第十三章 细胞凋亡

第十三章 细胞凋亡 生物

13章细胞衰老与凋亡

1. 细胞衰老(cellular aging,cell senescence)

衰老是机体在退化时期生理功能下降和紊乱的综合表现, 是不可逆的生命过程。人体是由细胞组织起来的,组成细胞的化学物质在运动中不断受到内外环境的影响而发生损伤,造成功能退行性下降而老化。细胞的衰老与死亡是新陈代谢的自然现象。

细胞衰老是客观存在的。同新陈代谢一样, 细胞衰老是细胞生命活动的客观规律。对多细胞生物而言, 细胞的衰老和死亡与机体的衰老和死亡是两个不同的概念, 机体的衰老并不等于所有细胞的衰老, 但是细胞的衰老又是同机体的衰老紧密相关的。

研究表明,现代人类面临着三种衰老:第一种是生理性衰老,是指随着年龄增长所出现的生理性退化,这是一切生物的普遍规律。第二种是病理性衰老,即由于内在的或外在的原因使人体发生病理性变化,使衰老现象提前发生,这种衰老又称为早衰。第三种是心理性衰老,心理活动是生理活动更高级的物质运动形式,人类由于各种原因,常常产生“未老先衰”的心理状态而影响机体的整体功能。

2. Hayflick界限(Hayflick life span)

1961年,Leonard Hayflick利用来自胚胎和成体的成纤维细胞进行体外培养,发现:胚胎的成纤维细胞分裂传代50次后开始衰退和死亡,相反,来自成年组织的成纤维细胞只能培养15~30代就开始死亡。Hayflick等还发现,动物体细胞在体外可传代的次数,与物种的寿命有关;细胞的分裂能力与个体的年龄有关,由于上述规律是Hayflick研究和发现的,故称为Hayflick界限。

3. 自由基(free radical)

自由基是指那些在原子核外层轨道上具有不成对电子的分子或原子基团。所谓未成对电子,就是指那些在原子或分子轨道中未与其它电子配对而独占一个轨道的电子。如AB两个原子各提供一个电子通过共价键形成一个分子A∶B, 这两个电子是配对的。如果在化学反应中发生了均裂, A和B各带走一个电子,它们就是未成对电子。

A∶B → A· + ·B

A·和·B就称为自由基。

自由基的种类很多,活性最强的是氧中心自由基,简称氧自由基,包括·02(超氧自由基)、·OH(羟自由基)和H202。

4. 细胞死亡(cell death)

细胞死亡的一般定义是细胞生命现象不可逆的停止。细胞死亡有两种形式:一种为坏死性死亡(necrosis),是由外部的化学、物理或生物因素的侵袭而造成的细胞崩溃裂解;另一种为程序性死亡,是细胞在一定的生理或病理条件下按照自身的程序结束其生存。多细胞生物随时都在进行着有规律的程序化细胞死亡,如人类的淋巴细胞系统、神经系统等。

5. 程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)

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