染色质 质膜 细胞质 线粒体
高尔基体 包含物 核膜
衰老细胞的形态变化
增大、染色深、核内有包 含物
凝聚、固缩、碎裂、溶解 粘度增加、流动性降低 色素积聚、空泡形成 数目减少、体积增大、 mtDNA突变或丢失
碎裂 糖原减少、脂肪积聚 内陷
四、分子水平的变化
衰老细胞DNA、蛋白质和脂类等成分损伤，代谢能力降低， 主要表现：
④自由基的氧化也常损伤细胞骨架蛋白：肌动蛋白与 氧化型谷胱甘肽（GSSG）之间形成二硫键，导致分 子表面电荷改变，引起大分子聚集
种错误积累引起. 遗传学说(Genetic /Programmed theories):强调衰
老是遗传决定的自然演进过程。
（一）差错学说
细胞衰老是细胞成分因内外环境受损，因缺乏完善 修复，使“差错”积累，导致细胞衰老。
根据“差错”的“主因”的不同，又可分不同学说。
1.代谢废物积累 (waste product accumulation)
衰老(aging，senescence)：随年龄增加，生物内环境稳定 性下降，结构与生理机能退行性变化，趋向死亡不可逆的过 程。
衰老发生在整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平以及 分子水平等层次。
机体的衰老并不等于所有细胞的衰老，但细胞的衰老与机体 衰老密切相关
二、细胞的寿限
1、Hayflick界限(Hayflick limitation)：细胞在体外培 养条件下，即使条件适宜，细胞也不能无限制地进行分 裂，而是有一定界限
细胞的分裂能力与个体年龄有关，从胎儿肺得到的成纤 维细胞可传代50次，而从成人得到的肺成纤维细胞只能 传代20次。
2、细胞的寿限
各类细胞的寿命各不相同，一般来说，能够保持持续分 裂能力的细胞相对不容易衰老，分化程度高又不分裂的 细胞寿命大多有限
人体细胞的动态分类
人体细胞寿命依增殖，分化，生存时间，分4类
DNA：复制与转录受抑制，个别基因异常激活，端粒DNA 丢失，线粒体DNA特异缺失，DNA氧化、断裂、缺失和交 联，甲基化程度降低。
RNA：mRNA和tRNA含量降低。
蛋白质：含成下降，蛋白质糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修 饰，使蛋白质稳定性、抗原性、可消化性下降，自由基使肽 断裂、交联而变性。aa由左旋变为右旋
细胞衰老与凋亡优秀课件
“生、老、病、死”是生命的四个必然的过程 人类面临着三种衰老： ①生理性衰老：随年龄增长所表现出的生理退化，一切生
物皆存在
②病理性衰老：由于内在或外在原因使人体发生病理性变 化，使衰老提前发生，称早衰
③心理性衰老：由于心态的提前老化而影响整体功能
第一节 细胞衰老
一、衰老的概念
酶分子：活性中心被氧化，Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢 失，酶分子二级结构、溶解度、等电点改变，酶失活
脂类：不饱和脂肪酸被氧化，引起膜脂间或与脂蛋白间交联， 膜流动性下降。
五、细胞衰老的分子机制
对衰老机理具有不同学说，主要有: 差错学说(Error theories):强调衰老是由于细胞中的各
①更新组织：执行某种功能的特化细胞，一定时间后衰老死 亡，由新细胞分化补充，如上皮细胞、血细胞。
②稳定组织细胞：分化程度较高，功能专一，一般没明显衰 老，不分裂，但终生保持分裂能力，受破坏时，其余细胞也 能分裂，补充失去的细胞，如肝、肾细胞。
③恒久组织细胞：高度分化细胞，一生没细胞更替，破 坏后不能得补充。如神经细胞，骨骼细胞和心肌细胞。
④可耗尽组织细胞：卵巢实质细胞，一生中逐渐消耗， 不能得到补充，最后消耗殆尽。
三、细胞衰老的形态学特征
细胞衰老主要是细胞生理生化的变化，也反映在细胞形态结 构和功能上：
1、细胞内水分的减少：蛋白质水合能力下降,衰老细胞水分 减少，细胞皱缩，体积缩小。
2、核变化:核膜内折，染色体固缩化，端粒缩短 3、线粒体的变化：随年龄增大，数量减少，体积增大，内
代谢产物超量积累危害细胞，引起衰老.
褐脂质沉积是典型例子:脂褐质是长寿蛋白和DNA、脂类 形成的巨交联物。脂褐质结构致密，在溶酶体不能水解也 不能外排，在细胞内沉积，阻碍物质交流和信号传递，使 细胞衰老.
老年性痴呆(AD)是由β-淀粉样蛋白沉积引起。
2．大分子交联(cross linking)
过量的大分子交联是衰老的主要因素，如DNA交联和 胶原交联均可损害其功能，引起衰老。
在临床方面胶原交联和动脉硬化、微血管病变有密切 关系。
3．自由基学说 (free radical theories)
（1）自由基性质:自由基是指在原子核核外层轨道上具有不 成对电子的分子或功能基团。
如AB两个原子各提供一个电子通过共价键形成分子A:B，这 两个电子是配对的，如发生均裂,A和B各带走一个电子形 成.A和.B，即称自由基。
容物呈网状化并形成多囊体，mtDNA缺失突变
4、质膜的变化：流动性下降，磷脂减少，不饱和脂肪酸下 降；膜脂过氧化，对刺激反应性下降
5、内质网的变化：RER趋向减少和无序化
6、蛋白质合成：核糖体合成效率及准确性降低
7、色素生成及致密体形成：色素生成随衰老而增加，Βιβλιοθήκη 在 溶酶体或线粒体中沉积核
自由基种类：氧自由基、氢自由基、碳自由基、脂自 由基，以氧自由基化学性质最活泼。
氧自由基主要包括：超氧自由基.O2，羟自由基.OH和 H2O2
自由基产生的因素： 外源性:由环境辐射、光解、化学物质等引起的 内源:由代谢反应产生,是自由基主要来源途径：
①线粒体呼吸链电子泄漏产生； ②过氧化物酶体的多功能氧化酶催化底物羟化。 ③机体血红蛋白、肌红蛋白可经非酶促反应产生自由基。
（2）自由基对生物大分子的损伤
自由基含未配对电子，具高度活性，易与细胞内的生物大分 子发生反应，并发生伤害
①自由基与核酸分子中的碱基发生加成反应，.OH加到碱基 双链上,破坏碱基产生基因突变
②自由基可加成到膜脂及不饱和脂肪酸双链,引起脂质过氧化, 并产生新的自由基
③自由基常攻击肽链上的脯氨酸残基，造成蛋白质断 裂。同时，自由基还引起蛋白质交联、破坏蛋白质高 级结构