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1、一、形态特征及化学组成,1、形态特征,一层生物膜包裹，内含多种酸性水解酶的-膜泡结构。,有H+质子泵：保持溶酶体内酸性环境。,膜内侧高度糖基化：可防止自身被水解消化。,0.200.8, 圆形、卵圆形； 也有杆状及线形的。,溶酶体,第三节 溶 酶 体(lysosome) 书P66,溶酶体膜,有多种载体蛋白：及时将水解产物转运出泡。,2、溶酶体的化学组成,含60多种酸性水解酶，最适PH值4-6范围内。,酶,蛋 白 酶 类：如；氨基肽酶（肽酶）等,核 酸 酶 类：如；酸性DNA酶、RNA酶等,磷 酸 酶 类：如; 酸性磷酸酶等,糖 苷 酶 类: 如; 半乳糖苷酶(水解糖蛋白;糖脂),酯 酶 类：如；
2、酸性脂肪酶等,硫酸酯酶类：如; 分解氨基多糖的酶,酸性磷酸酶（AcP酶),标志酶:,二、溶酶体的类型,（1）初级溶酶体（原溶酶体、非活动性溶酶体）：,（2）次级溶酶体（活动性溶酶体）：,2、依形成过程不同,（1）内体性溶酶体：前溶酶体+内体 (=初级溶酶体),（2）吞噬性溶酶体： 内体性溶酶体+吞噬底物（=次级溶酶体）,刚形成的溶酶体，不含底物。,初级溶酶体+底物（异物或细胞自身物质）,1、按在细胞内出现的顺序（传统分类）,内吞底物,+ 吞饮体,+ 吞噬体,3、依底物来源不同,（2）异噬性溶酶体（异溶性酶体；异溶酶体):,（1）自噬性溶酶体：初级溶酶体+衰死细胞器或分泌剩余物质。,初级溶酶体+
3、,（3）残余小体（终末溶酶体、后溶酶体）溶酶体完成消化作用后呈高电子密度含残余物质的膜泡性小体。,此时酶活性很小或消失，含残余物，亦称残质体。因残质体的形态和内含物不同分下列类型：, 脂褐质(脂褐色素)电镜下：呈高电子密度的、成群的、围以单层生物膜的不规则膜泡体。内含物是呈褐色的残膜和脂类混合物。脂褐色素随年龄增长而增多。常见于老人心肌、肝及脑神经细胞内有大量积累。, 含铁小体光镜下；为一含铁血红素颗粒状结构。电镜下；由单层膜包围、直径5060nm、充满铁质颗粒的高电子密度膜泡。,当机体摄铁过多时，肝、脾、肾等器官的巨噬细胞内可有较多含铁小体。多数情况下，小体内含物是铁、脂类及残破线粒体的混合
4、物。, 髓(鞘)样结构为一层生物膜包裹形成的不规则膜泡体。内容物为同心层状、板状、丝状、指纹状或网状排列的膜性成分。正常中细胞可见。 肿瘤细胞及病毒感染细胞内数量明显增多。,对髓样结构的形成有两种说法；一；未消化完全的膜性结构物质。二；代谢不完全的脂类物质水化后而成。,髓样结构, 多泡体0.20.3，内包含有许多小泡的膜泡。电镜发现低和高电子密度两种多泡体。细胞化学显示；前者酸性磷酸酶阴性；后者酸性磷酸酶阳性。化学示踪证实磷酸酶阴性发育成酸性磷酸酶阳性的。,来源可能有二；一、来源于自噬的损伤的高尔基复合体泡。二、来源于吞饮泡的融合。神经细胞、盐酸细胞、卵母细胞常见。,细胞消化器官；亦与激素生成
5、、调节有关。,三、溶酶体的功能,（一）消化、营养和防御作用,1、异噬作用(异体吞噬；heterophagocytosis）细胞通过溶酶体将内吞物降解称异噬作用。,异噬作用的意义：一、为细胞提供营养。二、防御细菌、病毒对细胞的侵害。但麻风杆菌、结核杆菌、艾滋病毒等不能被溶酶体降解，并可在吞噬细胞中繁殖。,2、自噬作用(自体吞噬；autophagocytosis）溶酶体降解细胞自己衰死、损伤的细胞器。当细胞受到药物、射线、机械损伤或细病变时，自噬作用明显增强。,自噬作用的意义：,是细胞维持自我更新的重要方式。细胞只有不断清除、更新衰老损伤细胞器，才能保证各细胞器高效率发挥生理功能。如肝细胞；线粒体
6、的半衰期为56天、核糖体5天、过氧化物酶体12天。, 是细胞自我保护的一种应急反应。A、细胞饥饿-自溶-更新。以小的牺牲来维持生命活动的最低需求。B、衰老病变细胞的病态反应。细胞在一定时间内为延续生存而自噬。,3、自溶作用（细胞自溶）,溶酶体膜破裂酶外泄细胞自溶(自杀)。 生理性自溶：发育过程中组织、器官改造的需要。如；蝌蚪变态发育时尾的自溶、人胚胎发育时指蹼的自溶等。, 病理性自溶：组织细胞死亡后酶外泄周围组织细胞溶解。是机体自我保护的一种方式，细胞死亡酶外泄，致周围细胞的溶解，使坏死部位与正常组织分离，有利于组织修复。,（二）胞外消化作用酶外释(分泌)到细胞外发挥作用。,如；受精作用、骨的
7、破坏和更新、卵巢黄体萎缩等。,受精作用,（三）参与激素的合成和分泌调节,溶酶体的粒溶作用可降解胞内过剩的外分泌激素。溶酶体降解细胞内过剩外分泌激素现象称分泌自噬作用(粒溶作用)。,如哺乳期，脑垂体催乳素分泌细胞合成催乳素；促进乳腺细胞泌乳。排出受抑制时(停止哺乳一定时间内，催乳素继续分泌) 溶酶体与剩余分泌物融合将其降解，停止催乳。 现证明几乎所有分泌蛋白和肽类激素及性激素细胞(睾丸间质) 都存在分泌自噬现象。,再如；血液中过多的胰岛素可与膜受体结合成胰岛素-受体复合物。经内吞入胞与溶酶体结合，复合物降解。从而降低了胰岛素和受体浓度，调节了血糖浓度。,一些激素生成亦需溶酶体参与。如甲状腺素的合
8、成；甲状腺素球蛋白是甲状腺滤泡上皮细胞合成的，分泌到滤泡腔内被碘化后，生成碘化甲状腺素球蛋白，再重吸收到滤泡上皮细胞内形成大胶滴。大胶滴与细胞内溶酶体融合后，蛋白酶将碘化甲状腺素球蛋白水解而生成甲状腺素。,溶酶体参与甲状腺素合成的基本过程甲状腺滤泡上皮细胞 合成甲状腺素球蛋白 分泌到滤泡腔+碘 碘化甲状腺素球蛋白滤泡上皮细胞重吸收聚合成大脂滴+溶酶体 酶解甲状腺素分泌出胞靶器官,内体,初级溶酶体,吞噬体,吞噬溶酶体,吞饮体,吞饮溶酶体,自噬体,自噬溶酶体,分泌颗粒,粒溶性溶酶体,次 级 溶 酶 体,残质体,异噬作用,自噬作用,胞外消化,溶酶体的功能图解,内体,初级溶酶体,吞噬体,异噬溶酶体,吞
9、饮体,异噬溶酶体,自噬体,自噬溶酶体,分泌颗粒,粒溶性溶酶体,次 级 溶 酶 体,残质体,异噬作用,自噬作用,胞外消化,四、溶酶体与疾病,（一）先天性溶酶体病,基因突变致溶酶体内酶缺陷而引发的疾病。糖原贮积病、脂质贮积病、粘多糖贮积病 等。约40余种，多为AR遗传。,1、糖原贮积病(CSD)如；肝肾糖原贮积病(CSD I型；Von Gierke病),患婴；进行性肝肿大，喂养困难，发育迟缓。成人；身矮。四肢黄瘤，臀部脂肪增多，眼底黄斑等。,溶酶体内酸性-葡萄糖苷酶遗传性缺乏，内吞糖原不分解，贮积在溶酶体内，过载、膜破裂、酶外泄，破坏组织细胞。,血液检查；示高脂血症，高乳酸血症，酮血症，痛风。肝
10、活 检；可见大量糖原和脂质储积。 AR遗传。,患儿36个月时，表情淡漠，喂养困难，肌张力减退，呈惊跳反应（吃惊表情，迅速伸臂，尖叫）。,2、脂质沉积病(ML)如； 家族性黑蒙痴呆（Tay-Sachs disease)亦称-GM2神经节苷脂储积症I型或称-氨基己糖苷酶A缺乏症(Hex A); AR遗传,6月大不能竖头，吞咽困难。1岁后智能减退，全身瘫痪，痉挛和惊厥，90%眼底黄斑，失明，耳聋，头围增大，脑强直。多因肺部感染3岁左右死亡。,患者体液无Hex A活性。可脐血诊断、产前诊断, 测定羊水、羊水细胞Hex A 活性。,3、葡糖神经酰胺(脑苷脂)储积症(Gaucher病；高雪氏病),大量葡糖
11、脑苷脂在患者全身脏器组织内储积，患者肝、脾肿大及有较大储脂细胞(Gaucher 细胞)。,遗传方式： AR遗传。,发病机理：溶酶体内葡糖脑苷脂酶活性不足，葡糖脑苷脂不能生成葡萄糖和神经酰胺。故大量葡糖脑苷脂在患者全身脏器和组织内储积。,按发病年龄、病程缓急和有无神经系统症状分三型。I 型：慢性无神经病性Gaucher病：I 型多见，出生数月至成年，但多10岁内发病。不累 及神经系统，但常有肝脾肿大和骨骼损伤等症状。,II 型：急性神经病性Gaucher病：,发病年龄平均为三个月，病情最严重，普遍有神经系统症状，多2岁内因肺部感染或缺氧死亡。,III型：亚急性神经病性Gaucher病：少见，病情
12、介于型和型之间，可在10岁左右出现 症状；精神痴呆、机体痉挛等。肝睥肿大先于神经症状。,Gaucher病的酶替补治疗：研究发现；巨噬细胞受体与细胞外糖蛋白的甘露糖残基结合后，随之被细胞内吞进入细胞内。该研究结果已被应用于溶酶体酶缺失的替补治疗。,将胎盘中提取的糖脑苷脂酶修饰后，使显露的甘露糖残基与巨噬细胞表面的特异性受体结合，内吞入胞后与初级溶酶体融合，外源的糖脑苷脂酶进入溶酶体内而发挥作用治疗Gaucher病。,4、神经鞘磷脂储积症（Niemann-Pick病；尼曼-皮克病；AR遗传）,发病机理：基因突变致溶酶体内鞘磷脂酶缺乏。,A型：急性神经病型; 3岁左右死亡。B型：慢性无神经系统受累型
13、；C型: 慢性神经病型；D型：变异型。 E型：成人无神经病型。A、B、C 三型常见， E 型罕见。,主要特征：鞘磷脂在全身脏器、组织内储积；肝、脾肿大，且进行性神经系统病变。骨髓活检：有较大泡沫状储脂细胞(Niemann-Pick细胞；20-90)。本病分5型：,粘多糖组成A: 透明质酸（HA）；葡糖醛酸 + N-乙酰D葡糖胺B：硫酸软骨素（CS）；葡糖醛酸 + N-乙酰D半乳糖胺C: 硫酸皮肤素（DS）; 葡糖醛酸 + 艾杜糖醛酸和半乳糖胺D: 硫酸乙酰肝素（HS）; 葡糖醛酸或艾杜糖醛酸+葡糖胺E : 硫酸角质素（KS）；半乳糖胺+ D葡糖胺,共有VII型。只有II型为XR ，其余均为AR
14、。,溶酶体粘多糖降解酶遗传性缺乏，粘多糖在溶酶体内储积。患者面容粗犷、骨骼异常、智力低下、角膜浑浊、脏器受损-伴粘多糖尿等。,5、粘多糖储积病（MPS）,6、细胞病（inclusion-cell disease）,细胞病患者的溶酶体内无酶，以至底物积蓄在溶酶体酶内形成大的包涵体（inclusions）。但溶酶体的酶在患者血液中都能检测到，说明编码溶酶体酶的基因是正常的。,研究证明；是因基因突变，致N-乙酰氨基葡萄糖磷酸转移酶缺乏，分选溶酶体酶的特异信号(M-6-P)缺失，酶在高尔基体内不能与M-6-P受体识别结合，故酶不能分选、包装而分泌到血液中。 AR遗传。,二、 溶酶体膜失常与疾病矽肺,矽
15、尘颗粒内吞矽酸 L膜破裂酶外泄细胞自溶再吞噬再死亡重复刺激 成纤维细胞增生胶原纤维沉积肺弹性下降肺功能受损矽肺。,矽肺发生图解,a.内吞,b.酶外泄、细胞降解,d.再吞噬,矽尘颗粒（SiO2）,该病因尚未阐明；临床表现为关节骨膜组织的炎症。现认为；关节软骨细胞的破坏可能与L酶外泄有关。,三、溶酶体与类风湿性关节炎,软骨被消化后的代谢产物，如硫酸软骨素又能导致激 肽的产生，激肽可参与关节的炎症反应。,消炎痛和肾上腺皮质激素是溶酶体膜的稳定剂，故可 用于类风湿性关节炎的治疗，缓解症状。,酶外泄原因可能是因某种类风湿因子（抗IgG）被巨 噬细胞、中性粒细胞吞入，刺激溶酶体酶外泄。溶酶体 的胶原酶能侵
16、蚀软骨，导致关节局部损伤而发病。,四、溶酶体与肿瘤的关系,溶酶体与肿瘤的发生：艾利森(Allison)癌发生说： Allison提出；某些致癌物与转化的病毒，积累在溶酶体中，导致低水平的酶不断外释，就有可能通过细胞核内或细胞表面的酶和核酸酶的活性改变，最终导致细胞代谢紊乱或基因突变而致细胞癌变。,溶酶体与肿瘤的治疗：依癌细胞有比正常细胞内吞作用强的特点，将抗肿瘤药物与载体结合，经内吞入胞后与溶酶体结合，载体被酶解，而药物直接作用于肿瘤细胞，提高了药物作用的特异，降低了毒副作用。,如；在动物实验中，将阿霉素与载体耦连治疗小鼠白血病，存活期延长，且60%的病鼠完全康复。若单独给药，小鼠很快中毒死亡。,
