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16 细胞衰老和细胞死亡 - Coggle Diagram
16 细胞衰老和细胞死亡
细胞衰老
概念
名词解释
随着时间推移，细胞
增殖能力
和
生理功能
逐渐发生
衰退
的变化过程
C衰老不可逆，最终死亡
和机体衰老
区别
和
联系
机体衰老
的
名词解释
生物体
性成熟
之后，机体的{
形态结构
和
生理功能
}逐渐
退化
/
老化
的过程，受
发育程序
、
环境因子
多种因素控制，
不可逆
区别：机体衰老≠所有细胞衰老；局部细胞衰老死亡≠影响机体寿命
联系：
个体衰老
建立在
总体细胞衰老
基础上
各类C
寿命不同
接近整体寿命
神经元
脂肪细胞
肌细胞
缓慢更新，寿命较机体短
肝细胞
胃壁细胞
快速更新，寿命较短
红细胞
白细胞
表皮细胞
体外培养
取决于平均培养代数
1961，
Hayflick界限
：体外培养的人成纤维细胞有
增殖分裂
极限
取自胚胎比取自成体传代次数多
体外传代次数与物种寿命相关
表现
总
对环境适应能力降低
维持细胞内环境稳定能力降低
伴随形态学改变
细胞皱缩
膜通透性和脆性增加
核膜内陷
细胞器数量减少
脂褐素等异常物质沉积
生物大分子和代谢改变
脂类蛋白质DNA…的损伤，
代谢能力
下降
DNA
复制和转录受抑制
个别基因异常激活
端粒DNA丢失
线粒体DNA特异性缺失
DNA氧化断裂缺失交联
DNA甲基化程度降低
RNA
mRNA&tRNA含量降低
蛋白质
含量下降
胞内pro发生
糖基化
氨甲酰化
脱氨基
（上述三个）导致pro
稳定性下降
抗原性下降
可降解性下降
自由基
使得pro
肽键断裂，交联而变性
氨基酸由
左旋
变成
右旋
酶分子
活性中心被氧化
金属离子（钙镁锌亚铁...）丢失
酶分子二级结构、溶解度、等电点发生变化
酶失活（但
β-半乳糖苷酶
活性增强——这种酶
只在衰老细胞中表达
）【是衰老的
标志酶
】
脂类
不饱和脂肪酸被氧化
膜脂之间/脂蛋白之间交联
膜的流动性降低
学说和机制
遗传决定学说
衰老是遗传上的程序化过程
观点
推动力和决定因素
遗传的基因组
控制生长发育&衰老的基因都在特定时期
有序地
开启和关闭
早老衰综合
症
（婴幼儿开始衰老12-18死亡）
核纤层蛋白A基因突变——
常隐
成人早衰（39开始47死亡）
DNA解旋相关
DNA损伤不能修复
和衰老相关的基因（功能分类）
衰老基因
细胞衰老时表达水平高
p16
基因产物是
细胞周期依赖性激酶抑制因子
MORF4
表达与细胞衰老死亡相关的
转录因子
抗衰老基因（长寿基因）
延长因子-1α（EF-1α）
pro翻译中起作用
（酵母中）sgs1
编码产物是DNA解旋酶
（人8号染色体）WRN【和sgs1同源】
Klotho
突变或缺失导致早老衰
SIRT1
参与清除体内胆固醇
自由基学说
（
活性氧基团
导致衰老死亡)
自由基
名词解释
：是指在
原子核外层轨道上
具有
不成对电子
的
分子/原子基团
A:B→A·&B·,这两个是自由基
两个来源
环境引起
外源性自由基
体内（各种代谢反应产生）
内源性自由基
——
人体内自由基主要来源
产生途径
线粒体呼吸链
电子泄露
过氧化物酶体
多功能氧化酶（MFO）
催化
底物羟化
血红蛋白肌红蛋白中
非酶促反应
功能表现
自由基高度活化时
容易和大分子反应
破坏膜内酶活性
膜蛋白变性
膜脆性增加
膜结构改变
膜运输功能紊乱&丧失
氧化蛋白质的
巯键
蛋白质交联
蛋白质变性
酶失活
老年斑
端粒钟学说
（
端粒随细胞分裂不断缩短
导致）
端粒基本信息
端粒DNA：
串联重复序列
——TTAGGG/CCCTAA
端粒酶
RNA+pro
常见于
生殖细胞
和
肿瘤细胞
它（通过端粒反转录酶亚基（hTRT））
转染
的成人干细胞，端粒长度增加，寿命至少
延长20代
（β-半乳糖苷酶活性明显下降）
端粒特点
（DNA复制时……（原理））
DNA复制时端粒
不能被DNA聚合酶完全复制
而缩短
成人干细胞中端粒长度随
年龄增长
而下降
体外培养也随着
分裂次数增加
而下降
端粒缩短诱发的细胞衰老
代谢废物积累学说
名词解释
由于细胞
功能下降
，
细胞一方面不能将代谢废物
及时排出胞外
另一方面不能*降解和消化
最终导致废物越积越多，占据大空间，影响代谢废物运输，阻碍C正常生理功能，引起衰老
脂褐质
概念
长寿
的
蛋白质+DNA+脂类
共价缩合形成的
巨交联物
【次级溶酶体中形成】
特点
结构致密
不能被彻底水解
不能排出胞外
在胞质中沉积
阻碍物质交流&信号传递
细胞衰老
脑组织中
β-淀粉样蛋白
沉积→老年痴呆
细胞衰老的基因转录/翻译差错学说
名词解释
年龄增长
DNA复制效率下降
核酸蛋白质酶等大分子合成增多
（上述两个）积累差错引起
细胞功能降低
细胞衰老死亡
其他学说
神经免疫网络论
钙调蛋白学说
微量元素学说
机制
细胞增殖停滞在G1期&S期衔接期
未能通过G1/S检查点的细胞退出细胞周期走向衰老
【根据端粒&端粒酶研究成果】分类
复制性衰老
概念
端粒端粒酶相关
途径
依赖于
p53→p21
、
pRb→E2F
两条信号通路的调控
早熟性衰老
概念
非端粒依赖
氧化应激诱导
的
途径
ERK→p38MAPK→p16→pRb信号通路的调控
和疾病
早老衰
成人早衰
神经退行性
动脉粥样硬化
糖尿病
肿瘤
细胞死亡
细胞凋亡
名词解释
生理或病理性
、
主动性
死亡过程
细胞坏死
名词解释
外来致病因子
作用下，C生命活动被
强行终止
所致
病理性
/
被动性
死亡
特点
只发生在病理情况下
非正常死亡
死亡时，细胞膜&细胞器膜破裂
细胞质外溢
细胞解体
周围组织炎症
环境因子
物理（高温射线渗透压）
化学（毒物）
生物（细菌和病毒的感染）
细胞焦亡
（细胞炎性坏死）
名词解释
细胞不断胀大→细胞膜破裂→细胞内容物释放→强烈的炎症反应【程序性细胞坏死】
作用&特点
机体天然免疫反应
抗击感染
比细胞凋亡更快速
伴随大量促炎症因子的释放
细胞自噬