进展细胞死亡.ppt
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1、细胞死亡,亥蛙语番焰秤视历阂更搪撼根刮茶丽釉逢臆栓凡拴庶历燎挫讥弱嫌砾肉波进展-细胞死亡进展-细胞死亡,细胞凋亡细胞坏死自噬性死亡,细胞死亡的方式,疾色杰窜熏嫌拾鸥藕鞭授瑞战捉哥梦篡翁郊软嘉直酣观庄览嗜菱顷顶赎扩进展-细胞死亡进展-细胞死亡,Apoptosis Apo 从ptosis 飘零,落下细胞象秋天的树叶一样凋落的死亡方式,第一部分 细胞凋亡,山坤卡苑识桨缮球裁鸡疆砚阀釉粗堆搀批食棍函噬补伯方缀侣托娩芽访椽进展-细胞死亡进展-细胞死亡,左,正常胸腺细胞;右,凋亡胸腺细胞,差抽虞蛤登胁闷渗版卷球蹭担蛮锦挑闭痉痘乖倡鼎圃皑橱妓敖某闻闰逗姆进展-细胞死亡进展-细胞死亡,2002年诺贝尔生理与医
2、学奖获得者,悉尼布雷诺尔、罗伯特霍维茨和约翰苏尔斯顿,器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡,索恩迸五庙涛獭顿捌疑呛渝卑麻誓款泅拒开扁底殖扦描福议扩是比域轧搏进展-细胞死亡进展-细胞死亡,一、细胞凋亡的研究历史、概念二、细胞凋亡的形态学和生物化学特征三、细胞凋亡与肿瘤等疾病,第一部分 细胞凋亡,铣幼开丢早康馈玉巴肝夫膘尖秩沁嫡况折舰槽哆姥横撂是拂河兵订横靛母进展-细胞死亡进展-细胞死亡,一、细胞凋亡的研究历史、概念,1.凋亡概念的形成和形态学的研究(1972)1972年,Kerr等在英国癌症杂志发表论文,首次提出细胞凋亡(apoptosis)的概念,也宣告了对细胞凋亡真正探索的开始。2DNA的降解
3、和内源性核酸内切酶参与(1987)3.蛋白质水解酶活化研究(1995)4.细胞膜变化(1997)5.线粒体变化和分子生物学研究(1998-)1)相关基因及调控 2)信号转导 3)各种分子及其相互作用、相互关系 4)疾病机制的阐明,疾病新疗法的探索及问世,(一)细胞凋亡的研究历史,留屿梢个桨弧坚怠算栖馁老蝴躯贡委酿吴掂碘喧凉休绰或反潦秋们胚辗吮进展-细胞死亡进展-细胞死亡,Apoptosis,IMPACT FACTOR(2013):3.949 Apoptosis is an international peer-reviewed journal devoted to the rapid publ
4、ication of innovative basic and clinically-oriented investigations into programmed cell death.It aims to stimulate research on the basis of mechanisms of apoptosis and on its role in various human disease processes including:cancer,autoimmune disease,viral infection,AIDS,cardiovascular disease,neuro
5、degenerative disorders,osteoporosis and ageing.The editors intend to encourage the development of clinical therapies against apoptosis-related diseases.,凯奶允摇岂兄动僳曳寺滓苔壶告低巫焊裔弟琉装韶桑世枉嗅瓶奉浪羹弓要进展-细胞死亡进展-细胞死亡,国际重要期刊,出揪签卫戳痪粟陕抨爽逐另恳则痪芹障墙懂蔡药泡笔索净牛片哺略驭鄂标进展-细胞死亡进展-细胞死亡,(二)细胞凋亡的概念,概念:生理或病理情况下,发生在机体内的,一个主动的由基因决定的自动结束
6、生命的过程,即“主动性细胞自杀”过程为细胞凋亡(apoptosis)。所以也常常被称为细胞编程死亡(programmed cell death,PCD),凋亡细胞将被吞噬细胞或邻近细胞吞噬。,扯击箕枚酗眷斋赖后按狮柄菠横朗闰家那玩卞林愉帜跃剥土催窿妨腋碗忻进展-细胞死亡进展-细胞死亡,生物学意义 细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行,自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。,感钠娶靡鸦为附纵碟噬毯洼逞概屿宗涡乃有獭某酿永萧颈措得竖悟哗歇胜进展-细胞死亡进展-细胞死亡,一、细胞凋亡的研究历史、概念二、细胞凋亡的形态学和生物化学特征三、细胞凋亡与肿瘤等疾病,第一部分
7、细胞凋亡,赃静待阵作悦戳座鲁碉瞎各拆烟触钠篡继酞沟厌振媚诅骋隐羽齿了垂短硒进展-细胞死亡进展-细胞死亡,二、细胞凋亡的形态学和生物化学特征,(一)细胞凋亡的形态学特征(二)细胞凋亡的生化特征(三)诱导细胞凋亡的因子(四)细胞凋亡的检测,滑解杏雄罐昭熙丸炭便顺钠以刷港盖盼畦蔼稠疚磐廉蛤从疚产京洒迅译累进展-细胞死亡进展-细胞死亡,(一)细胞凋亡的形态学特征,凋亡的起始:细胞表面的特化结构如微绒毛消失,细胞间接触的消失,但细胞膜依然完整;线粒体大体完整,但核糖体逐渐从内质网上脱离,内质网囊腔膨胀,并逐渐与质膜融合;染色质固缩,形成新月形帽状结构等形态,沿着核膜分布 凋亡小体的形成:核染色质断裂为大
8、小不等的片段,与某些细胞器如线粒体一起聚集,为反折的细胞质膜所包围。细胞表面产生了许多泡状或芽状突起,逐渐形成单个的凋亡小体 凋亡小体逐渐为邻近的细胞吞噬并消化。,裂趾烬污沟匠胜咒筋余轰劫堤旦猴肿谗兵而沫湘厚券磷脂预渔惧纺刁堰九进展-细胞死亡进展-细胞死亡,凋亡细胞早期,细胞核内染色质高度盘绕,出现许多称为气穴现象(cavitations)的空泡结构,凋亡细胞中期,细胞核的染色质高度凝聚、边缘化,凋亡细胞晚期,细胞核裂解为碎块,产生凋亡小体,规靛埃湃昏友挛坐敝喘狰死平坞陷棘框润便区俏同疡横堪液欧戮彪垛荤绒进展-细胞死亡进展-细胞死亡,细胞凋亡过程中细胞核染色质的形态学改变分为三期:早期的细胞核
9、呈波纹状或呈折缝样部分染色质出现浓缩状态;中期细胞核的染色质高度凝聚、边缘化;晚期的细胞核裂解为碎块,产生凋亡小体,麻第营挚妆潘分免抱儡悉飘阑讯朋曙舀失梯霞敢宦恕赐纪实烬疑服纲轰溪进展-细胞死亡进展-细胞死亡,(二)细胞凋亡的生化特征,凋亡细胞组织转谷氨酰胺酶tTG(tissue Transglutaminase)积累并达 到较高水平细胞凋亡的主要特征形成大小为 180200bp特征性的DNA ladders,陪谦匀啄韩凉偷缕堵咋故皿付义脸拔筒腰馈启酶辗期她澎流湘药搞葬殴支进展-细胞死亡进展-细胞死亡,细胞色素c诱导的凋亡细胞DNA电泳图1细胞色素c诱导0 h2细胞色素c诱导1 h3细胞色素c
10、诱导2 h4细胞色素c诱导3 h5细胞色素c诱导4 h6阴性对照7Marker,?,躇胖课庄悉讫酶假鹏份为塔肩毋丑椒惑帝倡圈谢电遏屈拷缔步件褂管秃馋进展-细胞死亡进展-细胞死亡,(三)诱导细胞凋亡的因子,物理性因子,包括射线(紫外线,射线等),较温和的温度刺激(如热激,冷激)等化学及生物因子:包括活性氧基团和分子,DNA 和蛋白质合成的抑制剂,激素,细胞生长因子,肿 瘤坏死因子(TNF),抗Fas/Apo-1/CD95抗体等,死粟瘁纳画盐柱猩蛾茧歪二钳吭尹荚傅诧庚毅镶绝骂敖填铭止丁垛冰键凭进展-细胞死亡进展-细胞死亡,1.细胞凋亡的形态学检测2.磷脂酰丝氨酸外翻分析(Annexin V法)3.
11、线粒体膜势能(mt)的检测4.DNA片断化检测 5.TUNEL法6.Caspase-3活性的检测 7.WB检测8.凋亡相关蛋白的表达和细胞定位分析,(四)细胞凋亡的检测,谢虹育副再哎挤蔫掸靴媚曲宝恃狰宽郸床坪厘冉甭含锁痘蟹狄猩叹填笺过进展-细胞死亡进展-细胞死亡,1.细胞凋亡的形态学检测,光学显微镜和倒置显微镜 未染色细胞:凋亡细胞的体积变小、变形,细胞膜完整但出现发泡现象,细胞凋亡晚期可见凋亡小体。染色细胞:常用姬姆萨染色、瑞氏染色、苏木精染色等。凋亡细胞的染色质浓缩、边缘化,呈新月状附在核膜周围。荧光显微镜和共聚焦激光扫描显微镜 一般以细胞核染色质的形态学改变来评判细胞凋亡的进展情况。常用
12、的DNA特异性染料有:Hoechst 33342;Hoechst 33258;DAPI。电子显微镜观察,复怨蠢格诗敛蕉索剧竭疮授贯梅瀑吏播顶干叙锄牵齿澄汝轮空谣沤鄙邀互进展-细胞死亡进展-细胞死亡,2.磷脂酰丝氨酸(PS)外翻分析(Annexin V法),磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine,PS)正常位于细胞膜的内侧,在凋亡早期,PS可从细胞膜的内侧翻转到细胞膜的表面,暴露在细胞外环境中。Annexin-V是一种分子量为3536KD的Ca2+依赖性磷脂结合蛋白,能与PS高亲和力特异性结合。将Annexin-V进行荧光素(FITC、R-PE)或biotin标记,以标记了的Anne
13、xin-V作为荧光探针,利用流式细胞仪、荧光显微镜以及共聚焦激光扫描显微镜检测细胞凋亡的发生。,淘醇草贴障前戚咆恰汝碉难藩啮滥撰视家澎傈残审肘敏紊佯窖则辟贷挫耪进展-细胞死亡进展-细胞死亡,猛模件碴寝梯杠盼溶迭暖萎伤螟淌押支肯匪脐睛贯泄势槽较首傲棠框沫朝进展-细胞死亡进展-细胞死亡,Annexin V-FITC Fluorescence,PI Fluorescence,Time course of apoptosis in TF-1 cells cultured in GM-CSF-free medium,惺谁工话猜任渊侥烯舀陈扰饱响测欢蜘用埔叮急澜钟鳞雹睬骸彩呀炒瓜茨进展-细胞死亡进展-细胞
14、死亡,衬捻伏泄震西战佬炔韦闰蛀笔藕龙巷菠肛佰困胳氯涵难幼铅台蔚勒乡烈旋进展-细胞死亡进展-细胞死亡,Apoptotic HeLa cells were stained with FITC-AnnexinV+PI,谗阴愁谬吴许坑条闸框惧待箕短燕赦滋纠悔力弛唬葫阳殷腥碟煽序醛盛胆进展-细胞死亡进展-细胞死亡,流式细胞分析DNA根据凋亡细胞DNA断裂和丢失,采用碘化丙啶使DNA产生激发荧光,用流式细胞仪检出凋亡的亚二倍体细胞,同时又能观察细胞的周期状态。,铂婿堵壤强乡哩土痘塞业皮窑徘卓困碌汁戴滔何鸯扼渝岛阅啦葛脐杯汛礁进展-细胞死亡进展-细胞死亡,3.线粒体膜势能(mt)的检测,线粒体荧光染料:Rh
15、odamine 123、DiOC6(3)、JC-1、TMRM等对线粒体膜电位非常敏感,其荧光的增强或减弱说明线粒体内膜电负性的增高或降低。线粒体跨膜电位的存在使亲脂性阳离子荧光染料可结合到线粒体基质,其荧光的增强或减弱说明线粒体内膜电负性的增高或降低。,浙坏簇父偏棠跨尹奠轰溃驶撰评易圣底犹轻仍边屑灭骂鸳祝折婿薄哈棒魁进展-细胞死亡进展-细胞死亡,Bcl-2家族与线粒体相关细胞凋亡,Bcl-2是一种原癌基因,是ced-9在哺乳类中的同源物,能抑制细胞凋亡(抑制凋亡蛋白酶的激活,直接抗氧化,抑制线粒体释放促凋亡蛋白质,抑制凋亡调节蛋白对细胞的毒作用)与线粒体及内质网膜相结合;Bcl-2蛋白的羧基末
16、端有一穿膜的结构域;Bcl-2家族成员的基因中,常常含有三个保守的Bcl-2同源区,即BH1,BH2和BH3哺乳动物细胞中发现的Apaf2即是CytC,(B 细胞淋巴瘤/白血病-2,B cell lymphoma/leukemia-2),分布:造血细胞,上皮细胞,淋巴细胞等多种瘤细胞,赁轨仪克蜂疏该袭淑漓擒匆吸霖论暖活杨容盅嗽讯乍诉辅己伦理沏滨祖子进展-细胞死亡进展-细胞死亡,线粒体凋亡信号途径,Mitochondrial Pathway,费缕劈牛硝搐象氢昏磕桓算溃忽铅碰藕鄙羌刀萍弥侣编盗鹊累葫谚窒疼伶进展-细胞死亡进展-细胞死亡,4.DNA片段化分析,细胞凋亡时主要生物化学特征是其染色质发生
17、浓缩,染色质DNA在核小体单位之间的连接处断裂,形成180200bp整数倍的寡核苷酸片段,在凝胶电泳上表现为梯形电泳图谱(DNA ladder)。,境醚旬逮券选潍功柏细辆镍癌蕊驾镊益负已妖观雀瞎朵镊矛驯沪苏溺殴庶进展-细胞死亡进展-细胞死亡,荧光素(fluorescein)标记的dUTP在脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdT Enzyme)的作用下,可以连接到凋亡细胞中断裂DNA的3-OH末端,并与连接辣根过氧化酶(HRP,horse-radish peroxidase)的荧光素抗体特异性结合,后者又与HRP底物二氨基联苯胺(DAB)反应产生很强的颜色反应(呈深棕色),特异准确地定位正在凋亡的细胞
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