细胞凋亡的机制.ppt

（二）凋亡（二）凋亡 定义：定义：是指机体细胞在发育过程中是指机体细胞在发育过程中 或在某些因素作用下，通过细胞或在某些因素作用下，通过细胞 内基因及其产物的调控而发生的内基因及其产物的调控而发生的 一种程序性细胞死亡。一种程序性细胞死亡。1、细胞凋亡的意义、细胞凋亡的意义 （1）细胞凋亡过多）细胞凋亡过多 AIDS，Alzheimer病，病，Parkinson病等病等 （2）细胞凋亡过少）细胞凋亡过少 诱导凋亡基因诱导凋亡基因p53等失活、突变；等失活、突变；抑制凋亡基因抑制凋亡基因bcl-2等过度表达。等过度表达。2、细胞凋亡的形态变化、细胞凋亡的形态变化 细胞浆浓缩；细胞浆浓缩；染色质逐渐凝聚成新月状；染色质逐渐凝聚成新月状；胞膜不断出芽、脱落，细胞变成胞膜不断出芽、脱落，细胞变成 由胞膜包裹的凋亡小体；由胞膜包裹的凋亡小体；凋亡小体被吞噬细胞吞噬、分解。凋亡小体被吞噬细胞吞噬、分解。3、细胞凋亡的机制、细胞凋亡的机制（1）诱导启动；）诱导启动；（2）细胞内调控；）细胞内调控；Bcl-2蛋白家族：蛋白家族：Bcl-2/Bcl2、Bax/Bax、Bcl-2/Bax（3）凋亡的实施；）凋亡的实施；（4）凋亡细胞的吞噬和搬运。）凋亡细胞的吞噬和搬运。Apoptosis of Hepatocytes Squamous Cell Carcinoma TUNEL Method Detect the Apoptosis 3 3、细胞凋亡与坏死的区别、细胞凋亡与坏死的区别 特征特征 凋亡凋亡 坏死坏死 诱导因素诱导因素 生理及弱刺激生理及弱刺激 强烈刺激强烈刺激 细胞数量细胞数量 单个细胞丢失单个细胞丢失 成群细胞死亡成群细胞死亡 膜的完整性膜的完整性 保持到晚期保持到晚期 早期即丧失早期即丧失 基因组基因组DNADNA 有控降解有控降解 随机降解随机降解 大分子合成大分子合成 一般需要一般需要 不需要不需要 基因调控基因调控 有有 无无 后果后果 无炎症反应无炎症反应 伴炎症反应伴炎症反应 意义意义 生理和病理死亡生理和病理死亡 病理性死亡病理性死亡 第一节第一节 再生再生 第二章第二章 损伤的修复损伤的修复 一、细胞周期和不同类型细胞的再生潜能一、细胞周期和不同类型细胞的再生潜能 间期间期（interphase）G1期（期（DNA合成前期）合成前期）细胞周期细胞周期 S期（期（DNA合成期）合成期）（cell cycle）G2期（分裂前期）期（分裂前期）分裂期分裂期（mitotic phase,M期）期）第一节 再生 按按再生能力的强再生能力的强弱，可将人体细胞分为三类弱，可将人体细胞分为三类 1.1.不稳定细胞（不稳定细胞（labile cells）：）：再生能力很强再生能力很强 所属所属C C：表皮表皮C C 呼吸道和消化道粘膜上皮呼吸道和消化道粘膜上皮C C 生殖器官管腔的被覆生殖器官管腔的被覆C C 淋巴、造血淋巴、造血 间皮间皮 2.2.稳定细胞（稳定细胞（stable cells）：）：受到组织损伤刺激受到组织损伤刺激较强的再生能力较强的再生能力 生理状态下处在静止期生理状态下处在静止期 所属所属C C：腺体及腺样器官的实质腺体及腺样器官的实质C C （胰腺、内分泌腺、汗腺、皮脂（胰腺、内分泌腺、汗腺、皮脂腺和肾小管的上皮细胞）腺和肾小管的上皮细胞）3.3.永久性细胞（永久性细胞（permanent cells）：）：再生能力很弱再生能力很弱/无再生能力无再生能力 所属所属C C：神经神经C C 心肌心肌C C 骨骼肌骨骼肌C C 二、各种组织的再生过程二、各种组织的再生过程 （一）上皮组织的再生（一）上皮组织的再生 1.1.被覆上皮再生：基底层被覆上皮再生：基底层C C增生修复增生修复 2.2.腺体上皮的再生：腺体上皮的再生：基底膜完整基底膜完整残存细胞分裂补充，完全修复残存细胞分裂补充，完全修复 基底膜破坏基底膜破坏瘢痕性修复瘢痕性修复 （二）纤维组织的再生（二）纤维组织的再生 静止期纤维静止期纤维CC成纤维成纤维CC分裂、增生分裂、增生 成纤维成纤维C C停止分裂停止分裂合成并分泌前胶原蛋白，合成并分泌前胶原蛋白，细胞周围形成胶原纤维细胞周围形成胶原纤维 成纤维细胞逐渐成熟成纤维细胞逐渐成熟长梭形，胞质逐渐减少，长梭形，胞质逐渐减少，核染色加深核染色加深纤维纤维C C （三）软骨组织和骨组织的再生（三）软骨组织和骨组织的再生 软骨膜增生软骨膜增生软骨母细胞软骨母细胞软骨基质软骨基质细胞被细胞被埋在软骨陷窝内变为静止的软骨细胞埋在软骨陷窝内变为静止的软骨细胞 （四）血管的再生（四）血管的再生 1.1.毛细血管的再生：毛细血管的再生：以以生芽方式生芽方式来完成来完成 蛋白分解酶蛋白分解酶基底膜分解基底膜分解内皮内皮C C分裂增生分裂增生突起的突起的幼芽幼芽随内皮随内皮C C向前移动、后续向前移动、后续C C增生增生形成一条形成一条C C索索管腔管腔新的毛细血管新的毛细血管吻合成毛细血管网吻合成毛细血管网 2.2.大血管的修复大血管的修复 手术吻合手术吻合,吻合处两侧内皮细胞分裂增生吻合处两侧内皮细胞分裂增生,互相连接互相连接,恢复原来内膜结构恢复原来内膜结构 （五）肌组织的再生（五）肌组织的再生 再生能力很弱再生能力很弱纤维瘢痕修复纤维瘢痕修复 （六）神经组织的再生（六）神经组织的再生 脑、脊髓内的神经脑、脊髓内的神经C C破坏破坏不能再生不能再生神经神经 胶质胶质C C及其纤维修补及其纤维修补胶质瘢痕胶质瘢痕 断离两端相隔太远断离两端相隔太远/两端之间有瘢痕两端之间有瘢痕/其他组织阻隔其他组织阻隔/因截肢失去远端因截肢失去远端 再生轴突不能到达远端再生轴突不能到达远端与增生的结缔组织混与增生的结缔组织混杂在一起杂在一起卷曲成团卷曲成团创伤性神经瘤创伤性神经瘤 创伤性神经瘤的形成创伤性神经瘤的形成 三、细胞再生的影响因素三、细胞再生的影响因素 （一）细胞外基质主要成分及在再生过程中的作用（一）细胞外基质主要成分及在再生过程中的作用:胶原蛋白胶原蛋白 弹力蛋白弹力蛋白 黏附性糖蛋白和整合素黏附性糖蛋白和整合素 基质细胞蛋白基质细胞蛋白 蛋白多糖和透明质酸素蛋白多糖和透明质酸素 （二）生长因子（二）生长因子（growth factor）1.血小板源性生长因子血小板源性生长因子（platelet derived growth factor,PDGF）2.成纤维细胞生长因子成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor,FGF）3.表皮生长因子表皮生长因子（epidermal growth factor,EGF）4.转化生长因子转化生长因子（transforming growth factor,TGF）5.血管内皮生长因子血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）6.具有刺激生长作用的其他细胞因子具有刺激生长作用的其他细胞因子（cytokines）（三）抑素与接触抑制（三）抑素与接触抑制 抑素抑素（chalone）：）：血管抑素、内皮抑素、血小板反应蛋白血管抑素、内皮抑素、血小板反应蛋白1 1 抑制血管内皮细胞生长抑制血管内皮细胞生长 接触抑制接触抑制:部分切除后的肝脏，当肝细胞增生达到原有部分切除后的肝脏，当肝细胞增生达到原有大小时，细胞停止生长，不致堆积起来大小时，细胞停止生长，不致堆积起来 四、干细胞在细胞再生和四、干细胞在细胞再生和 组织修复中的作用组织修复中的作用 干干C C ：个体发育过程中产生的具有无限：个体发育过程中产生的具有无限/较长时间自我更新和多向分化能力的一类较长时间自我更新和多向分化能力的一类C C 分类分类：胚胎干：胚胎干C C（embryonic stem cell）成体干成体干C C（adult stem cell）（一）胚胎干（一）胚胎干C C 人胚胎发育早期人胚胎发育早期囊胚中未分化的细胞囊胚中未分化的细胞 囊胚：囊胚：滋养层滋养层发育成胚胎的支持组织发育成胚胎的支持组织 外表的一层扁平外表的一层扁平C C 囊胚腔囊胚腔中心的腔中心的腔 腔内一侧的腔内一侧的C C群群内细胞群内细胞群分裂、分裂、分化、发育成个体分化、发育成个体 当内当内C C群在培养皿中培养时群在培养皿中培养时胚胎干胚胎干C C 胚胎干胚胎干C C研究的意义：研究的意义：拥有类似胚胎的全能分化性，最终阐明拥有类似胚胎的全能分化性，最终阐明 人类正常胚胎的发生发育、非正常胚胎人类正常胚胎的发生发育、非正常胚胎 的出现等的复杂调控机制，发现人类新的出现等的复杂调控机制，发现人类新 的基因的基因 人胚胎干人胚胎干C C的分离及体外培养成功的分离及体外培养成功生物生物 医学领域的一系列重大研究，如致畸致瘤医学领域的一系列重大研究，如致畸致瘤 实验、组织移植、细胞治疗、基因治疗实验、组织移植、细胞治疗、基因治疗 等将产生重要影响等将产生重要影响 可修复甚至替换丧失功能的组织和器官可修复甚至替换丧失功能的组织和器官 为了基因治疗和防止免疫排斥效应，还可为了基因治疗和防止免疫排斥效应，还可以对胚胎干以对胚胎干C C的基因做某些修饰的基因做某些修饰 （二）成体干（二）成体干C C 成体干成体干C C普遍存在于特定的微环境中普遍存在于特定的微环境中 机体内多种分化成熟的组织中存在机体内多种分化成熟的组织中存在成体干成体干C C 造血干造血干C C、表皮干、表皮干C C、间充质干、间充质干C C、肌肉干、肌肉干C C、肝脏、肝脏干干C C、神经干、神经干C C等等 横向分化横向分化（trans-differentiation）：）：部分组织中的成体干部分组织中的成体干C C不仅可以向本身组织不仅可以向本身组织 进行分化，也可以向无关组织类型的成熟进行分化，也可以向无关组织类型的成熟 细胞进行分化细胞进行分化 （三）干细胞在组织修复与细胞再生中的作用三）干细胞在组织修复与细胞再生中的作用 1.1.骨髓组织骨髓组织：(2)(2)间充质干间充质干C C 存在部位存在部位：骨骼肌、脂：骨骼肌、脂肪、骨膜、脐血、外周肪、骨膜、脐血、外周血血 基本特点基本特点：具有向骨、软骨、脂肪、具有向骨、软骨、脂肪、肌肉、肌腱等组织分化肌肉、肌腱等组织分化潜能潜能（1 1）造血干）造血干C C：存在部位存在部位：骨髓、外周：骨髓、外周血、脐带血血、脐带血 基本特征基本特征：自我维持自我维持 自我更新能力自我更新能力 具有可塑性具有可塑性 2.2.脑脑 神经干神经干C C 分化为分化为 神经元神经元 星形胶质星形胶质C C 少突胶质少突胶质C C 3.3.表皮组织表皮组织 表皮干表皮干C C 组织特异性干组织特异性干C C 存在部位：真皮乳头顶部相连的基底层存在部位：真皮乳头顶部相连的基底层 4.4.角膜角膜 角膜缘干角膜缘干C C：存在部位：角膜缘的基底部存在部位：角膜缘的基底部 作用：作用：（1 1）分化、增殖为上皮）分化、增殖为上皮C C （2 2）保持角膜的生理生化环境、完整性和维持）保持角膜的生理生化环境、完整性和维持局部免疫反应中占有重要地位局部免疫反应中占有重要地位 （3 3）保持角膜的透明性与正常生理功能）保持角膜的透明性与正常生理功能 5.5.肝脏肝脏 肝脏干肝脏干C C：存在部位存在部位：肝实质：肝实质C C与胆管系统结合部位与胆管系统结合部位 作用：分化成胆管上皮作用：分化成胆管上皮C C和肝和肝C C 6.6.骨骼肌和心肌骨骼肌和心肌 肌卫星肌卫星C C：存在部位存在部位：骨骼肌细胞肌膜下：骨骼肌细胞肌膜下 20082008年干细胞方面研究成果年干细胞方面研究成果 美国成功地在不伤害人类胚胎的情况下美国成功地在不伤害人类胚胎的情况下获取了获取了胚胎干细胞胚胎干细胞 美国科学家直接将一种体细胞转变成另美国科学家直接将一种体细胞转变成另一种体细胞，而无需借助胚胎干细胞一种体细胞，而无需借助胚胎干细胞 德国蒂宾根大学医学院斯库特拉领导的德国蒂宾根大学医学院斯