文档介绍：第十八章
细胞衰老与凋亡
cell senescence and apoptosis
细胞衰老与凋亡
衰老是指年龄老化及其器官或细胞功能的衰退。它是生物的基本特征,是不以人的意志为转移的自然规律。
时光流逝
岁月不饶人
青春永驻
长命百岁
现代人类面临的三种衰老:
心理性衰老
生理性衰老
病理性衰老
现代人类面临的三种衰老:
生理性衰老
病理性衰老
现代人类面临的三种衰老:
生理性衰老
细胞衰老与凋亡
衰老及其机制
细胞凋亡
机体和组织器官的衰老
衰老的机制
基因的调控作用
细胞凋亡检测技术
细胞凋亡与疾病
第一节衰老及其机制
概念:正常环境下发生的细胞的生理功能和增殖能力的减弱,以及细胞形态结构发生改变并趋向于死亡的现象,又称老化。
后果:机体衰老、老年病
人体的代谢功能是由不同的组织细胞相互配合共同完成的。这种互补性造成了不同组织细胞相互依存的现象,某一组织细胞功能衰退将直接或间接影响到其他组织细胞功能。因此,对高等动物或人体来说,衰老发生在整体水平。
第一节衰老及其机制
细胞衰老的特征:
细胞内多种酶的活性降低,细胞膜的通透性改变,物质运输的功能降低。(白发)
细胞内色素增多,妨碍细胞内物质的交流和传递。(老年斑)
细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小。(皱纹)
一、机体和组织器官的衰老
第一节衰老及其机制
从细胞和分子水平阐述衰老的机制的学说已达300余种,目前比较盛行的是
差错/损害学说、遗传程序学说、自由基学说。
二、衰老的机制
(二)衰老的机制
(一)差错/损害学说
el提出“差错成灾”学说,认为在机体细胞合成蛋白质时,转录和翻译的过程中随时可发生差错,有个别氨基酸错误的掺入蛋白质(种类、位置),因而产生出差错的蛋白质或差错的聚合酶。如果差错出现在酶的活性中心,将引起酶活性或特异性聚合酶功能上的改变,继而产生有差错的DNA或RNA,在此基础上又继续产生新的差错。
如此循环下去,在差错堆积成灾时则使机体代谢障碍,导致衰老。
(二)衰老的机制
根据中心法则的推断,认为在DNA复制,转录和翻译中随时可能发生差错,这种差错可以不断扩大,造成细胞衰老、死亡。如DNA转录mRNA的过程发生微小的差异,带有该微小差异的mRNA会翻译出进一步偏离的蛋白质,该蛋白质如果属于DNA聚合酶会合成差异程度更大的DNA,
这样的差错经过每一次信息传递都扩大一些,形成恶性循环,使细胞内积累许多差错分子造成灾难,细胞正常功能不能发挥,致使细胞衰老、死亡。
(二)衰老的机制
Smith提出交联假说认为,机体中蛋白质、核酸等大分子可以通过共价交叉结合,形成巨大分子。这些巨大分子难以酶解,堆积在细胞内。随着增龄,在有害因子自由基的作用下,交联反应增多,又不能及时修复,损害细胞的正常功能,生物分子的理化性质就会发生改变,导致衰老。
这种交联反应可发生于细胞核DNA链之间,也可以发生在DNA与蛋白质之间和胶原纤维之间。
交联学说在本质上并未超出“差错成灾”学说的范围,只不过是对其做了进一步的说明和解释。
(二)衰老的机制
实验表明,从Wistar系老年大鼠(18月龄)和年轻大鼠(5月龄)的研究中发现,取鼠肝提取DNA,测其溶解温度和增色效应,取鼠尾腱分别测定胶原纤维收缩起始温度、胶原蛋白含量及可溶性胶原含量,发现大鼠衰老后DNA交联损伤增加,胶原纤维交联损伤增加。
实验结果对“差错成灾”的有力支持,但也有很多实验结果不支持此学说。随着分析方法的改进和分析技术的提高,目前认为衰老细胞中出现的DNA和蛋白质的改变,大部分是随细胞衰老出现的变化而不是细胞衰老的原因。