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1. 课程信息

课程代码 YT301094
课题名称（中文） 低剂量诱导的细胞衰老与早衰
课题名称（英文） Low dose induced senescence and/or aging
开课学院 苏州医学院
课程照片
课程简介 我们每个人都要面对老化的进程，我们每个人都会受到环境和宇宙射线的影响，每个人都会接触CT、PET/CT以及其它体内影像技术，不可避免地暴露于低剂量照射环境中，其对健康的影响正受到人们的日益关注，特别是其诱导的细胞衰老（Senescence）以及个体的早衰（Aging）。射线与衰老之间存在什么样的关系?低剂量辐射在细胞衰老以及个体早衰中扮演怎样的角色? 本研讨课程包含36学时,从12个方面研讨低剂量辐射在我们生活中存在的方式以及诱导细胞衰老与个体早衰的分子机制。教学目标：学生掌握放射医学的基本概念、基本知识；能够清晰地了解分子细胞生物学研究中细胞衰老与早衰相关的最新进展，并从中得到启发。为今后的学习和研究拓展新思维。
学分 2
学时 36
教师介绍 许玉杰，www.优德88.cpm 医学部放射医学与防护学院，分子影像与核医学研究中心教授。1985.6 原苏州医学院放射医学系放射医学专业毕业，获医学学士并留校任教；1990.6 原苏州医学院放射医学系放射医学专业研究生毕业，获医学硕士学位；2008.6 www.优德88.cpm 放射医学与公共卫生学院博士研究生毕业，获医学博士学位。1998–1999到日本国家原子能研究所（高崎）生物技术研究室，任外国研究员。2001年8月被聘为www.优德88.cpm 副教授，担任基础核医学教研室主任;2016.8 被聘为www.优德88.cpm 教授。主要从事基础核医学教学和核素示踪研究工作。曾经主持国家自然科学基金面上项目3项，发表学术论文40余篇，于2014年荣获教育部高等学校www.优德88.cpm 优秀成果奖（技术发明二等奖，排名3/6，证书号：2014-167 ），中国核能行业协会科学技术奖（技术发明二等奖，排名3/6，证书号2014HNJ13R-03）和苏州市科学技术进步奖（二等奖，排名2/5，证书号2-18-2）。其主编的教材《实验核医学》获得www.优德88.cpm 精品教材（2005）和优秀教学成果二等奖（2004）。
教师照片
教师邮箱 dbnm@suda.edu.cn
开课学期 秋季　春季
每班授课人数 30
秋季学期 预设开课校区及班级数
天赐庄校区：1个班
独墅湖校区：1个班
阳澄湖校区：1个班
春季学期 预设开课校区及班级数
天赐庄校区：1个班
独墅湖校区：1个班
阳澄湖校区：1个班
选课学生要求 主要为生命科学、医学、药学、化学、材料、生物工程、信息工程及其他相关学科、专业的一年级新生，具有高中生物学、化学等课程的基础，对生命进程有兴趣。




2. 课程主讲人信息


姓名 周新文
性别 男
职称 副教授
工作部门 放射医学与防护学院
办公电话 0512-65880068
邮件 xwzhou@suda.edu.cn
照片周新文www.优德88.cpm 医学部放射医学与防护专业 副教授
承担的主要教学课程: 本科生《放射毒理学》，公选课《同位素示踪技术》,硕士研究生课程：《放射毒理学》
科研经历：
2015年 参加 ICRR（International congress of Radiaiton Research）国际会议
2014年 参加广岛大学主办的第五界低剂量辐射效应国际会议 。2013年 参加广岛大学主办的福岛核电站辐射效应国际会议。
2012年 参加广岛大学主办第二界辐射效应国际会议。
2008/04 -2009/04广岛大学医学部放射线医www.优德88.cpm 所 客座教授
2002/10 -2004/10广岛大学医学部放射线医www.优德88.cpm 所 细胞生物学博士后
1998/09 -2001/06 浙江大学 生物物理学 理学博士
1995/09-1998/06 浙江农业大学 农业环境保护 硕士
1985/09-1988/07 石河子大学 药物学专业
主持国家自然科学基金面上项目《miR-34s对LyGDI的靶向调控机制与非小细胞肺癌的放射敏感性研究》
主持国家自然科学基金面上项目《辐射诱导细胞凋亡LyGDI信号转导网络研究》

姓名 程侠菊
性别 女
职称 副教授
工作部门 放射医学与防护学院
办公电话 65880061
邮件 xjcheng@suda.edu.cn
照片程侠菊，女，博士，www.优德88.cpm 医学部放射医学与防护学院副教授。2013年获得www.优德88.cpm 放射医学专业学士学位，2018年获得www.优德88.cpm 放射医学专业博士学位，博士毕业留校工作至今。获得国家自然科学基金青年项目及江苏省自然科学基金青年项目，中国博士后科学基金特别项目以及面上项目等，指导本科生获得江苏省以及校级大学生创新创业训练计划项目多项。在医学及材料类等期刊发表SCI论文30余篇，以第一作者或通讯作者发表论文17篇，其中一区9篇，影响因子大于10的7篇。




3. 研讨课设计

课程设计
Topic1低剂量辐射的主要生物学效应 3学时

我们生活中时刻受到低剂量电离辐射的照射，知道它们来自哪里吗？其给我们带来益处的同时，同时给人们带来一些潜在的风险。我们如何能够科学地应对生活中潜在的低剂量危害。
（1） 电离辐射的基本概念。
（2） 低剂量辐射的定义。
（3） 低剂量在生活中存在的形式。
（4） 低剂量诱导的生物学效应。
临床实践过程中，与电离辐射有关的医学仪器应用越来越多，相关的医疗活动越来越广泛，只要到医院体检、就医，就不得不接触射线，甚至到医院探望病人，也会有接受照射的可能，或者一些接受核医学治疗、放射性种籽治疗的患者，当他们回到家中，也会给其他人群和家人造成一定剂量的照射。
要求学生准备素材ppt并课堂讨论：你自己会接触什么样的辐射？如何防护？
Topic2低剂量辐射诱导的细胞衰老（3学时）

我们早上起床，经常会掉头发，到浴室洗澡，每天都会有表皮污垢，想知道原因吗？
细胞衰老（Senescence）是细胞在辐射、原癌基因、表观遗传学、端粒酶活性降低以及化学损伤等内、外胁迫作用诱导的细胞周期阻滞。其在胚胎发育、伤口愈合、宿主免疫、肿瘤抑制以及机体衰老中具有非常重要的功能。本节内容从五个方面研讨辐射诱导的细胞衰老以及其生物学意义。（1） 细胞衰老的概念。
（2） 细胞衰老的检测。
（3） 辐射诱导的细胞衰老以及影响因素。
（4） 衰老细胞与正常细胞的通讯及其生物学意义。
（5） 细胞衰老与肿瘤。
目标：学生掌握细胞衰老的基本概念与知识，能够理解细胞衰老的生物学意义。
学生讨论：通过网上搜索，演示衰老的过程。
Topic3低剂量辐射诱导的早衰（3学时）

为什么有人早生白发？为什么有人不到20岁，就满脸老人斑和皱纹，像个老头？是早衰（Aging），特征是不断地失去生理的完成性而导致组织或器官的功能性障碍，最终导致个体的死亡。早衰是细胞衰老后长期发展的结果。也是肿瘤、糖尿病、心血管疾病、神经退化等重大疾病的重要病理学风险因素。近年来有关早衰的研究取得了一些突破性的进展。本节从四个内容研讨低剂量诱导的细胞衰老与早衰、早衰相关的遗传性疾病。教学目标：学生能够掌握早衰的基本知识和概念以及了解早衰相关的疾病。
（1） 早衰的概念。
（2） 细胞衰老与个体早衰。
（3） 早衰的表观形式。
（4） 早衰相关的遗传性疾病。
学生讨论：网上找到早衰家族，演示并简介可能的机制。
Topic4基因组的不稳定性与早衰 3学时

我们有时会见到这样的同学或邻居，他们的皮肤容易嗮黑，容易掉皮屑，容易变硬和变色,知道为什么？
研究表明生物个体一生中基因的损伤积累是诱发早衰的一个共同的原因。此外，大量早衰相关的疾病如硬皮病（Werner症）、皮肤干燥症（Xeraderma症）等都来自于不断增加的DNA断裂损伤的积累。表明基因组的完整性和稳定性在衰老中具有非常重要的角色。本节内容从八个方面研讨影响基因组不稳定的因素以及在早衰中的功能。
教学目标：学生能够掌握和了解影响基因组不稳定的内外因素。
学生讨论：网上搜索或生活中的实例，发现皮肤干燥症的人和表现。
（1） 外源性因素对基因组的损伤与早衰。
（2） 内源性因素对基因组的损伤与早衰。
（3） 核DNA线粒体DNA与与早衰。
（4） DNA碱基切除修复系统与早衰。
（5） DNA末端结合修复系统与早衰
（6） DNA同源重组修复系统与早衰
（7） DNA的其他修复系统与早衰。
（8） 端粒的缩短与早衰。
Topic5表观遗传学的改变与早衰（3学时）

有人说，单卵双胞胎会相像，也有人说，两个夫妻生活久了，会有夫妻相，为什么？
各种各样的表观遗传学的改变影响了细胞、组织中基因的表达和功能。与基因损伤、突变不同是，基因的修饰以及转录和翻译发生改变。本节研讨的内容从五个方面表观遗传学的改变与早衰。教学目标：　学生掌握表观遗传学改变的概念和主要的类型以及意义。
讨论：表观遗传的奥秘。
（1） 基因组和表观遗传学概念。
（2） 表观遗传学的DNA甲基化与早衰。
（3） 表观遗传学的组蛋白修饰与早衰。　
（4） 表观遗传学的染色质重构与早衰。
（5） 表观遗传学的转录变化与早衰
Topic6蛋白稳态的改变与早衰（3学时）

小时候，我们脸上的皮肤都是很嫩的，可年纪大后，皮肤就开始变干吧了。所以广告就说，我们要补水呀，为什么？老了，眼睛看不清了，为什么？
早衰以及年龄相关的一些疾病与蛋白平衡或蛋白水解系统的失衡存在密切的关系。细胞能够利用一系列质量控制系统保证整个蛋白体的质量、功能以及稳定性。整个系统可分为：蛋白水解系统涉及蛋白质的正确折叠或溶酶体降解系统；蛋白伴侣分子介导的毒性蛋白的再折叠或溶酶体降解系统。本节内容主要从四个方面研讨蛋白质稳态体系以及其如何平衡缺陷蛋白以及失衡条件下诱导的细胞衰老。
教学目标：学生了解蛋白稳态的的重要意义以及蛋白平衡系统缺陷导致早衰的原因。
学生讨论：为什么要补水化妆？
（1） 蛋白的折叠与影响因素。
（2） 蛋白水解系统在早衰中的功能。
（3） 蛋白伴侣分子介导的蛋白折叠和稳定性在早衰中的功能。
（4） 蛋白质的凝聚与早衰。
Topic7细胞自噬与衰老（3学时）

人体细胞能够在没有营养供给的情况下活下来吗？肿瘤经过放射治疗或化学治疗，部分细胞死亡，但为什么有部分细胞可以活下来？
自噬源于古代希腊语，是“auto”(自我)与“phagy”(吞噬)的结合，即细胞的自我消化。细胞浆内的存在缺陷大分子物质和细胞器在膜包囊泡中大量降解的生物学过程。也是细胞在饥饿，生长因子缺乏等条件下, 细胞维持生存以及实现机体自我平衡的功能。自噬功能的失衡与众多疾病密切相关。本节内容从八个部分研讨细胞自噬的概念、研究过程中的重大发现、生理功能、与疾病的关系以及主要的分子信号通路。教学目标：让学生掌握细胞自噬的生物学基本功能以及其重要调节衰老的意义。
讨论：学生ppt,通过讨论启发学生如何通过生活中常见的生命现象来发现潜在的科学问题。
（1） 细胞自噬的概念。
（2） 细胞自噬研究的里程碑的重要发现。
（3） 自噬和神经系统退行性病变。
（4） 细胞自噬和肝脏疾病。
（5） 细胞自噬和肌肉退行性疾病。
（6） 细胞自噬和心脏疾病。
（7） 细胞自噬和肿瘤。
（8） 细胞自噬诱导衰老的分子机制。
Topic8营养感受功能的失调与早衰（3学时）

古人由通过“辟谷”养生和修仙，这有没有科学依据呢？谚语讲，廋一廋，十年少，有科学依据吗？
生长激素（GH）和其调节的第二介导者胰岛素样生长因子（IGF-1）在多中细胞分泌，其能够象胰岛素一样感受细胞的葡萄糖水平，从而调节细胞的生长。而能量感受的失调必将导致早衰。本节内容从五个方面研讨生物个体营养感受基因的功能与年龄的关系、年龄与代谢的变化规律、能量感受信号通路以及节食长寿的科学原理。教学目标：学生明白能量的摄入在早衰的生理学意义，以及合理膳食在预防早衰中的作用。
学生讨论：如何再营养与健康之间进行平衡。
（1） 营养感受基因随年龄表达水平变化的特征和意义。
（2） 胰岛素和胰岛素样生长因子信号通路。
（3） mTOR/AMPK/Sirtuin信号通路。
（4） 辐射对营养感受功能的调节功能。
（5） 节食能够长寿的科学原理。
Topic9线粒体的功能障碍与早衰（3学时）

曾经在市场上有非常畅销的减肥药：二硝基苯酚，效果非常明显，但因为有人因此死亡，被禁用，为什么？它的作用靶点是线粒体。
线粒体(mitochondrial)是一种存在于大多数细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞进行有氧呼吸的主要场所,被成为细胞的能量合成器。其存在特有的线粒体基因组。因此，无论从进化的角度，还是从生理功能上，线粒体在能量转化、氧化磷酸化代谢、疾病的发生、细胞凋亡调控等都具有非常重要的功能。本节从以下四个方面探讨线粒体在早衰中扮演的角色。教学目标：学生能够掌握线粒体研究方面的前沿科学问题。其次，能够充分理解线粒体的在诱导细胞衰老以及个体早衰中的分子生物学功能。
学生讨论：可以设计作用于线粒体药物，让人长命百岁吗？
（1） 线粒体结构与功能的基本概念。
（2） 线粒体与活性氧自由基。
（3） 线粒体的完整性和生物生成
（4） 线粒体的自噬以及意义
Topic10干细胞与早衰（3学时）

现在医疗市场中，有广告称，可以通过干细胞进行美容，甚至可以治疗百病，自然可以让人长寿，有科学基础吗？
干细胞（stem cell）是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。干细胞分为胚胎干细胞（ES）、成体干细胞（somatic stem cell）和人工可诱导干细胞（IPS）以及其它的特殊类型。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞（TSC）、多能干细胞（pluripotent stem cell）和单能干细胞（unipotent stem cell）。干细胞的研究非常活跃，在再生医学中具有非常重要的作用。本节从五个方面研讨干细胞在衰老中的预防功能。
教学目标：学生了解干细胞的概念、分类、功能、应用以及在预防早衰中的作用。
学生讨论：可以用干细胞提高人体寿命吗？有无伦理学的问题？
（1） 干细胞基本知识介绍。
（2） 常见的干细胞以及功能。
（3） 干细胞的获取技术。
（4） 电离辐射对干细胞数量以及分化的影响。
（5） 干细胞的治疗作用案例以及预防衰老的功能。
Topic11大脑的神经退化与衰老（3学时）

大脑持续处于缺氧状态，可能导致高原反应，或者记忆下降，为什么会发生这种反应？
大脑的海马体在学习、认知以及记忆中具有非常重要的作用。在脑角质瘤以及其它类型的肿瘤的放射治疗中，存在对正常组织的低剂量照射。其引起的负面效应正受到人们的日益关注。本节研讨辐射海马体对其发育以及学习认知能力的影响。
教学目标：学生了解辐射损伤海马体的功能对学习、认知以及记忆的影响，以及防护辐射诱导的神经系统的早衰。
学生讨论：ppt,通过高压氧仓治疗，可以提高高考成绩吗？
（1） 全身照射对认知能力的调查分析。
（2） 氧化还原平衡对海马体神经发育的影响。
（3） 氧化还原平衡对海马体树突结构形成的影响。
（4） 氧化还原平衡对海马体的作用以及学习认知的影响。
（5） 辐射诱导的氧化胁迫作用对海马体的影响。
（6） 避免损伤海马体的临床放射疗法。
Topic12皮肤的衰老 （3学时）

人类日常生活和工作中，不可避免地受到太阳紫外线（UVA，UVB）对其照射而诱导皮肤的损伤与衰老。UVA，UVB诱导活性自由基而引起皮肤细胞的死亡、突变、光诱导的衰老以及癌变。本节从五个方面探讨研讨日常生活和工作中引发早衰的自然因子。
教学目标：让学生更好地理解日常生活影响早衰的低剂量因子是如何损害健康以及预防的方法。
学生讨论：ppt,用抗紫外线化妆品，可以保护皮肤，如何选用？列出科学依据？
（1） 地球表面太阳光的紫外线构成。
（2） 太阳光诱导的DNA 损伤（嘧啶二聚体，碱基氧化等）。
（3） DNA损伤如何诱导皮肤的癌变以及耐受的分子机制（DNA损伤修复途径NER, TLS等）。
（4）遗传缺陷对DNA损伤以及耐受的影响（干皮症或色素沉着症患者）。
（5） 抗氧化作用对UVB和 UVA损伤DNA 的防护。