分化衰老死亡精簡演示文稿

分化衰老死亡精簡版演示文稿當(dāng)前第1頁\共有90頁\編于星期三\0點分化衰老死亡精簡版當(dāng)前第2頁\共有90頁\編于星期三\0點當(dāng)前第3頁\共有90頁\編于星期三\0點當(dāng)前第4頁\共有90頁\編于星期三\0點

細(xì)胞分化

在個體發(fā)育中，同源細(xì)胞通過分裂，后代細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和生物化學(xué)特性等方面發(fā)生了穩(wěn)定性差異的過程。當(dāng)前第5頁\共有90頁\編于星期三\0點第一節(jié)細(xì)胞分化的概念(重點)第三節(jié)細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控第二節(jié)細(xì)胞分化的機(jī)制第五節(jié)細(xì)胞分化與癌癥第四節(jié)干細(xì)胞(重點)當(dāng)前第6頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞分化的基本概念第一節(jié)當(dāng)前第7頁\共有90頁\編于星期三\0點分子雜交技術(shù)檢測基因及其表達(dá)

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--+胰島細(xì)胞成紅細(xì)胞輸卵管細(xì)胞卵清蛋白基因β-珠蛋白基因胰島素基因?qū)嶒灧椒ǎ杭?xì)胞總RNANorthern雜交當(dāng)前第8頁\共有90頁\編于星期三\0點分子雜交技術(shù)檢測基因及其表達(dá)

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+++胰島細(xì)胞成紅細(xì)胞輸卵管細(xì)胞卵清蛋白基因β-珠蛋白基因胰島素基因?qū)嶒灧椒ǎ杭?xì)胞總DNASouthern雜交當(dāng)前第9頁\共有90頁\編于星期三\0點一、細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果管家基因（housekeepinggene）奢侈基因

(luxurygene)

當(dāng)前第10頁\共有90頁\編于星期三\0點對維持細(xì)胞生命活動所必須的,在各種細(xì)胞中都處于活動狀態(tài)的基因稱為管家基因。管家基因如：核糖體蛋白、糖酵解酶當(dāng)前第11頁\共有90頁\編于星期三\0點在各種組織中有選擇性表達(dá)的基因，與各種分化細(xì)胞的特殊性狀有直接關(guān)系，但喪失這些基因?qū)?xì)胞的生存并無直接影響。奢侈基因如：表皮細(xì)胞的角蛋白、紅細(xì)胞的珠蛋白、眼晶狀體的晶體蛋白當(dāng)前第12頁\共有90頁\編于星期三\0點黑色素細(xì)胞1.穩(wěn)定性二、細(xì)胞分化的特點當(dāng)前第13頁\共有90頁\編于星期三\0點核移植實驗當(dāng)前第14頁\共有90頁\編于星期三\0點分化細(xì)胞保留著全部的核基因組，具有生物個體生長、發(fā)育所需要的全部遺傳信息。

2.全能性細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后仍具有產(chǎn)生完整個有機(jī)體的潛能或特性，即全能性。當(dāng)前第15頁\共有90頁\編于星期三\0點羊羔

“多莉”。277次乳腺細(xì)胞核移植實驗；獲得29個發(fā)育為8細(xì)胞的“胚”13頭代孕母親；當(dāng)前第16頁\共有90頁\編于星期三\0點韌皮細(xì)胞當(dāng)前第17頁\共有90頁\編于星期三\0點分化細(xì)胞失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能重新具有未分化細(xì)胞特征的過程稱為去分化（dedifferentiation）。3.可去分化如腫瘤細(xì)胞，高度分化的植物細(xì)胞當(dāng)前第18頁\共有90頁\編于星期三\0點在高度分化的動物細(xì)胞中，可見到從一種分化狀態(tài)變?yōu)榱硪环N分化狀態(tài)的現(xiàn)象，稱為轉(zhuǎn)分化4.可轉(zhuǎn)分化(transdifferentiation）如成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成肌細(xì)胞、再生當(dāng)前第19頁\共有90頁\編于星期三\0點動物：低等生物的肢體再生增殖去分化再分化轉(zhuǎn)分化：去分化再分化根芽形成植物細(xì)胞愈傷組織當(dāng)前第20頁\共有90頁\編于星期三\0點染色體水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控翻譯水平的調(diào)控第三節(jié)細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控第二節(jié)細(xì)胞分化的機(jī)制當(dāng)前第21頁\共有90頁\編于星期三\0點第四節(jié)干細(xì)胞(stemcell)當(dāng)前第22頁\共有90頁\編于星期三\0點一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞，在一定條件下，可以分化為多種功能細(xì)胞。當(dāng)前第23頁\共有90頁\編于星期三\0點干細(xì)胞生物學(xué)特點終末分化細(xì)胞保持未分化多向分化自我更新，無限繁殖

對稱分裂不對稱分裂當(dāng)前第24頁\共有90頁\編于星期三\0點根據(jù)個體發(fā)育階段，干細(xì)胞可分為具有分化為機(jī)體任何一種組織器官的潛能。如囊胚期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中的細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞機(jī)體組織中保留的一部分比較原始的細(xì)胞,一旦機(jī)體需要,這些細(xì)胞便可按發(fā)育途徑,先分裂后分化,產(chǎn)生分化細(xì)胞。當(dāng)前第25頁\共有90頁\編于星期三\0點受精卵細(xì)胞分裂外胚層中胚層內(nèi)胚層腦毛、齒神經(jīng)管表皮腺脊髓甲、爪軟骨骨肌肉血液髓樣組織淋巴組織泌尿生殖系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)上皮消化道上皮胰肝腺甲狀腺甲狀旁腺疏松結(jié)締組織致密結(jié)締組織當(dāng)前第26頁\共有90頁\編于星期三\0點多能造血干細(xì)胞當(dāng)前第27頁\共有90頁\編于星期三\0點人體產(chǎn)生和存儲造血干細(xì)胞的部位有三個:大部分，骨髓采集，供者要全麻，或者其骨上鑿幾個洞血管里有少量，供者痛苦少新生兒臍帶被結(jié)扎后，胎盤內(nèi)流出的血。骨髓外周血臍帶血當(dāng)前第28頁\共有90頁\編于星期三\0點角蛋白角質(zhì)化細(xì)胞顆粒細(xì)胞棘細(xì)胞基底細(xì)胞基膜真皮

外界遷移細(xì)胞干細(xì)胞分裂中的干細(xì)胞核解體表皮層哺乳動物皮膚剖面圖（示干細(xì)胞）(a)皮膚剖面當(dāng)前第29頁\共有90頁\編于星期三\0點按分化潛能的大小,干細(xì)胞可分為三類:能分化出該生物體內(nèi)任何一種類型細(xì)胞，具有形成完整個體的分化潛能。增殖,分化產(chǎn)生定向干細(xì)胞。定向干細(xì)胞是各系的母細(xì)胞,由他再分化產(chǎn)生分化細(xì)胞。分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞只能分化為單一類型的細(xì)胞。全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞當(dāng)前第30頁\共有90頁\編于星期三\0點胚胎細(xì)胞分化的潛能與決定受精卵各器官細(xì)胞全能細(xì)胞多能細(xì)胞單能細(xì)胞各胚層細(xì)胞當(dāng)前第31頁\共有90頁\編于星期三\0點干細(xì)胞轉(zhuǎn)移至受損器官，分化成特定細(xì)胞類型參與組織重建利用干細(xì)胞轉(zhuǎn)分化當(dāng)前第32頁\共有90頁\編于星期三\0點外胚層中胚層內(nèi)胚層腦毛、齒神經(jīng)管表皮腺脊髓甲、爪軟骨骨肌肉血液髓樣組織淋巴組織泌尿生殖系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)上皮消化道上皮胰肝腺甲狀腺甲狀旁腺疏松結(jié)締組織致密結(jié)締組織當(dāng)前第33頁\共有90頁\編于星期三\0點第五節(jié)細(xì)胞分化與癌變當(dāng)前第34頁\共有90頁\編于星期三\0點瘤細(xì)胞為什么會發(fā)生？當(dāng)前第35頁\共有90頁\編于星期三\0點白血病治療全反式維甲酸誘導(dǎo)分化治療當(dāng)前第36頁\共有90頁\編于星期三\0點畸胎瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)化實驗小鼠囊胚植入小鼠睪丸囊下面(胚胎組織生長紊亂)轉(zhuǎn)移腎淋巴結(jié)處,形成畸胎瘤注入小鼠正常胚泡,與宿主內(nèi)細(xì)胞團(tuán)合并移入假孕母鼠子宮,發(fā)育成正常小鼠當(dāng)前第37頁\共有90頁\編于星期三\0點腫瘤干細(xì)胞存在于腫瘤組織中、極小一部分具有干細(xì)胞性質(zhì)的細(xì)胞群體，具有自我更新的能力，是形成不同分化程度腫瘤細(xì)胞和腫瘤不斷擴(kuò)大的源泉。當(dāng)前第38頁\共有90頁\編于星期三\0點總結(jié)細(xì)胞分化相關(guān)基本概念干細(xì)胞特點及分類腫瘤干細(xì)胞細(xì)胞分化特點當(dāng)前第39頁\共有90頁\編于星期三\0點李杰細(xì)胞的衰老與死亡第十五章當(dāng)前第40頁\共有90頁\編于星期三\0點機(jī)體細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能逐漸衰退的總現(xiàn)象。細(xì)胞衰老(cellularaging)當(dāng)前第41頁\共有90頁\編于星期三\0點1.Hayflick

limitation細(xì)胞，至少是培養(yǎng)的細(xì)胞，不是不死的，而是有一定的壽命,它們的增殖能力不是無限的，而是有一定的界限，這就是Hayflick界限。一、細(xì)胞的壽命當(dāng)前第42頁\共有90頁\編于星期三\0點2.體外傳代數(shù)與物種的壽命相關(guān)物種壽命（年）細(xì)胞可傳代數(shù)小鼠

3

12雞

30

25龜

200

140當(dāng)前第43頁\共有90頁\編于星期三\0點

3.與細(xì)胞來源個體的年齡成反比

胚胎

細(xì)胞可傳代數(shù)年齡

40-60新生兒20-4015歲以上

10-30早老癥患者2-10當(dāng)前第44頁\共有90頁\編于星期三\0點早老癥兒童與正常兒童的比較嬰幼兒早衰癥：1歲時衰老，壽命12~18歲，患者DNA解旋酶發(fā)生突變Hutchinson-Gilfordsyndrome當(dāng)前第45頁\共有90頁\編于星期三\0點Regeneration代表壽命NO神經(jīng)元細(xì)胞、肌細(xì)胞最長慢更新肝細(xì)胞、胃壁細(xì)胞、腎細(xì)胞較長快更新表皮細(xì)胞、紅細(xì)胞、毛囊細(xì)胞短4.同一機(jī)體不同類型細(xì)胞的壽命當(dāng)前第46頁\共有90頁\編于星期三\0點體外培養(yǎng)的年輕和老人成纖維細(xì)胞的顯微形態(tài)二、細(xì)胞衰老的特征當(dāng)前第47頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞衰老的表現(xiàn)細(xì)胞膜凝膠態(tài)或固態(tài)、裂隙;通透性,選擇性下降;信號傳導(dǎo)受損,連接協(xié)作減少、降低結(jié)構(gòu)和功能變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基復(fù)合體囊泡腫脹，扁平囊泡斷裂崩解，分泌及運輸功能衰退溶酶體膜損傷，殘余小體增加，消化功能下降細(xì)胞骨架微管、微絲、核骨架改變細(xì)胞核核膜內(nèi)折至崩解，染色質(zhì)固縮，端粒損失蛋白質(zhì)合成速率下降，某些與衰老相關(guān)的蛋白增加排列無序，膜膨脹、崩解,核糖體減少，合成能力下降當(dāng)前第48頁\共有90頁\編于星期三\0點老年斑當(dāng)前第49頁\共有90頁\編于星期三\0點當(dāng)前第50頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞衰老時出現(xiàn)的一種棕黃色的小體，主要成分是不溶性的蛋白顆粒，在電鏡下可見是由單位膜包裹的。在衰老的神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì)胞中較多。脂褐質(zhì)(lipofuscin)當(dāng)前第51頁\共有90頁\編于星期三\0點1.損傷修復(fù)學(xué)說

2.衰老基因?qū)W說

3.端粒與端粒酶學(xué)說

4.自由基的學(xué)說三、細(xì)胞衰老的學(xué)說當(dāng)前第52頁\共有90頁\編于星期三\0點第二節(jié)細(xì)胞的死亡當(dāng)前第53頁\共有90頁\編于星期三\0點一、細(xì)胞凋亡的生物學(xué)意義1.清除衰老，病理細(xì)胞2.胚胎發(fā)育3.免疫系統(tǒng)4.皮膚當(dāng)前第54頁\共有90頁\編于星期三\0點1.清除衰老，病理細(xì)胞當(dāng)前第55頁\共有90頁\編于星期三\0點程序性細(xì)胞死亡在小鼠腳趾形成中的作用2.胚胎發(fā)育與個體成熟當(dāng)前第56頁\共有90頁\編于星期三\0點蝌蚪向蛙發(fā)育的變態(tài)反應(yīng)中程序性細(xì)胞死亡的作用當(dāng)前第57頁\共有90頁\編于星期三\0點T-cellselectionforappropriateTCR3.免疫系統(tǒng)當(dāng)前第58頁\共有90頁\編于星期三\0點4.皮膚防御當(dāng)前第59頁\共有90頁\編于星期三\0點二、細(xì)胞死亡形式程序性死亡（Programmedcelldeath,PCD）細(xì)胞在特定時間范圍內(nèi)，按照基因程序控制下的細(xì)胞死亡過程，具有嚴(yán)格的基因時控性和細(xì)胞選擇性。當(dāng)前第60頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡(Apoptosis)在一定的生理條件下，細(xì)胞在基因調(diào)控下，遵循自身的程序，自己結(jié)束其生命的過程。最后細(xì)胞脫落、離體或裂解為若干凋亡小體，被臨近細(xì)胞或吞噬細(xì)胞吞噬。當(dāng)前第61頁\共有90頁\編于星期三\0點

細(xì)胞凋亡時，細(xì)胞膜內(nèi)陷將細(xì)胞自行分割成多個外有膜包裹、內(nèi)容物不外泄的小體。凋亡小體(apoptoticbody)當(dāng)前第62頁\共有90頁\編于星期三\0點當(dāng)前第63頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞壞死(Necrosis)是由于某些外部因素，如：局部缺血、高熱以及物理、化學(xué)損傷和生物的侵襲等，造成細(xì)胞急速死亡而結(jié)束其生命。又稱為意外死亡或病理性死亡。當(dāng)前第64頁\共有90頁\編于星期三\0點三、細(xì)胞凋亡的特征當(dāng)前第65頁\共有90頁\編于星期三\0點NecrosisApoptosisVS當(dāng)前第66頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死誘導(dǎo)因素生理因素及弱刺激強烈刺激1.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第67頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞內(nèi)容物細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死無釋放釋放細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第68頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死細(xì)胞數(shù)量單個細(xì)胞丟失成群細(xì)胞死亡細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第69頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死完整不完整膜完整性細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第70頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死無明顯變化腫脹破壞細(xì)胞器細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第71頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死染色質(zhì)凝聚成半月狀稀疏呈網(wǎng)狀細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第72頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死細(xì)胞形狀形成凋亡小體破裂成碎片細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第73頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死核DNA有控降解隨機(jī)降解細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第74頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死基因調(diào)控有無細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第75頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死后果不引起炎癥反應(yīng)引起強烈的炎癥反應(yīng)細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第76頁\共有90頁\編于星期三\0點細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死意義生理死亡方式病理死亡方式細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別當(dāng)前第77頁\共有90頁\編于星期三\0點類別細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死死亡原因誘導(dǎo)因素生理因素及弱刺激急性強力傷害死亡延續(xù)時間數(shù)小時潛伏期多沒有潛伏期死亡過程基因調(diào)控有無能量需要不需要細(xì)胞形狀皺縮成凋亡小體腫脹破裂成碎片細(xì)胞器無明顯變化腫脹破壞染色質(zhì)凝集成半月狀稀疏成網(wǎng)狀核DNA有序降解隨機(jī)降解膜完整性完整破裂細(xì)胞內(nèi)容物無釋放釋放死亡結(jié)局炎癥反應(yīng)無有斑痕無有死亡意義主動的、生理性死亡被動的、病理性死亡細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死比較當(dāng)前第78頁\共有90頁\編于星期三\0點凋亡小體的形成凋亡小體逐漸為鄰近的細(xì)胞吞噬并消化凋亡起始：細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)如微絨毛消失，細(xì)胞間接觸的消失，但細(xì)胞膜依然完整；線粒體大體完整，但核糖體逐漸從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脫離，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊腔膨脹，并逐漸與質(zhì)膜融合；染色質(zhì)固縮，形成新月形帽狀結(jié)構(gòu)等形態(tài)，沿著核膜分布。2.細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征當(dāng)前第79頁\共有90頁\編于星期三\0點凋亡細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)正常細(xì)胞凋亡細(xì)胞當(dāng)前第80頁\共有90頁\編于星期三\0點3.細(xì)胞凋亡的生化特征3.1Caspase(半胱氨酰天冬氨酸蛋白酶)活性被激活本質(zhì):蛋白酶切割位點:Asparaticacid活性位點:CysteineCysteineAsparaticacidspecificproteaseAsp-Glu-Val-Asp當(dāng)前第81頁\共