细胞老化(cellular aging) 是细胞随生物体年龄增长而发生退行性变化的总和。
生物个体及其细胞须经生长、发育、老化及死亡等阶段,老化是生命发展的必然,任何细胞从诞生之时起,老化过程就开始了。老化的细胞结构蛋白、酶蛋白和受体蛋白合成减少,摄取营养和修复染色体损伤的能力均下降,表现为细胞和胞核变形,线粒体、高尔基体扭曲或呈囊泡状,胞质色素沉着,细胞体积缩小,由此导致器官重量减轻,间质增生硬化,功能代谢降低,储备功能不足。
衰老是机体在退化时期生理功能下降和紊乱的综合表现,是不可逆的生命过程。人体是由细胞组织起来的,组成细胞的化学物质在运动中不断受到内外环境的影响而发生损伤,造成功能退行性下降而老化。细胞的衰老与死亡是新陈代谢的自然现象。
细胞分化:癌变和衰老
特征
1.普遍性:所有的细胞、组织、脏器和机体都会在不同水平上出现老化改变。
2.不可逆性:随着时间的推移,老化不断进行性的发展。
3.内因性:不是由于外伤、事故等的外因作用,而是细胞内在决定性的衰退。
4.有害性:细胞老化时,细胞代谢、适应、代偿等多种功能低下且缺乏恢复能力,机体患病率和死亡率逐渐增加。
细胞在老化过程中,其结构的变化
(1)细胞核的变化
随着细胞分裂次数的增加,核不断增大。
细胞核结构的衰老变化中最明显的是核膜的内折,这种内折与年龄俱增,另一个重大变化是染色质固缩化,这与染色质蛋白的二硫键有关。
(2)内质网的变化
内质网由原来有序的排列变为弥散的分布于核周胞质中,衰老细胞中糙面内质网的总量似乎是减少了。
(3)线粒体的变化
细胞中线粒体的数量随着年龄增大而减少,而其体积则随着年龄增大而增大。
(4)致密体的生成
致密体是衰老细胞中常见的一种结构。研究表明,致密体是由溶酶体或线粒体转化而来。多数致密体具单层膜且有阳性的磷酸酶反应。
(5)膜系统的变化
细胞的膜相由液相变为凝胶相或固相,衰老时间隙连接减少,使得细胞间代谢协作较少。
机制
1、遗传程序学说(genetic programmed theory):认为细胞的老化是由遗传因素决定的,最终的老化死亡是遗传信息耗竭的结果。例如体外培养的人成纤维细胞经过50次分裂后便自行停止分裂;同卵双生子“同生共死”现象等,都支持此学说。现已了解,控制细胞分裂次数的机制与细胞内染色体末端的端粒结构有关。
细胞受到伤害后加速老化图
2、错误积累学说:细胞分裂时,由于自由基等有害物质的损害,可诱导脂质过氧化反应,使线粒体等的细胞器膜流动性、通透性和完整性受损,DNA断裂突变,其修复和复制过程因之发生错误。当DNA受到损伤并错误复制时,具有细胞周期G1期检测纠错功能的p53基因被激活,其蛋白产物诱导周期素依赖性蛋白激酶抑制物(CDKI)p21和p16等蛋白转录增强;p21和p16等蛋白与相应的周期素依赖性蛋白激酶(CDK)和细胞周期素(cyclin)复合物结合,抑制CDK的活性;p16增多还使成视网膜细胞瘤基因(Rb基因)去磷酸化而被激活,从多个环节进一步阻碍细胞进入分裂状态。同时,随着错误的积累,生成异常蛋白质,原有蛋白多肽和酶的功能丧失,最终导致细胞老化。
相关
根据以往研究显示,改变细胞内血管紧张素(angiotensin)水平会影响线粒体制造能量。霍普金斯医学院老年医学教授杰里米·沃尔斯顿和浙江大学孔德华博士对血管紧张素在线粒体中的作用进行了深入研究。他们用高倍显微镜观察了小鼠的肾脏、肝脏、心肌细胞和人类白细胞,在线粒体内发现了血管紧张素和它的一种受体,并确定了该受体在线粒体中的位置。
“我们发现线粒体中的血管紧张素有一套独立运作的控制系统,能对线粒体内的能量调控产生影响。”沃尔斯顿说,“该系统可以被一种医疗中常用的降压药来激活,当收到药物信号时,能同时影响细胞的氧化氮水平和能量制造。”
总的说来,细胞老化的机制既包括基因程序性因素的决定,也包括细胞内外环境中有害因素的影响。
1、细胞核,核膜凹陷,最终导致核膜崩解,染色质结构变化,超二倍体和异常多倍体的细胞数目增加
2、细胞膜脆性增加选择性通透能力下降,膜受体种类、数目和对配体的敏感性等发生变化,脂褐素在细胞内堆积,多种细胞器和细胞内结构发生退行性变
3、细胞周期停滞,细胞复制能力丧失,对促有丝分裂刺激的反应性减弱,对促凋亡因素的反应性改变
4、细胞内酶活性中心被氧化,酶活性降低、蛋白质合成下降等
细胞衰老主要可以表现在以下方面,像细胞内的色素出现积累的现象,细胞内的水分会减少,体积也会相应的变小。人体的新陈代谢速度也会减小、变慢,细胞的呼吸速度会减慢,细胞核的体积则会出现增大的现象等
特征:
1,细胞核,核膜凹陷,最终导致核膜崩解,染色质结构变化,超二倍体和异常多倍体的细胞数目增加;
2,细胞膜脆性增加选择性通透能力下降,膜受体种类、数目和对配体的敏感性等发生变化;脂褐素在细胞内堆积,多种细胞器和细胞内结构发生退行性变。
3,细胞周期停滞,细胞复制能力丧失,对促有丝分裂刺激的反应性减弱,对促凋亡因素的反应性改变;
4,细胞内酶活性中心被氧化,酶活性降低,蛋白质合成下降等。
扩展资料:
细胞衰老(cell aging)是指细胞在执行生命活动过程中,随着时间的推移,细胞增殖与分化能力和生理功能逐渐发生衰退的变化过程。
细胞的生命历程都要经过未分化、分化、生长、成熟、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除,同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成,以弥补衰老死亡的细胞。
细胞衰老死亡与新生细胞生长的动态平衡时维持机体正常生命活动的基础。
细胞衰老和机体衰老是两个不同的概念,但两者有密切关系。机体衰老的基础是构成机体的细胞在整体、系统或器官水平的衰老,但不等于构成机体的所有细胞都发生了衰老。
正常生命活动中细胞衰老死亡与新生细胞生长更替是新陈代谢的必然规律,也避免了组织结构退化和衰老细胞的堆积,使机体延缓了整体衰老。
不同种类的细胞其寿命和更新时间有很大的差别,如成熟粒细胞的寿命仅为10余小时,红细胞寿命约为4个月,胃肠道的上皮细胞每周需要更新1次,胰腺上皮细胞的更新约需要50天,而皮肤表皮细胞的更新则大约需要1~2个月。
由此可见细胞的寿命总是比人的寿命短很多。发育生物学理论认为,哺乳动物自然寿命约为其生长发育期的5~7倍。
由此推论,人类完成生长发育约在20~22周岁,自然寿命应是100~150岁,但事实上大多数人都很难达到这个理论寿命。
参考资料:百度百科---细胞衰老
细胞衰老的特征:
形态结构特征:细胞核体积增大、染色深、核内有包含物.核膜内陷.染色质凝聚、固缩、碎裂、溶解.质膜黏度增加、流动性降低.细胞质中色素积聚、空泡形成.线粒体的数目减少、体积增大.高尔基体碎裂.尼氏体消失.糖原减少、脂肪积聚.
分子水平的变化:DNA的复制与转录受阻,端粒DNA、mtDNA缺失.DNA氧化、断裂、缺失和交联,甲基化程度降低.RNA的含量降低.蛋白质合成下降,发生修饰、交联.酶分子的活性中心被氧化,金属离子丢失,酶分子的二级结构,溶解度,等电点发生改变,酶失活.
拓展资料:
细胞(英文名:cell)是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成,但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。一般来说,细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成,即单细胞生物;高等植物与高等动物则是多细胞生物。细胞可分为两类:原核细胞、真核细胞。但也有人提出应分为三类,即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来作为与之并列的一类。研究细胞的学科称为细胞生物学。世界上现存最大的细胞为鸵鸟的卵子。细胞体形极微,在显微镜下始能窥见,形状多种多样。主要由细胞核与细胞质构成,表面有细胞膜。高等植物细胞膜外有细胞壁,细胞质中常有质体,体内有叶绿体和液泡,还有线粒体。动物细胞无细胞壁,细胞质中常有中心体,而高等植物细胞中则无。细胞有运动、营养和繁殖等机能。
参考资料:百度百科——细胞
一、衰老细胞的主要特征:
1、在衰老的细胞内水分减少,例如老人的皮肤皱褶;
2、衰老的细胞内有些酶的活性降低,如老人的白发的形成;
3、细胞内的色素积累,如老年斑;
4、衰老的细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大;
5、细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
6、细胞核固缩,细胞分裂受阻,表现为老年人受伤后难愈合
1、普遍性:所有的细胞、组织、脏器和机体都会在不同水平上出现老化改变。
2、不可逆性:随着时间的推移,老化不断进行性的发展。
3、内因性:不是由于外伤、事故等的外因作用,而是细胞内在决定性的衰退。
4、有害性:细胞老化时,细胞代谢、适应、代偿等多种功能低下且缺乏恢复能力,机体患病率和死亡率逐渐增加。
细胞衰老衰老机制
细胞衰老是机体衰老和死亡的基础。虽然,自然衰老不是疾病,但它与许多老年性疾病关系紧密。随着年龄增长,衰老机体在应激和损伤状态下,保持和恢复体内稳态的能力下降,因此罹患心血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病、自身免疫疾病和老年性痴呆等几率增大。
人们往往把老年性疾病认为是衰老的必然结果,这是不够准确的,应该强调生理学衰老与病理性衰老有本质区别。生理性衰老是一个缓慢过程,生理性衰老者基本上能够老而无疾,老而不衰,甚至老当益壮。
以上内容参考 百度百科-细胞老化
以上内容参考 百度百科-细胞衰老
关键词:细胞老化的特征