现为有一定的寿命机体内总有细胞在不断地衰老与死亡，同时又有细胞增殖产生新生细胞进行补偿，不同类型细胞寿命不同，如：
神经元、胃酶原细胞、脂肪细胞、骨细胞等为缓慢更新细胞（与机体几乎等寿）。
肝细胞等寿命长于３０天，为短于机体寿命的细胞。
皮肤表皮细胞、角膜上皮细胞、血细胞等为快速更新的细胞，寿命短于３０天。
上页 下页 返回 结束体外培养细胞的传代数与来源物种的寿命呈正比关系如：体外培养不同物种的胚胎成纤维细胞，可见：
小鼠细胞可传 12代，而其个体寿命约 3年；
小鸡细胞可传 25代，其个体寿命近 30年；
龟细胞可传 140代，其个体寿命约 200年。
上页 下页 返回 结束体外培养细胞的传代数与其来源个体的年龄成反比关系
如：体外培养人胚胎的成纤维细胞可传 40-60代；
出生至 15岁以下的成纤维细胞可传 20-40代；
15岁以上者的成纤维细胞可传 10-30代。
上页 下页 返回 结束衰老细胞与“青年期”细胞的比较生长旺盛细胞富有微绒毛衰老细胞缺乏微绒毛，
体积缩小，呈园球形。
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（一）细胞衰老的概念细胞衰老,
指细胞维持其内环境恒定的能力及对内外环境变化适应能力降低的总现象。
即，细胞的结构老化，功能衰退。
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（二）细胞衰老的特征
1、细胞内原生质水分减少
2、老年色素等,垃圾,的积累
3、细胞核固缩
4、细胞膜功能下降
5、其它上页 下页 返回 结束二、细胞衰老的机理与细胞衰老有关的因素多而且复杂，关于细胞衰老的学说也很多，现已提出 300多个，它们之间有的部分相互补充，有的部分相互重叠。大致可归纳为以下２个方面：
（ 1）衰老因子的积累引起细胞衰老
（ 2）细胞内衰老钟的程序表达引起衰老上页 下页 返回 结束
（一）衰老因子积累说衰老因子：细胞代谢过程中积累的一些代谢废物（如脂褐质、残余体）
代谢差错（如 DNA突变、蛋白质交联）
有害的中间代谢产物（自由基）等。
上页 下页 返回 结束随着细胞年龄的增长，在细胞内常发生核酸、蛋白质、酶等大分子合成差错、有害中间产物及代谢废物等衰老因子的不断积累，当这些衰老因子少的时候可以修复，
当衰老因子积累过多或修复系统出现差错不能有效修复的时候，就会造成细胞内的代谢障碍，引起细胞衰老。
“衰老因子积累说,内容：
上页 下页 返回 结束脂褐质、老年色素、类蜡体、残余体等的积累占据细胞内有限的空间，阻碍细胞生命活动的进行，使细胞工作效率下降，引起衰老。
代谢废物的影响：
上页 下页 返回 结束在环境因素的作用下,DNA突变是经常发生的，一般情况下可被修复，但修复系统也可能受致修复功能下降，导致功能蛋白不能合成或合成废品蛋白，使细胞功能受阻而走向衰老。
代谢差错的影响：
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Ⅰ,自由基及其产生自由基 是细胞进行生物氧化过程中或受电离辐射时产生的一些高反应活性的化合物，它们是外层轨道上具有不成对电子的分子或原子基团的总称。如,O2-,.H,.OH,L.、
LOO.,它们的化学性质活跃，在细胞中经常产生，广泛存在。
自由基的影响上页 下页 返回 结束自由基
生物膜中的不饱和脂肪酸 过氧化脂质
(膜通透性?、流动性?）
过氧化脂质 +蛋白质 脂褐素自由基
蛋白质 蛋白质交联、变性即巯基（－ＳＨ＋－ＳＨ） 二硫键（－Ｓ－Ｓ－）
自由基
ＤＮＡ 断裂、交联、碱基羟基化，碱基切除等，
使ＤＮＡ损伤。
Ⅱ,自由基的危害上页 下页 返回 结束机体对细胞中产生的自由基有一定的清除能力，清除机制：
保护性的酶：主要有超氧化物歧化酶（ SOD）和过氧化氢酶 (CAT)等。
2H++O2-.+ O2-,O2+H2O2(ＳＯＤ催化 )
H2O2 + H2O2 2H2O+ O2 (过氧化氢酶催化 )
抗氧化物分子,如维生素Ｅ和维生素Ｃ，都是终止自由基反应的有效物质。
细胞内部自身隔离化，如许多氧化物的代谢主要在线粒体内进行。
Ш、自由基的清除上页 下页 返回 结束随着细胞生命活动时间的延长，
自由基过量产生以及清除能力的下降，导致自由基破坏细胞中多种物质，引起衰老。
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（二）细胞内衰老钟的程序表达
Ⅰ,内容,生物体内有衰老相关基因，这些基因将在细胞生活到一定程度时开启并表达，而导致衰老。
即衰老本身是一个遗传过程，在正常情况下控制生长发育的基因在各个发育时期有序地开启和关闭，如同计算机的程序，故名。
有些在生命后期才开启的基因控制着机体的衰老过程，称为,衰老相关基因,。
Ⅱ,细胞衰老钟 (cellular aging clock)学说：
如图示：
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(促进细胞分裂 )
抑制蛋白抑制 DNA复制的蛋白质增殖基因 衰老相关基因 抑制衰老基因图 1
上页 下页 返回 结束分裂终止细胞衰老增殖基因 衰老相关基因 抑制衰老基因抑制 DNA复制的蛋白质抑制蛋白图 2
上页 下页 返回 结束支持的根据：
衰老细胞中 DNA含量减少，可能是由于阻碣基因丢失。
体外培养细胞都有一定的寿命（无论如何优化条件）。
年青细胞与年老细胞融合，前者 DNA合成受抑制，说明老年细胞中产生有 DNA合成的抑制剂。
表春期总是在一定年龄到来，这时有一些基因表达，形成第二性征，好象基因程序运行到这时才表达。 ok
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1、坏死性死亡 (necrosis),由于某些外界因素（如局部缺血、高热及物理化学损伤和微生物的侵袭等造成细胞急速死亡。
2、自然凋亡 (apoptosis）,又称程序化细胞死亡（ programmed cell death，Ｐ
ＣＤ），指活组织中，单个细胞由于外来因素促使内在编程基因表达，通过主动的生理生化过程，而自杀死亡的现象。
一、细胞死亡的类型上页 下页 返回 结束
Ａ,细胞膜通透性增加,细胞外形变得不规则 。
Ｂ,细胞核及线粒体肿胀,内质网扩张,溶酶体破裂,最终细胞膜破坏,胞浆外溢,细胞解体,
引起炎症反应 。
坏死是病理性死亡 。
坏死的特征：
上页 下页 返回 结束坏死细胞的形态变化上页 下页 返回 结束
ＰＣＤ的特征：
Ａ,细胞首先变圆，与邻近细胞脱离。
Ｂ、染色质固缩，常聚集于核膜呈境界分明颗粒，块状、
或新月形小体，胞浆浓缩。
Ｃ、ＤＮＡ在核小体连接区被激活的核酸内切酶降解为
180--200bp或其倍数的片段。
Ｄ、细胞膜突出形成质膜小泡（即细胞,出泡,现象）
脱落后形成凋亡小体或细胞固缩形成凋亡小体，其内可保留完整的细胞器和致密的染色质。
Ｅ、凋亡小体被周围细胞吞噬，无细胞内容物外泄，故无炎症反应。
上页 下页 返回 结束凋亡细胞的形态变化上页 下页 返回 结束二、坏死与凋亡的区别凋亡 坏死胞体 变小 变大胞膜 皱缩 肿胀胞核 浓缩,溶解,
染色质固缩形成 染色质裂解块状小体,为颗粒状,
位于膜下 散在分布胞质 浓缩 肿胀结果 形成凋亡小体 细胞崩解无炎症反应 引起炎症反应只影响散在单个细胞 涉及周边大量细胞组织结构不被破坏 组织结构被破坏形态上上页 下页 返回 结束凋亡 坏死生 DNA 由内切酶切为 不规则断裂
180bp或其倍数的片段 片段大小不一化 电泳结果,梯状”条带,弥散”
条带酶 核酸内切酶等的激活 无酶的激活上 大分子 RNA和 蛋白质的合成 无合成上页 下页 返回 结束三、细胞凋亡的基因调控
生存基因促进细胞增殖的基因 (c-myc,c-abl,ras )
促进细胞存活的基因 (bcl-2,EIB,c-kit )
死亡基因细胞增殖的抑制基因 (p53,RB,WT-1)
促进细胞死亡的基因 (Bax,ICE,TRPM/SGP-2)
上页 下页 返回 结束细胞凋亡的判断方法
1、形态上判断（显微镜观察）
荧光素染色法；
有无凋亡小体；
有无炎症反应；
核周边有无半圆形或三角形的凝聚块。
2、生化上判断
电泳结果有无,梯状,条带；
末端标记法。
3、流式细胞仪检测检测 DNA含量的变化是否介于二倍体和多倍体之间。
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Ａ、细胞调亡是维持个体正常生理过程所必需的。如在生理条件下，许多退化过程都与之相关，象断奶后乳房恢复静息状态，许多昆虫,两栖类动物发育过程中的变态现象等。
Ｂ、已衰老或病变的细胞发生凋亡而被清除，这对于维持体内细胞的新陈代谢有重要意义 。 ok
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1、细胞衰老出现哪些变化？
2、解释细胞衰老机制假说的要点。
3、何为细胞凋亡？凋亡与坏死有何区别？
