細胞骨架與腫瘤.doc

細胞骨架與腫瘤1、 什么是細胞骨架 細胞骨架是真核細胞中真核細胞內(nèi)蛋白纖維交織而成的立體網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，參與細胞形態(tài)的維持、細胞運動、細胞分裂等幾乎所有的細胞生命活動。廣義的細胞骨架有：細胞質(zhì)骨架、核骨架、核纖層、細胞外基質(zhì)。狹義上可分為：微管、微絲和中間纖維。細胞骨架作為支架可維持細胞的形態(tài)，亦可為細胞內(nèi)細胞器提供附著位點；還分別參與細胞轉(zhuǎn)運、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞分裂等功能。1、微管，直徑約25nm。典型的微管是由,根原纖維形成的一個空管,常延伸到像纖毛、鞭毛或某些原生動物的軸偽足這樣一些長細胞突起中,形成有規(guī)則構(gòu)型的復(fù)合物。由微管蛋白和微管結(jié)合蛋白組成，微管的裝配分三個時期：成核期、延長期和穩(wěn)定期。微管組裝的動態(tài)調(diào)節(jié)模型有：非穩(wěn)態(tài)動力模型和踏車模型。影響微管組裝的因素有：微管蛋白濃度、GTP、Mg離子、溫度和PH。其功能有：維持細胞形態(tài)，參與細胞特定結(jié)構(gòu)的形成，參與細胞內(nèi)物質(zhì)的運輸，參與細胞的運動，參與細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，維持細胞內(nèi)細胞器的定位和分布。2、微絲，直徑為6一8nm。在微絨毛、褶終膜和微靖等細胞的伸展部分尤為顯著。其結(jié)構(gòu)與功能和微管相似。3、中間纖維，除微絲和微管外,在高等生物細胞中通常還能觀察到第三類纖維中等纖維(其直徑界于微絲和微管之間,約為8一12nm。多種細胞中都具有這類纖維,名稱各不相同,例如張力原纖維、神經(jīng)原纖維和前角質(zhì)蛋白纖維等。其組成：中間纖維蛋白。中間纖維兩端對稱，不具有極性。體內(nèi)中間纖維蛋白大部分都裝配形成中間纖維。沒有踏車行為。中間纖維的組裝通過中間纖維蛋白的磷酸化和去磷酸化調(diào)節(jié)。細胞骨架的總體特點：1、骨架均由單體蛋白以較弱的非共價鍵結(jié)合在一起，構(gòu)成纖維型多聚體。2、細胞骨架是高度動態(tài)的結(jié)構(gòu)體系，處于組裝與去組裝的動態(tài)平衡中，在細胞周期的不同時相具有不同的分布狀態(tài)，在不同分化程度的細胞中組成成分也有差異。3、三種骨架成分既分散存在于細胞內(nèi)，又相互聯(lián)系成為整體2、 腫瘤細胞的浸潤轉(zhuǎn)移過程 關(guān)于腫瘤細胞的浸潤過程，一般認為包括以下幾個環(huán)節(jié)：1） 腫瘤細胞表面再生黏附分子降低，細胞之間粘附性減小，是腫瘤細胞脫落。原發(fā)部位的腫瘤的發(fā)生，對其周圍組織、血管、淋巴管的侵潤破壞，使某些具有較強轉(zhuǎn)移能力的腫瘤細胞逃逸；2） 腫瘤細胞進入血液或淋巴系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)移；3） 少部分的腫瘤細胞經(jīng)過與血液和淋巴循環(huán)中的某些免疫細胞、細胞分子相互作用而生存下來；4） 得以生存的腫瘤細胞在特異的部位附著于血管或淋巴管的內(nèi)皮細胞或基底膜細胞；5） 最終突破基底膜而游出血管或淋巴管；6）轉(zhuǎn)移部位的腫瘤細胞休眠或繼續(xù)生長。 三、微管、微絲可作為腫瘤化療藥物的靶位 抗腫瘤藥物一般含有秋水仙堿和長春花堿等化學(xué)物質(zhì)來結(jié)合紡錘體，來阻止細胞的增殖。通過觀察抗腫瘤藥物對微管動力學(xué)行為的作用時，發(fā)現(xiàn)高濃度時它們可使微管解聚，而低濃度時它們可使穩(wěn)定微管，很少或根本不伴有微管的解聚。這表明具有抗有絲分裂的藥物其抑制細胞增殖和殺死腫瘤細胞的主要機制是穩(wěn)定紡錘體的微管動力學(xué)，而不是使微管解聚或過多聚合。在有絲分裂的中后期抑制細胞分裂，誘導(dǎo)細胞凋亡。【1】另外，腫瘤細胞遷移過程中需要肌動蛋白的聚合、細胞的黏附、肌球蛋白的收縮等蛋白質(zhì)的活動，而這些物質(zhì)的運輸都需要靠微管微絲來完成。因此，可以靠破壞微管微絲來阻止這個過程。四、腫瘤診斷在細胞中各個結(jié)構(gòu)及其功能都是密切相關(guān)的，細胞骨架在細胞增殖和分泌蛋白等方面都有重要的作用。所以，腫瘤的診斷除一般常用診斷方法外，還可以通過檢測為細胞骨架的結(jié)構(gòu)是否破壞、組裝和分布的異常、微管的解聚等來診斷?！?】論細胞骨架與疾病的關(guān)系第二題：動力學(xué)不穩(wěn)定性造成微管迅速伸長或縮短，請設(shè)想一條單一的處于縮短狀態(tài)的微管。1.如果它要停止縮短并進入伸長狀態(tài)，它的末端必須發(fā)生什么變化？ 微管兩端GTP帽 (取決于游離微管蛋白濃度)，微管將繼續(xù)組裝，反之，無GTP帽則解聚。細胞縮短時，是因為微管兩端GTP帽無或則較少；進入伸長狀態(tài)，它的末端必須具有GTP帽2. 發(fā)生這一轉(zhuǎn)換后微管蛋白的濃度有什么變化？ 微管伸長時需要消耗微管蛋白，微管不斷伸長微管蛋白不斷減少知道達到一個平衡濃度，微管解聚速度等于伸長速度。所以這一轉(zhuǎn)換后，微管微管蛋白濃度降低3.如果溶液中只有GDP而沒有GTP，將會發(fā)生什么情況？這種情況下，微管兩端的GTP被水解后就沒有GTP再結(jié)合上去形成GTP帽，沒有GTP帽微管