senescence-60

bbch-code是什么意思？

衰老（aging，senescence，senility）又称老化，通常指生物发育成熟后，在正常情况下随着年龄的增加，机能减退，内环境稳定性下降，结构中心组分退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。衰老和死亡是生命的基本现象，衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平以及分子水平等不同的层次。生命要不断的更新，种族要不断的繁衍。而这种过程就是在生与死的矛盾中进行的。至少从细胞水平来看，死亡是不可避免的。

第一节 细胞衰老

一、人体细胞的动态分类

人体的自然寿命约120岁，而组成人体组织的细胞寿命有显著差异，根据细胞的增殖能力，分化程度，生存时间，可将人体的组织细胞分为4类：①更新组织：执行某种功能的特化细胞，经过一定时间后衰老死亡，由新细胞分化成熟补充，如上皮细胞、血细胞，构成更新组织的细胞可分为3类：a干细胞，能进行增殖又能进入分化过程。b过渡细胞，来自干细胞，是能伴随细胞分裂趋向成熟的中间细胞，c成熟细胞，不再分裂，经过一段时间后衰老和死亡。②稳定组织细胞，是分化程度较高的组织细胞，功能专一，正常情况下没有明显的衰老现象，细胞分裂少见，但在某些细胞受到破坏丧失时，其余细胞也能进行分裂，以补充失去的细胞，如肝、肾细胞。③恒久组织细胞，属高度分化的细胞，个体一生中没有细胞更替，破坏或丧失后不能由这类细胞分裂来补充。如神经细胞，骨骼细胞和心肌细胞。④可耗尽组织细胞，如人类的卵巢实质细胞，在一生中逐渐消耗，而不能得到补充，最后消耗殆尽。

二、细胞衰老的特征

（一）形态变化

衰老细胞的形态变化主要表现在细胞皱缩，膜通透性、脆性增加，核膜内折，细胞器数量特别是线粒体数量减少，胞内出现脂褐素等异常物质沉积，最终出现细胞凋亡或坏死。总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化（表15-1）。

表15-1 衰老细胞的形态变化。

核

增大、染色深、核内有包含物

染色质

凝聚、固缩、碎裂、溶解

质膜

粘度增加、流动性降低

细胞质

色素积聚、空泡形成

线粒体

数目减少、体积增大、mtDNA突变或丢失。

高尔基体

碎裂

尼氏体

消失

包含物

糖原减少、脂肪积聚

核膜

内陷

（二）分子水平的变化

衰老细胞会出现脂类、蛋白质和DNA等细胞成分损伤，细胞代谢能力降低，主要表现在以下方面：

DNA：复制与转录受到抑制，但也有个别基因会异常激活，端粒DNA丢失，线粒体DNA特异性缺失，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，细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰反应，导致蛋白质稳定性、抗原性，可消化性下降，自由基使蛋白质肽断裂，交联而变性。氨基酸由左旋变为右旋。

酶分子：活性中心被氧化，金属离子Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢失，酶分子的二级结构，溶解度，等电点发生改变，总的效应是酶失活。

脂类：不饱和脂肪酸被氧化，引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联，膜的流动性降低。

三、细胞衰老的机理

关于衰老的机理具有许多不同的学说，概括起来主要有差错学派（Error theories）和遗传学派（Genetic /Programmed theories）两大类，前者强调衰老是由于细胞中的各种错误积累引起的，后者强调衰老是遗传决定的自然演进过程。其实，现在看来两者是相互统一的。

（一）差错学派

细胞衰老是各种细胞成分在受到内外环境的损伤作用后，因缺乏完善的修复，使“差错”积累，导致细胞衰老。根据对导致“差错”的主要因子和主导因子的认识不同，可分为不同的学说，这些学说各有实验证据。

1．代谢废物积累（waste product accumulation）

细胞代谢产物积累至一定量后会危害细胞，引起衰老，哺乳动物脂褐质的沉积是一个典型的例子，脂褐质是一些长寿命的蛋白质和DNA、脂类共价缩合形成的巨交联物，次级溶酶体是形成脂褐质的场所，由于脂褐质结构致密，不能被彻底水解，又不能排出细胞，结果在细胞内沉积增多，阻碍细胞的物质交流和信号传递，最后导致细胞衰老，如老年性痴呆（AD）就是由β-淀粉样蛋白沉积引起的，因此β-AP可做为AD的鉴定指标。

2．大分子交联（cross linking）

过量的大分子交联是衰老的一个主要因素，如DNA交联和胶原胶联均可损害其功能，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）

自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团，普遍存在于生物系统。主要包括：氧自由基（如羟自由基·OH）、氢自由基（·H）、碳自由基、脂自由基等，其中·OH的化学性质最活泼。人体内自由基的产生有两方面：一是环境中的高温、辐射、光解、化学物质等引起的外源性自由基；二是体内各种代谢反应产生的内源性自由基。内源性自由基是人体自由基的主要来源，其产生的主要途径有：①由线粒体呼吸链电子泄漏产生；②由经过氧化物酶体的多功能氧化酶（MFO）等催化底物羟化产生。此外，机体血红蛋白、肌红蛋白中还可通过非酶促反应产生自由基。

自由基含有未配对电子，具有高度反应活性，可引发链式自由基反应，引起DNA、蛋白质和脂类，尤其是多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty Acids，PUFA）等大分子物质变性和交联，损伤DNA、生物膜、重要的结构蛋白和功能蛋白，从而引起衰老各种现象的发生。实验表明DNA中OH8dG随着年龄的增加而增加。OH8dG完全失去碱基配对特异性，不仅OH8dG被错读，与之相邻的胞嘧啶也被错误复制。

正常细胞内存在清除自由基的防御系统，包括酶系统和非酶系统，前者如：超氧化物歧化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT），谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX），非酶系统有维生素E、醌类物质等电子受体。Orr WC和Sohal RS（1994），将铜锌超氧化物岐化酶（copper-zinc superoxide dismutase）基因导入果蝇，使转基因株具有3个拷贝的SOD基因，其寿命比野生型延长1/3。这个实验为衰老的自由基学说提供了有力的证据。

4．线粒体DNA突变（mitochondrial DNA mutation）

在线粒体氧化磷酸化生成ATP的过程中，大约有1-4%氧转化为氧自由基，也叫活性氧（reactive oxygen species，ROS)，因此线粒体是自由基浓度最高的细胞器。mtDNA裸露于基质，缺乏结合蛋白的保护，最易受自由基伤害，而催化mtDNA复制的DNA聚合酶γ不具有校正功能，复制错误频率高，同时缺乏有效的修复酶，故mtDNA最容易发生突变。mtDNA突变使呼吸链功能受损，进一步引起自由基堆积，如此反复循环。衰老个体细胞中mtDNA缺失表现明显，并随着年龄的增加而增加，许多研究认为mtDNA缺失与衰老及伴随的老年衰退性疾病有密切关系。

人类的脑、心、骨骼肌的氧负荷（oxidative stress）最大，因而是最容易衰老的组织。研究表明，限制热量（caloric restriction）摄入能明显延长小鼠的寿命。

5．体细胞突变与DNA修复（somatic mutation and DNA repair）

外源的理化因子，内源的自由基本均可损伤DNA，导致体细胞突变。如辐射可以导致年轻的哺乳动物出现衰老的症状，这与个体正常衰老非常相似。正常机体内存在DNA的修复机制，可使损伤的DNA得到修复，但是随着年龄的增加，这种修复能力下降，导致DNA的错误累积，最终细胞衰老死亡。DNA的修复并不均一，转录活跃基因被优先修复，而在同一基因中转录区被优先修复，而彻底的修复仅发生在细胞分裂的DNA复制时期，这就是干细胞能永保青春的原因。

6．重复基因失活

真核生物基因组DNA重复序列不仅增加基因信息量，而且也是使基因信息免遭机遇性分子损害的一种方式。主要基因的选择性重复是基因组的保护性机制，也可能是决定细胞衰老速度的一个因素，重复基因的一个拷贝受损或选择关闭后，其它拷贝被激活，直到最后一份拷贝用完，细胞因缺少某种重要产物而衰亡。实验证明小鼠肝细胞重复基因的转录灵敏度随年龄而逐渐降低，哺乳动物rRNA基因数随年龄而减少。

（二）遗传学派

认为衰老是遗传决定的自然演进过程，一切细胞均有内在的预定程序决定其寿命，而细胞寿命又决定种属寿命的差异，外部因素只能使细胞寿命在限定范围内变动。

1．程序性衰老（programmed senescence）

程序性衰老理论认为，生物的生长、发育、衰老和死亡都由基因程序控制的，衰老实际上是某些基因依次开启或关闭的结果。例如在小鼠肝中，胚胎早期表达的胞质丙氨酸转氨酶（cytosolic alanine aminotransferase，cAAT）为A型，随后停止表达，但是在衰老时则表达B型cAAT，其它类似的衰老标志物（senescence markers）也有报道，如肝脏中的衰老标志蛋白2（senescence marker protein 2）也是在老年期表达。

此外程序性学派还认为衰老还与神经内分泌系统退行性变化以及免疫系统的程序性衰老有关。

2．复制性衰老（replicative senescence）

L.Hayflick （1961）报道，人的成纤维细胞在体外培养时增殖次数是有限的。后来许多实验证明，正常的动物细胞无论是在体内生长还是在体外培养，其分裂次数总存在一个“极极值”。此值被称为“Hayflick”极限，亦称最大分裂次数。如人胚成纤维细胞在体外培养时只能增殖60-70代。

细胞增殖次数与端粒DNA长度有关。Harley等1991发现体细胞染色体的端粒DNA会随细胞分裂次数增加而不断缩短。细胞DNA每复制一次端粒就缩短一段，当缩短到一定程度至Hayflick点时，可能会启动DNA损伤检测点（DNA damage checkpoint），激活p53，引起p21表达（参见第十三章第四节），导致不可逆地退出细胞周期，走向衰亡。资料表明人的成纤维细胞端粒每年缩短14-18bp，可见染色体的端粒有细胞分裂计数器的功能，能记忆细胞分裂的次数。

端粒的长度还与端粒酶（telomerase）的活性有关，端粒酶是一种反转录酶，能以自身的RNA为模板合成端粒DNA，在精原细胞、干细胞和肿瘤细胞（如Hela细胞）中有较高的端粒酶活性，而正常体细胞中端粒酶的活性很低，呈抑制状态。

3．长寿基因（longevity genes）

统计学资料表明，子女的寿命与双亲的寿命有关，各种动物都有相当恒定的平均寿命和最高寿命，成人早衰症（Werner's syndrome，图15-1）病人平均39岁时出现衰老，47岁左右生命结束，患婴幼儿早衰症（Hutchinson-Gilford syndrome，图15-2）的小孩在1岁时出现明显的衰老，12-18岁即过早夭折。由此来看物种的寿命主要取决于遗传物质，DNA链上可能存在一些“长寿基因”或“衰老基因”来决定个体的寿限。

童坦君的主要成就

BBCH code是国际上通用的一种描述植物生育期的方式。从00-99，十位一递增。以水稻为例，00就是种子的状态。1X就是秧苗长叶子的状态，X是几就代表几片叶。2X是分蘖期。

下为水稻生育期完整的BBCH scale。

0: Germination

00 Dry seed (caryopsis) 。

01 Beginning of seed imbibition 。

03 Seed imbibition complete (pigeon breast) 。

05 Radicle emerged from caryopsis 。

06 Radicle elongated, root hairs and/or side roots visible 。

07 Coleoptile emerged from caryopsis (in water-rice this stage occurs before stage 05) 。

09 Imperfect leaf emerges (still rolled) at the tip of the coleoptile 。

1: Leaf development。

10 Imperfect leaf unrolled, tip of first true leaf visible 。

11 First leaf unfolded 。

12 2 leaves unfolded 。

13 3 leaves unfolded 。

1 . Stages continuous till . . . 。

19 9 or more leaves unfolded 。

2: Tillering

21 Beginning of tillering: first tiller detectable 。

22 2 tillers detectable 。

23 3 tillers detectable 。

2 . Stages continuous till ... 。

29 Maximum number of tillers detectable 。

3: Stem elongation。

30 Panicle initiation or green ring stage: chlorophyll accumulates in the stem tissue, forming a green ring 。

32 Panicle formation: panicle 1–2 mm in length 。

34 Internode elongation or jointing stage: internodes begin to elongate, panicle more than 2 mm long (variety-dependent) 。

37 Flag leaf just visible, still rolled, panicle moving upwards 。

39 Flag leaf stage: flag leaf unfolded, collar regions (auricle and ligule) of flag leaf and penultimate leaf aligned (pre-boot stage) 。

4: Booting

41 Early boot stage: upper part of stem slightly thickened, sheath of flag leaf about 5 cm out of penultimate leaf sheath 。

43 Mid boot stage: sheath of flag leaf 5–10 cm out of the penultimate leaf sheath 。

45 Late boot stage: flag leaf sheath swollen, sheath of flag leaf more than 10 cm out of penultimate leaf sheath 。

47 Flag leaf sheath opening 。

49 Flag leaf sheath open 。

5: Inflorescence emergence, heading。

51 Beginning of panicle emergence: tip of inflorescence emerged from sheath 。

52 20% of panicle emerged 。

53 30% of panicle emerged 。

54 40% of panicle emerged 。

55 Middle of panicle emergence: neck node still in sheath 。

56 60% of panicle emerged 。

57 70% of panicle emerged 。

58 80% of panicle emerged 。

59 End of panicle emergence: neck node level with the flag leaf auricle, anthers not yet visible 。

6: Flowering, anthesis。

61 Beginning of flowering: anthers visible at top of panicle 。

65 Full flowering: anthers visible on most spikelets 。

69 End of flowering: all spikelets have completed flowering but some dehydrated anthers may remain 。

7: Development of fruit。

71 Watery ripe: first grains have reached half their final size 。

73 Early milk 。

75 Medium milk: grain content milky 。

77 Late milk 。

8: Ripening

83 Early dough 。

85 Soft dough: grain content soft but dry, fingernail impression not held, grains and glumes still green 。

87 Hard dough: grain content solid, fingernail impression held 。

89 Fully ripe: grain hard, difficult to divide with thumbnail 。

9: Senescence

92 Over-ripe: grain very hard, cannot be dented by thumbnail 。

97 Plant dead and collapsing 。

99 Harvested product。

在细胞衰老过程中，半乳糖苷酶活性增强的机理是什么？

20 世纪70 年代末童坦君教授揭示生物体液中存在抑癌活性物质,此物质对癌细胞有具有杀伤作用,但不抑制自身骨髓细胞。20 世纪90 年代初，他在肽类生长因子信号传递方面提出了生长因子干预原癌基因转录因子及DNA 甲基化的设想，所领导的研究组率先揭示表皮生长因子（EGF）具有降低某些原癌基因甲基化,促进染色质蛋白激酶活性,使某些原癌基因特异结合蛋白增多等作用,并对影响途径进行了系统的研究。

童坦君教授领导的研究组不仅揭示p16 基因在细胞衰老中的重要作用，并为延缓衰老研究提供了基因模型，为通过基因重组技术调节人类某些细胞的寿命提供了新依据。他们还在寻找衰老相关新基因、深入研究细胞其他重要衰老相关基因、信号传递通路方面做了大量系统的、创新性工作，克隆出延缓衰老的RDL 与加速衰老的TOM1 两种细胞衰老相关新基因，发现在细胞衰老相关基因之间存在着相互作用，p21 可促进p16 表达，这一促进作用是通过转录因子Sp1 引起的。此外，RDL 和TOM1 有可能是通过p16 影响细胞衰老的。 童坦君教授发表论文约200 篇，国际SCI 收录论文约40 篇。

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细胞衰老 为什么β-半乳糖苷酶的活性增加？（我要原理）谢谢

探讨黄芪多糖（APS）对衰老人胚肺二倍体成纤维细胞（HDF）衰老相关β�半乳糖苷酶（SAβ�gal）活性的影响。方法 MTT法测细胞活力；免疫组化法测衰老相关β�半乳糖苷酶染色阳性细胞数。结果 黄芪多糖可以增强细胞活力，降低SAβ�gal染色阳性细胞数。结论 黄芪多糖延缓HDF细胞衰老的机制之一可能是减少了SAβ�gal的表达。

细胞为什么会衰老？要详细答案

血清饥饿引发的生长抑制并不能提高β-半乳糖苷酶的活性，Werner 综合症患者皮肤成纤维细胞体外培养时增殖能力的丧失快于正常人，同时，β-半乳糖苷酶阳性细胞的积累速度也加快。

永生化细胞检测不到β-半乳糖苷酶的活性 , 转基因技术诱导永生化细胞衰老的同时 ,也诱导衰老相关β-半乳糖苷酶的活性。而且，老年个体皮肤组织切片衰老相关β-半乳糖苷酶染色的阳性率高于年轻个体。β-半乳糖苷酶是一种很好的可用于体内外衰老研究的生物学标志。

扩展资料:

β-半乳糖苷酶除了能够催化β-半乳糖苷化合物中的β-半乳糖苷键发生水解，还具有转半乳糖基的作用。

早期的研究表明，β-半乳糖苷酶上的活性位点有两个功能团：Cys 的巯基和His 的咪唑基，它们对β-半乳糖苷酶水解乳糖起重要作用。

硫基可作为广义酸使半乳糖苷的氧原子质子化，而咪唑基可作为亲核试剂进攻半乳糖分子第1个碳原子上的亲核中心，形成1 个含碳氢键的共价中间物。在被切割下咪唑基之后，巯基阴离子从水分子中抽取1个质子，从而形成-OH 进攻C。

乳糖酶的催化机制与溶菌酶类似。当半乳糖苷的受体是水时，发生的是水解；当受体是另外的糖或醇时，则发生转半乳糖苷作用；如受体是乳糖，则可以生成三糖的低聚半乳糖。

参考资料来源：百度百科-半乳糖苷酶。

原文地址：http://www.qianchusai.com/senescence-60.html