細(xì)胞 衰老 凋亡

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1、細(xì)胞衰老凋亡.txt你無(wú)法改變別人，但你可以改變自己；你無(wú)法改變天氣，但你可以改變心情；你無(wú)法改變生命長(zhǎng)度，但你可以拓展它的寬度。第一節(jié)細(xì)胞的衰老　　一、早期的細(xì)胞衰老的研究　　關(guān)于細(xì)胞衰老（cellularaging或cellsenescence）的研究，在衰老生物學(xué)中占有特殊的地位。大量研究表明，衰老實(shí)際上也是一種細(xì)胞的重要生命活動(dòng)。然而對(duì)這一問(wèn)題的認(rèn)識(shí)過(guò)程卻是漫長(zhǎng)而曲折的。大約在100年前，當(dāng)魏斯曼提出種質(zhì)不死而體質(zhì)會(huì)衰老和死亡的學(xué)說(shuō)時(shí)，他是將單細(xì)胞生物，特別是原生動(dòng)物排除在外的。確實(shí)，當(dāng)時(shí)觀察到原生動(dòng)物的某些

2、無(wú)性系可以長(zhǎng)期保持很高的分裂速度，因此關(guān)于原生動(dòng)物不死的說(shuō)法曾經(jīng)廣為流行。但以后的研究卻發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物的細(xì)胞分裂不是均等的，新細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成份并不是完全更新的，新細(xì)胞中也存在著老化的結(jié)構(gòu)成份；少數(shù)強(qiáng)壯的無(wú)性系的存在并不能否定原生動(dòng)物細(xì)胞衰老的事實(shí)。因此關(guān)于原生動(dòng)物細(xì)胞“不死性”的說(shuō)法就逐漸被廢棄了，代之而起的是關(guān)于某些無(wú)性系的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)。然而，當(dāng)Carrel和Ebeling宣布他們培養(yǎng)的雞心臟細(xì)胞可以無(wú)限制地生長(zhǎng)和分裂（直到他們報(bào)告時(shí)，已連續(xù)培養(yǎng)了34年）時(shí)，細(xì)胞“不死性”的觀點(diǎn)不但卷土重來(lái)，而且?guī)缀跞〉昧藳Q定性的勝利

3、。后來(lái)他們還報(bào)告說(shuō)，雞胚成纖維細(xì)胞在離體培養(yǎng)條件下的生長(zhǎng)速度與培養(yǎng)基中加入的雞血漿供體年齡呈負(fù)相關(guān)，似乎表明年老動(dòng)物的血漿中存在有衰老因子。他們認(rèn)為細(xì)胞本身不會(huì)衰老，衰老是由于環(huán)境的影響。二十世紀(jì)四、五十年代L系小鼠細(xì)胞和HeLa細(xì)胞系的建立，又使細(xì)胞“不死性”的觀點(diǎn)的統(tǒng)治地位更加鞏固了。根據(jù)這種觀點(diǎn)，細(xì)胞本身沒(méi)有衰老和死亡，衰老只是一種多細(xì)胞現(xiàn)象，多細(xì)胞生物體內(nèi)觀察到的細(xì)胞衰老，起因不在細(xì)胞本身，而是由于體內(nèi)外環(huán)境的影響。這種觀點(diǎn)在60年代初，主要由于Hayflick等人的工作而受到猛烈的沖擊，并從根本上動(dòng)搖了。二

4、、Hayflick界限　　1961年，Hayflick和Moorhead報(bào)告說(shuō)，培養(yǎng)的人二倍體細(xì)胞表現(xiàn)出明顯的衰老、退化和死亡的過(guò)程[1]。若以1：2的比率連續(xù)進(jìn)行傳代（群體倍增），則平均只能傳代40～60次，此后細(xì)胞就逐漸解體并死亡。Hayflick等的發(fā)現(xiàn)很快就得到許多研究者的證實(shí)。他們的工作表明，細(xì)胞，至少是培養(yǎng)的細(xì)胞，不是不死的，而是有一定的壽命；它們的增殖能力不是無(wú)限的，而是有一定的界限，這就是有名的Hayflick界限（HayflickLimitation）。Hayflick等的工作是對(duì)Carrel等人堅(jiān)

5、持的關(guān)于細(xì)胞“不死性”的學(xué)說(shuō)的徹底否定。此外，運(yùn)用現(xiàn)代的培養(yǎng)技術(shù)并不能重復(fù)出Carrel所觀察到的培養(yǎng)細(xì)胞無(wú)限生長(zhǎng)的現(xiàn)象。Hayflick認(rèn)為Carrel每次向培養(yǎng)基中加入的雞胚提取物可能混雜入新鮮的細(xì)胞。而不死的HeLa細(xì)胞和L系小鼠細(xì)胞已被證明是不正常的細(xì)胞，它們的染色體數(shù)目或形態(tài)已經(jīng)不同于原先的細(xì)胞了。此外，Hayflick等還發(fā)現(xiàn)，從胎兒肺得到的成纖維細(xì)胞可在體外條件下傳代50次，而從成人肺得到的成纖維細(xì)胞只能傳代20次，可見(jiàn)細(xì)胞的增殖能力與供體年齡有關(guān)。這一現(xiàn)象也為許多研究者所證實(shí)。Goldstein選用了

6、早老癥（Hayflick-Guilford綜合癥）及Werner氏綜合癥患者的成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。這兩種病的患者表現(xiàn)出極其明顯的衰老特征，例如9歲的早老癥患者組織中已經(jīng)有老年色素的沉積，外貌看起來(lái)就像70多歲的人那樣老，通常在20歲前死去。從這種病人身上得到的成纖維細(xì)胞在體外只能傳代2～4次，其DNA合成亦較少，且細(xì)胞表面不具有正常成纖維細(xì)胞所具有的HLA抗原標(biāo)記。Werner氏綜合癥患者的成纖維細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下的行為亦大體相同。這些研究有力地說(shuō)明，體外培養(yǎng)的二倍體細(xì)胞的增殖能力反映了它們?cè)隗w內(nèi)的衰老狀況。Hay

7、flick還比較了取自壽命長(zhǎng)度不同的生物的胚成纖維細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下的傳代數(shù)和壽命，發(fā)現(xiàn)物種壽命與培養(yǎng)細(xì)胞壽命之間存在著確定的相關(guān)關(guān)系，例如Galapagos龜平均最高壽命最長(zhǎng)，達(dá)175歲，其培養(yǎng)細(xì)胞的傳代數(shù)亦最多，達(dá)90～125次，小鼠平均最高壽命為3.5年，其培養(yǎng)細(xì)胞的傳代次數(shù)亦少，僅14～28次。
為了確定培養(yǎng)的人二倍體細(xì)胞的衰老是細(xì)胞本身決定的還是由于培養(yǎng)環(huán)境的惡化（例如培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的缺乏，細(xì)菌的污染或有毒物質(zhì)的積累），Hayflick設(shè)計(jì)了巧妙的試驗(yàn)，他以間期有無(wú)巴氏小體作為供體細(xì)胞的標(biāo)記，將取

8、自老年男性個(gè)體的細(xì)胞（間期無(wú)巴氏小體）和取自年輕女性個(gè)體的細(xì)胞（間期可見(jiàn)巴氏小體）進(jìn)行單獨(dú)或混合培養(yǎng)，并統(tǒng)計(jì)其倍增次數(shù)，結(jié)果混合培養(yǎng)中的兩類(lèi)細(xì)胞的倍增次數(shù)與各自單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)相同，即在同一培養(yǎng)基中，當(dāng)年輕細(xì)胞旺盛增殖的同時(shí)，年老細(xì)胞就停止生長(zhǎng)了。這一結(jié)果有力地說(shuō)明，決定細(xì)胞衰老的因素在細(xì)胞內(nèi)部，而不是外部的環(huán)境。為了進(jìn)一步探求體外培養(yǎng)的二倍體細(xì)胞衰