用光镜和电镜对细胞形态学特征进行了详细 的研究；
染色体DNA的降解，细胞凋亡的一个显著特 征就是细胞染色质的DNA片段化降解；
RNA／蛋白质大分子的合成； 钙离子变化，细胞内钙离子浓度的升高是细
胞发生凋亡的一个重要条件；
内源性核酸内切酶激活，细胞发生凋亡是需 要这种核酸内切酶参与的。
研究历史及现状
1972 年Kerr 等三位科学家首次提出了细胞 凋亡的概念, 宣告了对细胞凋亡的真正探索的开 始。在此之前, 关于胚胎发育生物学、免疫系统 的研究, 肝细胞死亡的研究都为这一概念的提出 奠定了基础。
研究历史及现状
apoptosis 概述
➢ 细胞凋亡的形态学及生物化学研究阶段： (1972-1987)
巨噬细胞吞噬 分解凋亡细胞 凋亡细胞的清除
细胞凋亡过程
二、凋亡时细胞的主要变化
apoptosis
凋亡过程与调控
• 细胞凋亡的形态学改变
微绒毛消失 与周围细胞
脱接触
→胞膜空泡化(blebbing) →固缩(condensation) →出芽(budding) →染色质边集(margination)
凋亡小体 (apoptosis
• 内源性核酸内切酶激活及其作用
Endogenous nuclease, DNase正常时以无活性的 形式存在于细胞核。 ➢ 特点：依赖二价金属离子DNase : Ca2+/Mg2+ 可
大致分成4个阶段 ➢ 凋亡信号转导 ➢ 凋亡基因激活 ➢ 细胞凋亡的执行 ➢ 凋亡细胞的清除
apoptosis
凋亡过程与调控
凋亡
诱导 +受体 因素
cAMP Ca2+ 神经酰胺
信号转导
apoptosis
凋亡过程与调控
死 亡 信 号
DNase激活 Caspases激活
凋亡相关基因激活 基因激活
凋亡执行
左，正常胸腺细胞；右，凋亡胸腺细胞（注意凋亡小体）
二、凋亡时细胞的主要变化
• 细胞凋亡的生化改变 ➢ DNA的片段化断裂
激活的DNase的作用
➢ 蛋白质降解
激活的Caspases的作用
apoptosis
凋亡过程与调控
apoppoptosis
凋亡过程与调控
Sydney Brenner H. Robert Horvitz John E. Sulston
2002年10月7日英国人悉尼·布雷诺尔、美国人 罗伯特·霍维茨和英国人约翰·苏尔斯顿, 因在器官发 育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获诺贝 尔生理与医学奖。
细胞凋亡的生理意义
apoptosis 概述
apoptosis
Cell apoptosis and related diseases
第一节 概 述
• 细胞凋亡的概念 • 细胞凋亡与坏死的区别 • 研究历史及现状 • 细胞凋亡的生理意义
apoptosis
细胞凋亡的概念
apoptosis 概述
细胞凋亡（cell apoptosis）
是病理学家Kerr等人在1972年提出的 不同于坏死的细胞死亡的新概念。
无
Apoptosis
生理性或病理性，特异性 较弱刺激，非随机发生
主动过程，有新蛋白合成 耗能
胞膜及细胞器相对完整 细胞皱缩，核固缩
DNA片段化（180-200bp） 电泳呈“梯”状条带
溶酶体相对完整，局部 无炎症反应 有
有
apoptosis
Two Different Types of Cell Death
由体内外因素触发细胞内预存的死亡 程序而导致的细胞死亡过程。
也称为程序性细胞死亡
(programmed cell death，PCD)
apoptosis 概述
近年来细胞凋亡和 PCD常被做为同义词 使用，但有学者认为两者是不同的概念：
➢ 细胞凋亡是一个形态学概念，如染色质着 边及DNA梯状条带等；
细胞凋亡与坏死的比较
概述
1.性质 2.诱导因素 3.生化特点
4.形态变化
5.DNA电泳 6.炎症反应 7.凋亡小体 8.基因调控
Necrosis
病理性，非特异性 强烈刺激，随机发生
被动过程，无新蛋白合成 不耗能
细胞肿胀、细胞结构全 面溶解、破坏
弥散性降解，电泳呈均一 DNA片状
溶酶体破裂，局部 炎症反应 无
body)
apoptosis
凋亡过程与调控
normal
blebbing condensation Budding margination
fragmentation apoptosis body
Morphological Changes during Apoptosis
apoptosis
凋亡过程与调控
➢ PCD是一个功能性概念，不一定有上述形 态学变化。
细胞凋亡与坏死的区别
apoptosis 概述
➢ 细胞坏死通常由严重损伤因素所致，如毒物 中毒、严重缺血、缺氧、强酸、强碱、强大 电流等，正常组织细胞不发生坏死。
➢ 细胞凋亡是一种生理性、主动的细胞死亡方 式，在许多方面与坏死有显著的差别。
apoptosis
➢ 确保正常发育、生长
清除多余的、失去功能价值的细胞
➢ 维持内环境稳定
清除受损、突变或衰老的细胞
➢ 发挥积极的防御功能
受病毒感染的细胞凋亡，阻止病毒的复制
apoptosis
凋亡过程与调控
第二节 细胞凋亡的过程与调控
• 细胞凋亡的大致过程 • 凋亡时细胞的主要变化 • 细胞凋亡的调控
一、细胞凋亡的大致过程
概述
在小鼠肌肉中生长的P815肿瘤细胞中因 缺血诱导的坏死, 示浓缩的染色质块的病 态的边缘、膨胀的线粒体和分解的膜。
概述
大鼠被阉割后2d 在前列腺中诱导的凋亡 示凋亡小体被吞噬。
apoptosis 概述
研究历史及现状
apoptosis 概述
➢ 凋亡概念的形成：
1965 年澳大利亚科学家发现,结扎鼠门静脉 后, 电镜观察到肝实质组织中有一些散在的死亡 细胞,这些细胞的溶酶体并未被破坏,显然不同于 细胞坏死。这些细胞体积收缩、染色质凝集, 从 其周围的组织中脱落并被吞噬, 机体无炎症反应
apoptosis 概述
➢ 细胞凋亡的分子生物学研究阶段：(最近几年)
与细胞凋亡的相关基因及调控； 细胞凋亡的信号转导； 与细胞凋亡的各种分子及其相互作用及相互关系
➢ 细胞凋亡的临床应用基础研究阶段：
细胞凋亡的研究，其生命力在于最终能够有利于 疾病机制的阐明，以及新疗法的探索及问世。
apoptosis