三、细胞衰老的分子机理 1.代谢废物积累：如：脂褐质，老年性痴呆(AD) 脑细胞内的B-淀粉样蛋白。 2.线粒体DNA突变：线粒体自由基浓度高，mtDNA 是裸露分子，容易发生突变。 ,脑、心、骨骼肌的氧负荷最大，组织最易衰老。 caloric restriction能延长大鼠寿命50%-70%。 D7e2008
三、细胞衰老的分子机理 • 1. 代谢废物积累：如：脂褐质，老年性痴呆（AD） 脑细胞内的β-淀粉样蛋白。 • 2.线粒体DNA突变：线粒体自由基浓度高，mtDNA 是裸露分子，容易发生突变。 • 脑、心、骨骼肌的氧负荷最大，组织最易衰老。 • caloric restriction能延长大鼠寿命50%-70%
。Thin rat bury fat rat The rats are both 1000 days old,very old for rats.The one on the right was calorie restricted.The one on the left is near death and shows typical signs of old age similar to what happens in humans. Image cited from Clive McCay 1939. Dr Tian 2008
• Thin rat bury fat rat • The rats are both 1000 days old, very old for rats. The one on the right was calorie restricted. The one on the left is near death and shows typical signs of old age similar to what happens in humans. • Image cited from Clive McCay 1939
3.自由基学说(free radical theories) 自由基是含不成对电子的原子或基团，具有高度 反应活性。包括：氧自由基（如OH)、氢自由基 (H)、碳自由基、脂自由基等。 自由基来源：外源性（如辐射）、内源性。 内源性自由基产生于①由线粒体呼吸链电子泄漏 产生；②由氧化酶（如MFO)催化底物羟化产生。 Dr Tian 2008
3．自由基学说（free radical theories） • 自由基是含不成对电子的原子或基团，具有高度 反应活性。包括：氧自由基（如·OH）、氢自由基 （·H）、碳自由基、脂自由基等。 • 自由基来源：外源性（如辐射）、内源性。 • 内源性自由基产生于①由线粒体呼吸链电子泄漏 产生；②由氧化酶（如MFO）催化底物羟化产生
自由基可引起DNA、蛋白质、脂类氧化、变性和 交联，实验表明DNA中OH8dG随着年龄而增加。 正常细胞内存在清除自由基的防御系统。 酶系统：SOD、CAT、GSH-PX。 一非酶系统：维生素E、醌类电子受体 Orr和Sohal(1994),将SoD基因导入果蝇，其寿 命比野生型延长1/3。 D7e2008
• 自由基可引起DNA、蛋白质、脂类氧化、变性和 交联，实验表明DNA中OH8dG随着年龄而增加。 • 正常细胞内存在清除自由基的防御系统。 – 酶系统：SOD、CAT、GSH-PX。 – 非酶系统：维生素E、醌类电子受体 • Orr和Sohal（1994），将SOD基因导入果蝇，其寿 命比野生型延长1/3
4.程序性衰老(programmed senescence 生物的生长、发育、衰老和死亡都由基因程序控 制的，衰老是某些基因依次开启或关闭的结果。 例1.在小鼠肝中， 胚胎早期表达的胞质丙氨酸转 氨酶(CAAT)为A型，随后停止表达，衰老时则表 达B型cAAT ,例2.肝脏中的衰老标志蛋白2在老年期表达。 D7e2008
4．程序性衰老（programmed senescence） • 生物的生长、发育、衰老和死亡都由基因程序控 制的，衰老是某些基因依次开启或关闭的结果。 • 例1. 在小鼠肝中，胚胎早期表达的胞质丙氨酸转 氨酶（cAAT）为A型，随后停止表达，衰老时则表 达B型cAAT • 例2. 肝脏中的衰老标志蛋白2在老年期表达