细胞死亡与衰老

细胞生物学考研复习笔记，下图为细胞死亡与衰死的导图笔记。

细胞衰老与死亡

• 细胞死亡
  • 一、细胞凋亡
    • （一）特征
      • 1 、起始阶段：表面特化结构消失；核糖体脱离内质网，内质网腔膨胀；染色质固缩，形成新月形帽状结构
      • 2 、凋亡小体：核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器聚集在一起，被反折的细胞质膜包裹，形成球形结构。
      • 3 、吞噬：凋亡小体被邻近的吞噬细胞吞噬，在溶酶体内被水解。（吞噬信号来源于质膜双层内叶的磷脂酰丝氨酸）
    • （二）检测方法
      • 1: 对细胞进行染色，观察细胞核动态（DAPI 染色细胞核）
      • 2: 对DNA 进行电泳，多为100-200bp 以及其整数倍的片段，电泳呈现梯状条带
      • 3:DNA 断裂原位末端标记：正常的细胞DNA 几乎无断裂，少3‘羟基
      • 4: 彗星电泳，电泳单个细胞，细胞核呈现彗星状
      • 5: 流式细胞仪：检测亚二倍体
      • 6: 检测细胞膜成分
    • （三）细胞凋亡的意义
      • 1 、清除组织形成时过多的细胞
      • 2 、塑造个体及器官的形态
      • 3 、参与免疫耐受的形成
      • 4 、清除体内多余的、受损的、危险的细胞，不对周围组织产生危害
    • （四）细胞凋亡的分子机制（物理性因子与化学性因子）
      • 1:caspases （活性位点为Cys ，切割Asp 后的肽键）
        • 起始caspases ：切割效应caspases 的前体，使之活化（同性活化）
        • 效应caspases ：切割蛋白，使凋亡正常进行（异性活化）
      • 2 、caspases 依赖性细胞凋亡途径
        • 1: 由死亡配体起始的外源性途径
        • 2: 由线粒体起始的内源途径
      • 3 、caspases 非依赖性细胞凋亡
        • 线粒体释放的AIF 和Endo G
      • 4 、穿孔蛋白- 颗粒酶介导的细胞凋亡
  • 二、细胞坏死
    • 细胞通透性增大，胞内pH 随着乳酸堆积而下降，使得细胞出现空泡，死亡
  • 三、自噬性细胞死亡
    • 细胞通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。
    • 作用
      • 1 、在环境恶劣时，可通过这种方式提供一定的营养物质
      • 2 、具有自我清理功能，可清理失常的细胞器以及一些病原体
  • 四、植物细胞与酵母细胞的程序性死亡
    • 植物的
      • 植物细胞程序性死亡后，物质被细胞壁固定在原地，不会被周围细胞吞噬，被自身液泡水解酶消化
    • 酵母
      • 子主题
        • 为了群体的利益
• 细胞衰老
  • 细胞衰老的概念和特征
    • 概念：体外培养的细胞，经过有限次的分裂后，停止生长，细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象
    • Hayflick 界限：正常细胞的分裂次数是有限制的，增殖次数与端粒DNA 相关，每复制一次端粒就会缩短一些，当其达到Hayflick 点时，细胞停止复制，转向衰老
    • 鉴别衰老细胞：用pH6 的beta- 半乳糖苷酶底物染料染色
  • 衰老机制
    • 端粒的缩短会诱导p53 的表达
    • p53 诱导p21 的表达
    • p21 使得CDKs 失去活性，无法使Rb 蛋白磷酸化释放E2F ，细胞无法进入S 期
  • 压力诱导的早熟性衰老
  • 单细胞生物的衰老：rDNA 积累，争夺正常DNA 所需原料，导致衰老
• caspases级联反应
  • 1: 接受凋亡信号
  • 2: 起始caspases 同性激活，在Asp 微店被切割
  • 3: 活化的起始caspases 切割效应caspases ，使其成为异二聚体，活化
  • 4: 活化的caspases 可继续向下级联放大活化更多的caspases ，切割靶蛋白
• caspases 依赖性凋亡外援途径
  • 1 、死亡配体与细胞膜上死亡受体结合，通过接头蛋白将caspase 酶原募集到细胞膜上，形成死亡诱导信号复合物
  • 2 、caspase 酶原在复合物中被活化，激活下游caspase 级联反应（caspase8 ）
• caspase 依赖性内源凋亡途径
  • 1 、当胞内存在凋亡信号时，线粒体内膜通透性降低，向细胞质中释放Cyt c
  • 2 、Cyt c 与Apaf 和caspase 酶原形成凋亡复合体，活化caspase 酶原
  • 3 、caspase 引发下游级联反应