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1、细胞衰老的概念及特征第1页，共12页，编辑于2022年，星期一（一）细胞衰老的概念n n指一般指复制衰老，即体外培养的正常细胞指一般指复制衰老，即体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂后，停止分裂，细胞经过有限次数的分裂后，停止分裂，细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象形态和生理代谢活动发生显著改变的现象第2页，共12页，编辑于2022年，星期一概念的提出1 1、18811881年，魏斯曼指出细胞分裂能力是有限的。年，魏斯曼指出细胞分裂能力是有限的。年，魏斯曼指出细胞分裂能力是有限的。年，魏斯曼指出细胞分裂能力是有限的。2 2、CarrelCarrel认为细胞永生不死。认为细胞永生不死。认为
2、细胞永生不死。认为细胞永生不死。3、HayflickHayflick界限界限 （1）实验证据：老男和少女细胞共同培养，显示细胞）实验证据：老男和少女细胞共同培养，显示细胞）实验证据：老男和少女细胞共同培养，显示细胞）实验证据：老男和少女细胞共同培养，显示细胞内部决定衰老。内部决定衰老。内部决定衰老。内部决定衰老。（2 2）概念：细胞、至少是培养的细胞，不是不死的而是有一定）概念：细胞、至少是培养的细胞，不是不死的而是有一定）概念：细胞、至少是培养的细胞，不是不死的而是有一定）概念：细胞、至少是培养的细胞，不是不死的而是有一定寿命的。它们的增殖能力不是无限的，而是有一定界限的。这就寿命的。它们的
3、增殖能力不是无限的，而是有一定界限的。这就寿命的。它们的增殖能力不是无限的，而是有一定界限的。这就寿命的。它们的增殖能力不是无限的，而是有一定界限的。这就是有名的是有名的是有名的是有名的HayflickHayflick界限。界限。界限。界限。第3页，共12页，编辑于2022年，星期一体外培养细胞增殖与个体寿命的关系体外培养细胞增殖与个体寿命的关系体外培养细胞增殖与个体寿命的关系体外培养细胞增殖与个体寿命的关系物种物种 成纤维细胞传代数成纤维细胞传代数 个体最长寿命（年）个体最长寿命（年）龟龟龟龟 90909090-125 175125 175水貂水貂 3030-34 1034 10鸡鸡鸡鸡 1
4、515-35 3035 3035 3035 30小鼠小鼠 14141414-28 3.528 3.528 3.528 3.5人人 胚胎胚胎胚胎胚胎 40-60 110 40-60 110 40-60 110 40-60 110 出生至出生至出生至出生至1515岁岁岁岁 20-40 20-40 20-40 20-40 15 15岁以上岁以上 10-30 10-30 10-30 10-30 早老病患者早老病患者早老病患者早老病患者 2-10 10-202-10 10-202-10 10-202-10 10-20第4页，共12页，编辑于2022年，星期一细胞在体内条件下的衰老细胞在体内条件下的衰老一
5、名男子从一名男子从 36 岁到岁到 75 岁岁味觉丧失味觉丧失 64肾小球减少肾小球减少 44肾小球过滤率减少肾小球过滤率减少 31脊神经元减少脊神经元减少 37神经传导速度减慢神经传导速度减慢 10脑供血量减少脑供血量减少 20肺活量减少肺活量减少 44第5页，共12页，编辑于2022年，星期一高等动物体内存在了高等动物体内存在了3种不同类型的细胞：种不同类型的细胞：n n接近于动物的整体寿命的细胞接近于动物的整体寿命的细胞，如神经元和肌，如神经元和肌肉细胞等。肉细胞等。在胚胎发育终了时，这些细胞不再增加数量，在胚胎发育终了时，这些细胞不再增加数量，在胚胎发育终了时，这些细胞不再增加数量，在
6、胚胎发育终了时，这些细胞不再增加数量，在个体的生长期中它们可增长细胞体积，以使其与躯体成比在个体的生长期中它们可增长细胞体积，以使其与躯体成比在个体的生长期中它们可增长细胞体积，以使其与躯体成比在个体的生长期中它们可增长细胞体积，以使其与躯体成比例。它们随着个体衰老而衰老，或者由于这些细胞的衰老、例。它们随着个体衰老而衰老，或者由于这些细胞的衰老、例。它们随着个体衰老而衰老，或者由于这些细胞的衰老、例。它们随着个体衰老而衰老，或者由于这些细胞的衰老、死亡引起个体死亡。死亡引起个体死亡。死亡引起个体死亡。死亡引起个体死亡。n n缓慢更新的细胞缓慢更新的细胞，它们的寿命短于动物的平均寿，它们的寿命
7、短于动物的平均寿命，如肝细胞，胃壁细胞等。命，如肝细胞，胃壁细胞等。n n快速更新的细胞快速更新的细胞，如皮肤的表皮细胞、红细胞和，如皮肤的表皮细胞、红细胞和白细胞等。白细胞等。第6页，共12页，编辑于2022年，星期一(二).衰老的特征1、细胞核的变化细胞核的变化：（1）随着细胞分裂次数的增加不断增大；）随着细胞分裂次数的增加不断增大；（2）核膜内折，染色质）核膜内折，染色质固缩化。如老年果蝇的细胞，老年灵长类的垂体细胞大鼠额下腺的腺泡细胞中，都可以观察到染色质的固宿化。第7页，共12页，编辑于2022年，星期一n n2、内质网的变化内质网的变化:n n动物衰老内质网弥散性地分散于核周胞质中
8、，动物衰老内质网弥散性地分散于核周胞质中，粗面内质网的总量似乎是减少了。粗面内质网的总量似乎是减少了。此变化在衰老大鼠的侧前庭核及小脑浦肯此变化在衰老大鼠的侧前庭核及小脑浦肯野细胞中，均可观察到粗面内质网解体的趋野细胞中，均可观察到粗面内质网解体的趋势势第8页，共12页，编辑于2022年，星期一3、线粒体的变化线粒体的变化:通通常常细细胞胞中中线线粒粒体体的的数数量量随随龄龄减减少少，而而其其体体积则随龄增大。积则随龄增大。如如在在衰衰老老小小鼠鼠的的神神经经肌肌肉肉连连接接的的前前突突触触末末稍稍中中可以观察到系里体数量随年龄减少。可以观察到系里体数量随年龄减少。在在小小鼠鼠，大大鼠鼠及及人
9、人肝肝的的衰衰老老中中，线线粒粒体体发发生膨胀。生膨胀。第9页，共12页，编辑于2022年，星期一n n4、致密体的生成致密体的生成：n n致密体是衰老细胞中常见的一种结构，绝大多致密体是衰老细胞中常见的一种结构，绝大多数动物细胞在衰老时都会有致密体的积累。又数动物细胞在衰老时都会有致密体的积累。又称脂褐质、老年色素、血褐质、脂色素、黄色称脂褐质、老年色素、血褐质、脂色素、黄色素、透明蜡体及残体等等。大量证据表明致密素、透明蜡体及残体等等。大量证据表明致密体是由溶酶体或线粒体转化而来。多数致密体体是由溶酶体或线粒体转化而来。多数致密体具单层膜且有阳性的磷酸酶反应，少数致密体具单层膜且有阳性的磷
10、酸酶反应，少数致密体显然是由线粒体转化而来，因为可以看到双层显然是由线粒体转化而来，因为可以看到双层膜结构，有时嵴的结构也依稀可见。脂褐质通膜结构，有时嵴的结构也依稀可见。脂褐质通常产生自发荧光，它是自由基诱发的脂质过氧常产生自发荧光，它是自由基诱发的脂质过氧化作用的产物。化作用的产物。第10页，共12页，编辑于2022年，星期一n n5、膜系统的变化膜系统的变化：n n（1）膜流动性降低、韧性减小）膜流动性降低、韧性减小;n n（2）衰老细胞间间隙连接减少）衰老细胞间间隙连接减少;n n（3）离子转运效率下降）离子转运效率下降,兴奋性降低兴奋性降低 如培养的如培养的IMR-90晚代细胞的间隙连接明显晚代细胞的间隙连接明显减少，组成间隙连接的膜内颗粒聚集体变小。减少，组成间隙连接的膜内颗粒聚集体变小。用冰冻断裂法可以看到细胞膜P面的膜内颗粒在年老细胞中明显减少，而E面颗粒相对增加，但总颗粒数的变化不显著。此现象测反映了衰老细胞中膜内颗粒在膜平面上进行侧向运动能力的丧失。第11页，共12页，编辑于2022年，星期一第12页，共12页，编辑于2022年，星期一