正常细胞内存在清除自由基的防御系统，包括酶系统和非 酶系统： • 酶系统：超氧化物歧化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT）， 谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）。 • 非酶系统：维生素E、醌类物质等电子受体。 研究显示（1994），将铜锌超氧化物岐化酶基因导入果蝇， 使转基因果蝇具有3个拷贝的SOD基因，其寿命比野生型延 长1/3。这个实验为衰老的自由基学说提供了有力的证据。
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。
六、细胞凋亡与疾病
（一）细胞凋亡过低导致相关疾病的发生
肿瘤：凋亡抑制基因和凋亡活化基因表达异常 系统性红斑狼疮：Fas表达缺陷，导致T淋巴细胞凋 亡障碍。
（二）细胞凋亡过度导致相关疾病的发生
•
•
脂褐质是一些长寿命的蛋白质和DNA、脂类共价缩合形成的巨 交联物，次级溶酶体是形成脂褐质的场所，由于脂褐质结构致 密，不能被彻底水解，又不能排出细胞，结果在细胞内沉积增 多，阻碍细胞的物质交流和信号传递，最后导致细胞衰老。 如老年性痴呆（AD）就是由β-淀粉样蛋白沉积引起的，因此 β-AP可做为AD的鉴定指标。
The Apoptotic System in Mammals
A human monocyte-derived macrophage ingests multiple apoptotic bodies
五、细胞凋亡的检测
形态学观测
利用各种方法对细胞染色，再在光镜、荧光显微镜、 电镜下检测其形态特征。 台盼蓝被生活细胞、凋亡细胞拒染，但可将坏死 细胞染成蓝色； 借助苏木精-伊红染色（H.E)、Giemsa染色、孚尔 根染色、DAPI染色等，可观察到动物细胞的细胞 核及染色体变化特征； TEM和SEM可观察凋亡细胞的细胞核、染色体、凋 亡小体、细胞表面结构、细胞器的变化特征。
细胞核变化： 染色质固缩，形成新月形帽状结构等形态，沿核膜分布，形成核碎片
4.线粒体在细胞凋亡中的作用
细胞应激反应或凋亡信号能引起线粒体细胞色素c释放，作为凋 亡诱导因子，细胞色素c能与Apaf-1、caspase-9前体、ATP/dATP形 成凋亡体（apoptosome），然后召集并激活caspase-3，进而引发 caspases级联反应，导致细胞凋亡。
第二节 细胞死亡
• •
•
神经细胞发育过程中，未与靶 细胞配对的细胞发生凋亡。 哺乳动物发育早期连在一起的 指间的蹼通过细胞凋亡清除。 蝌蚪向成体发育过程中尾部细 胞的凋亡。
凋亡的生物学意义 • 清除多余的细胞 • 清除发育不正常的细胞 • 清除有害的细胞
细胞凋亡的形态学特征
细胞凋亡的发生过程，在形态学上可分为三个阶段： （1）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，沿核膜分布； • 细胞质也发生固缩。 （2）凋亡小体（apoptotic bodies）的形成 • 核染色质断裂为大小不等的片段，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。 （3）凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化 • 整个过程细胞质膜保持完整，细胞内容物不会渗漏到细胞外环境，因 而不会引起细胞端粒每年缩短 14-18bp， 1990他提出细胞衰老的端粒假说。 主要思想：端粒是细胞衰老的“有丝分裂钟”， 随细胞每次分裂，端粒不断缩短；当端粒长度缩 短达到一个阈值时细胞进入衰老。 生殖细胞、癌细胞具有端粒酶活性，能维持端粒 长度，从而能持续增殖；
第十五章 细胞衰老与细胞死亡
β-半乳糖苷酶染色
编码核膜蛋白的基因发生突变
成人早衰症：患者因DNA解螺旋酶基因（WRN)突变而导致DNA不能够正常修复
衰老相关基因与抗衰老基因
衰老相关基因：MORF4, p16
抗衰老基因：EF-1α,WRN,SIRT1,Klotho
细胞清除自由基的防御系统
（三）失巢凋亡——另一种凋亡形式
失巢凋亡：是又一种形式的细胞程序死亡，是在 脱离原来生存环境的特殊情况下发生的细胞凋亡， 是因细胞与细胞外基质和其他细胞脱离接触而诱 发的。
三、细胞凋亡的影响因素
四、细胞凋亡的分子机制
线虫虫体共有1090个细胞，在发育过程中 有131个细胞发生凋亡。在这一过程中确定 15个与凋亡相关的基因。
神经退行性疾病——神经元凋亡 AIDS——CD4T细胞凋亡，免疫系统崩溃心血管疾病——多种细胞的凋亡引起功能障碍
自噬类型
1. 微自噬（micro-autophagy） 2. 巨自噬（macroautophagy） 3. 分子伴侣介导的自噬 （chaperone-mediated autophagy，CMA）