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@rinmist 2026-06-22T14:05:07.000000Z 字数 2785 阅读 88

第十五章 细胞衰老与细胞程序性死亡


一、细胞衰老

(一)细胞衰老的概念 ★

1. 细胞复制性衰老(Replicative Senescence,RS)

指绝大多数正常细胞经历有限次数分裂后:

是一种不可逆的细胞周期停滞状态。

2. 与细胞静止(Quiescence)的区别

细胞静止(G0) 细胞衰老
可逆 不可逆
可重新进入细胞周期 永久退出细胞周期
正常生理状态 衰老状态

(二)Hayflick界限★★★

概念

1958年,Hayflick发现:

正常体细胞并不能无限增殖,而只能分裂有限次数。

细胞在进入永久增殖停滞前所能达到的最大倍增次数称为:

Hayflick界限(Hayflick Limit)

一般人体成纤维细胞约分裂:

50~60代

之后进入衰老状态。

意义

证明:


(三)衰老细胞的特征 ★★

1. 形态学特征

衰老细胞表现为:


2. 分子标志

(1)细胞周期抑制蛋白增加

(2)SA-β-Gal阳性

衰老相关β-半乳糖苷酶

(Senescence-associated β-galactosidase)

是最常用衰老标志物。

(3)端粒缩短

细胞每分裂一次:

端粒长度逐渐缩短。

(4)SAHF形成

衰老相关异染色质集中:

Senescence-associated heterochromatin foci

作用:

(5)SASP

衰老相关分泌表型

(Senescence-associated secretory phenotype)

主要包括:

功能:


二、细胞衰老的分子机制

(一)端粒缩短学说 ★★★

端粒

位于染色体末端的特殊DNA结构。

作用:


机制

细胞每次复制:

DNA聚合酶无法完全复制末端

↓

端粒逐渐缩短

↓

端粒损伤被识别为DNA损伤

↓

激活p53

↓

诱导p21表达

↓

抑制CDK活性

↓

Rb保持活化状态

↓

E2F被抑制

↓

细胞周期停滞

↓

细胞衰老


(二)p16-Rb途径

氧化损伤等刺激

↓

p16表达增加

↓

抑制CDK4/6

↓

Rb保持活化

↓

细胞周期停滞

↓

衰老


(三)胁迫诱导早熟衰老(SIPS)

诱因:

最终均通过:

诱导细胞衰老。


三、细胞衰老与个体衰老

个体衰老概念

随着年龄增长:

机体功能逐渐退化的现象。


个体衰老的分子标志

DNA损伤积累

基因组不稳定性增加

端粒缩短

染色体保护能力下降

表观遗传改变

蛋白稳态失衡


个体衰老的细胞标志

衰老细胞累积

大量RS细胞存在组织中。

干细胞耗竭

组织更新能力下降。

细胞通讯异常

涉及:

线粒体功能障碍

能量代谢下降。


四、细胞程序性死亡(PCD)

概念 ★

程序性死亡(Programmed Cell Death,PCD)

是由细胞内遗传程序主动控制的死亡方式。

意义:


类型

  1. 凋亡(Apoptosis)
  2. 程序性坏死(Necroptosis)
  3. 自噬性细胞死亡(Autophagic Cell Death)
  4. 植物细胞程序性死亡

五、细胞凋亡(重点中的重点)★★★★

(一)概念

细胞在基因控制下发生的主动死亡过程。

特点:


(二)生物学意义 ★★

发育塑形

例如:

形成免疫耐受

删除自身反应性淋巴细胞。

维持组织稳态

控制细胞数量。

肿瘤监控

清除异常细胞。


(三)凋亡形态学特征 ★★★

1. 起始阶段

2. 凋亡小体形成

3. 被吞噬


(四)凋亡的分子机制 ★★★★

Caspase家族

Caspase:

天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶。

特点:


Caspase分类

起始Caspase

主要:

作用:

启动凋亡。


效应Caspase

主要:

作用:

执行凋亡。


(五)凋亡信号通路 ★★★★

1. 外源性途径(死亡受体途径)

死亡配体:

↓

死亡受体

↓

FADD

↓

Caspase-8

↓

Caspase-3

↓

细胞凋亡


2. 内源性途径(线粒体途径)

DNA损伤、缺氧等刺激

↓

Bax/Bak活化

↓

线粒体外膜通透性增加

↓

释放Cytochrome c

↓

Apaf-1结合

↓

形成Apoptosome(凋亡小体)

↓

激活Caspase-9

↓

激活Caspase-3

↓

细胞凋亡


Bcl-2家族(高频考点)

抗凋亡

作用:

稳定线粒体膜。


促凋亡

作用:

形成膜孔道。


BH3-only蛋白

如:

作用:

感受凋亡信号。


Caspase非依赖性凋亡(了解)

线粒体释放:

进入细胞核

↓

DNA断裂

↓

细胞死亡


DNA Ladder

凋亡过程中:

CAD被激活

↓

核小体间DNA断裂

↓

形成180~200bp整数倍片段

↓

凝胶电泳出现:

DNA梯状条带(DNA Ladder)

是凋亡的重要标志。


六、细胞坏死

概念

传统坏死:

外界损伤导致的被动死亡。

程序性坏死(Necroptosis):

由特定基因调控的主动坏死过程。


特征


生物学意义


七、自噬性细胞死亡

自噬概念 ★★

细胞利用:

自噬体 + 溶酶体

降解自身物质的过程。


自噬性死亡

特点:


生理意义

主要见于:

昆虫变态发育过程

例如:

蝴蝶形成过程中幼虫组织被清除。


八、考纲缺失部分建议补充

根据课件目录,建议补充:

6. 掌握细胞凋亡的形态学特征与生理学意义

7. 掌握Caspase家族分类及作用

8. 掌握细胞凋亡两条经典信号通路

9. 掌握Bcl-2家族在凋亡中的调控作用

10. 了解程序性坏死与自噬性细胞死亡


考前必背(浓缩版)

  1. Hayflick界限:正常细胞只能分裂有限次数(约50~60代)。
  2. 衰老标志:SA-β-Gal、端粒缩短、SAHF、SASP、p53/p21/p16升高。
  3. 衰老机制:端粒缩短→p53/p21→Rb→细胞周期停滞。
  4. 凋亡特征:细胞皱缩→染色质浓缩→凋亡小体→吞噬,无炎症。
  5. 凋亡执行者:Caspase-3。
  6. 外源途径:死亡受体→Caspase-8→Caspase-3。
  7. 内源途径:线粒体→Cytochrome c→Apaf-1→Caspase-9→Caspase-3。
  8. Bcl-2抗凋亡;Bax/Bak促凋亡。
  9. DNA Ladder是细胞凋亡的重要标志。
  10. 坏死:膜破裂、有炎症;凋亡:膜完整、无炎症。
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