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。(6)检测细胞膜成份变化：细胞凋亡早期，位于细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸外翻（AnnexinV标记）至细胞膜外侧（三）细胞调亡的生物学意义（Biologicalsignificance）：（1）在发育的形态建成、变态过程中起重要作用（2）一种生理保护机制：清除有害的、受损的细胞，以及被病原体感染的细胞：（3）调节细胞的数量和质量，机体内细胞的自然更新：例如：健康成人的骨髓和肠组织中，每小时约有10亿个细胞调亡，但并不引起炎症：发育过程中手和足的成形过程：蝌蚪尾的消失：脊椎动物的神经系统的发育。细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。例如：蝌蚪尾的消失，骨髓和肠的细胞调亡，脊椎动物的神经系统的发育，发育过程中手和足的成形过程。细胞凋亡是普遍存在的：①变态：蝌蚪→青蛙②哺乳类：皮肤，指（趾）甲③红细胞：分化成熟→失去细胞核→调亡④淋巴细胞：95%以上在成熟之前死去，不到5%成熟后只存活一至几天③T淋巴细胞杀伤靶细胞的机制之一，就是诱使靶细胞调亡③癌细胞亦可看作是调亡失控了的细胞；(During animal development,programmed cell death eliminates no longer needed structure.Forexample,whenatadpole蝌蚪changesintoafrogatmetamorphosis蜕变,thecellinthetaildieandthetail,whichisnotneededinthefrog,disappears.）蚪向蛙发育的变态反应中程序性细胞死亡的作用10
10 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。 (6) 检测细胞膜成份变化：细胞凋亡早期，位于细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸外翻（Annexin V 标记）至细胞膜外侧 （三）细胞凋亡的生物学意义(Biological significance )： （1）在发育的形态建成、变态过程中起重要作用； （2）一种生理保护机制：清除有害的、受损的细胞，以及被病原体感染的细胞； （3）调节细胞的数量和质量，机体内细胞的自然更新； 例如：健康成人的骨髓和肠组织中，每小时约有 10 亿个细胞凋亡，但并不引起炎症；发 育过程中手和足的成形过程；蝌蚪尾的消失；脊椎动物的神经系统的发育。 细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的 干扰方面都起着非常关键的作用。例如：蝌蚪尾的消失，骨髓和肠的细胞凋亡，脊椎动物 的神经系统的发育，发育过程中手和足的成形过程。 细胞凋亡是普遍存在的：①变态：蝌蚪→青蛙②哺乳类：皮肤，指（趾）甲③红细胞：分 化成熟→失去细胞核→凋亡④淋巴细胞：95%以上在成熟之前死去，不到 5%成熟后只存 活一至几天⑤T 淋巴细胞杀伤靶细胞的机制之一，就是诱使靶细胞凋亡⑥癌细胞亦可看作 是凋亡失控了的细胞； (During animal development,programmed cell death eliminates no longer needed structure. For example ,when a tadpole 蝌蚪 changes into a frog at metamorphosis 蜕变, the cell in the tail die, and the tail, which is not needed in the frog, disappears.)蝌蚪向蛙发育的变态反应中程序性细 胞死亡的作用
(B)(A)1mm(Duringanimal development,programmedcelldeatheliminatesunwanted cells,for examplehelpssculpthandsandfeetduringembroyonicdevelopment)程序性细胞死亡在小鼠脚趾形成中的作用凋亡的神经细胞神经细胞通过细胞凋亡使神经细胞的数目与靶细胞相匹配神经细胞体神经细胞轴突靶细胞分泌的存活因子靶细胞(In many other cases, cell death helps regulate cell numbers. In the developing nervous system,for example, cell death adjusts the number ofnerve cells tomatch thenumber of target cells thatthenervecellsconnectto)程序性细胞死亡对发育中神经细胞数量的调节11
11 (During animal development, programmed cell death eliminates unwanted cells, for example, helps sculpt hands and feet during embroyonic development)程序性细胞死亡在小鼠脚趾形成 中的作用 (In many other cases, cell death helps regulate cell numbers. In the developing nervous system, for example, cell death adjusts the number of nerve cells to match the number of target cells that the nerve cells connect to)程序性细胞死亡对发育中神经细胞数量的调节
ExternalinhibitoryActivationsignalsCelldamageofFas(TGF-B)MitogensDNACyclinLeakage ofdamagekinasescytochrome.cActivation ofBcl-2CheckpointsYellcycleCaspaseCell survivalactivationprogressionfactors-Decrease in cellIncrease incellnumbersnumbersKey. | =negative controlsFigure 22-16 The inputs=positive controlsOverall ellpopulationsizeinto control of cell number.动物细胞数量控制的途径Programmed cell death also functions as a quality-controlprocess:Eliminating cells that areabnomal,misplaced,nonfunctional,orpotentiallydangeroustotheanimal.Example1:淋巴细胞的克隆选择过程中，凡是不能区分“自我”与“异我”抗原的淋巴细胞均发生调亡，由此产生了机体的免疫耐受，否则会发生自身免疫疾病Example1：在成熟个体中，机体通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速度来维持组织器官数量稳定。If a rat is treatedwith the drugPhenobarbital-which stimulates liver celldivision(and thereby liver enlargement)-and then the Phenobarbital treatment is stopped,apoptosis in the liver greatly increases until the liver has returned to its original size, usuallywithin a week or so, Thus, the liver is kept at a constant size through the regulation of both thecell death rate and the cell birth rate, although the control mechanisms responsible for suchregulationarelargelyunknown.Apoptosis related disease:Decreasedapoptosis:例如：自身免疫性淋巴增生综合症(ALPS)患者体内的Fas配体（信号）和Fas蛋白（受体）均发生突变，使得增生的T淋巴细胞无法正常凋亡。Excessiveapotosis:导致组织及免疫功能的丧失，或引发自身免疫性疾病和炎症。例如艾滋病（AIDS）患者表现为过多的淋巴、非淋巴细胞调亡，免疫力低下。12
12 动物细胞数量控制的途径 Programmed cell death also functions as a quality-control process:Eliminating cells that are abnomal, misplaced, nonfunctional, or potentially dangerous to the animal. Example 1:淋巴细胞的克隆选择过程中，凡是不能区分“自我”与“异我”抗原的淋 巴细胞均发生凋亡，由此产生了机体的免疫耐受，否则会发生自身免疫疾病 Example 1：在成熟个体中，机体通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速度来维持组织器 官数量稳定。If a rat is treated with the drug Phenobarbital-which stimulates liver cell division(and thereby liver enlargement)-and then the Phenobarbital treatment is stopped, apoptosis in the liver greatly increases until the liver has returned to its original size, usually within a week or so. Thus, the liver is kept at a constant size through the regulation of both the cell death rate and the cell birth rate, although the control mechanisms responsible for such regulation are largely unknown. Apoptosis related disease: Decreased apoptosis:例如：自身免疫性淋巴增生综合症(ALPS)患者体内的 Fas 配体（信 号）和 Fas 蛋白（受体）均发生突变，使得增生的 T 淋巴细胞无法正常凋亡。 Excessive apotosis:导致组织及免疫功能的丧失，或引发自身免疫性疾病和炎症。例如 艾滋病（AIDS）患者表现为过多的淋巴、非淋巴细胞凋亡，免疫力低下
（四）诱导细胞调亡的因子1物理性因子：包括射线（紫外线，？射线等），较温和的温度刺激（如热激，冷激）等。2化学及生物因子：包括活性氧基团和分子，Ca2+载体、DNA和蛋白质合成的抑制剂，激素，细胞毒素，细胞生长因子，肿瘤坏死因子？（TNF?），抗Fas/Apo-1/CD95抗体等。三、细胞调亡的分子调控机理2002年10月7日英国人悉尼·布雷诺尔（SydneyBrenner）、美国人罗伯·霍维茨（RobertHorvitz)和英国人约翰·苏尔斯顿(JohnESulston)，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡（programmedcelldeath，PCD）方面的研究获诺贝尔生理与医学奖。发现了程序性细胞死亡的关键基因。Earlyresearches (MIT:RobertHorrid,1986)细胞调亡的基因调控机制最先是从线虫（c.elegas）研究开始的。线虫是一种细胞定数细胞，在个体发育中，成体的1090个体细胞中，有131个注定是要自然调亡。在线虫中已发现14个与细胞调亡相关的基因。其中研究得比较深入的有促进细胞调亡的ced-3和ced-4基因，以及抑制细胞调亡的ced-9基因。0.2mm13
13 （四）诱导细胞凋亡的因子 1 物理性因子：包括射线（紫外线，? 射线等），较温和的温度刺激（如热激，冷激）等。 2 化学及生物因子：包括活性氧基团和分子，Ca2+载体、DNA 和蛋白质合成的抑制剂， 激素，细胞毒素，细胞生长因子，肿瘤坏死因子?（TNF?），抗 Fas/Apo-1/CD95 抗体等。 三、细胞凋亡的分子调控机理 2002 年 10 月 7 日英国人悉尼·布雷诺尔（Sydney Brenner）、美国人罗伯·霍维茨(Robert Horvitz)和英国人约翰·苏尔斯顿(John E Sulston)，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性 死亡（programmed cell death，PCD）方面的研究获诺贝尔生理与医学奖。 发现了程序性细胞死亡的关键基因。 Early researches (MIT: Robert Horrid , 1986) 细胞凋亡的基因调控机制最先是从线虫（c.elegas）研究开始的。线虫是一种细胞定数 细胞，在个体发育中，成体的 1090 个体细胞中，有 131 个注定是要自然凋亡。在线虫中 已发现 14 个与细胞凋亡相关的基因。其中研究得比较深入的有促进细胞凋亡的 ced-3 和 ced-4 基因，以及抑制细胞凋亡的 ced-9 基因
OvaryIntestinePharynxVulvaEggsRectumAnus1mm（秀丽隐杆线虫（CaenorbabditisElegans）雌雄同体的秀丽新小杆线虫C elegans: a millimeter long,transparent body only afew cell types,from zygotetomature adultonlyin3-5days.Sixpairschromosomes.3000genes)（1毫米长，通体透明，细胞种类较少；只需要3.5天就可以长成一个成体；基因组为3000个基因：有6对染色体：）Celegans:1090 cells,131cellsdeath秀丽隐杆线虫（CaenorbabditisElegans）1031个细胞，131个细胞凋亡14
14 （秀丽隐杆线虫(Caenorbabditis Elegans) 雌雄同体的秀丽新小杆线虫 C elegans: a millimeter long, transparent body only a few cell types, from zygote to mature adult only in 3-5days. Six pairs chromosomes, 3000 genes） (1 毫米长，通体透明，细胞种类较少；只需要 3.5 天就可以长成一个成体；基因组为 3000 个基因；有 6 对染色体；) 秀丽隐杆线虫(Caenorbabditis Elegans) 1031 个细胞 ，131 个细胞凋亡