細(xì)胞生物學(xué)第十章細(xì)胞分化課件

1、第十章 細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控 細(xì)胞分化(Cell differentiation)細(xì)胞分化與醫(yī)學(xué) 第一節(jié) 細(xì)胞分化(Cell differentiation)細(xì)胞分化的基本概念影響細(xì)胞分化的因素一、細(xì)胞分化的基本概念細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果組織特異性基因與管家基因組合調(diào)控引發(fā)組織特異性基因的表達(dá)轉(zhuǎn)分化與再生 細(xì)胞分化(cell differentiation)：在個(gè)體發(fā)育中，由一種相同的細(xì)胞類(lèi)型經(jīng)細(xì)胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上形成穩(wěn)定性差異，產(chǎn)生各不相同的細(xì)胞類(lèi)群的過(guò)程。細(xì)胞決定（cell determination)：就是一群細(xì)胞或胚胎的某一區(qū)域只能向某一特定方向分化的狀態(tài)。細(xì)胞

2、分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果分子雜交技術(shù)檢測(cè)基因及其表達(dá)轉(zhuǎn)分化與再生一種類(lèi)型分化的細(xì)胞轉(zhuǎn)變成另一種類(lèi)型的分化細(xì)胞現(xiàn)象稱(chēng)轉(zhuǎn)分化(transdifferentiation) 轉(zhuǎn)分化經(jīng)歷去分化（dedifferentiation）和再分化的過(guò)程。 再生（regeneration）是指生物體缺失部分后重建過(guò)程，廣義的再生可包括分子水平、細(xì)胞水平、組織與器官水平的再生。組織特異性基因與管家基因管家基因(house-keeping gene)：是指所有細(xì)胞中均要表達(dá)的一類(lèi)基因，其產(chǎn)物是對(duì)維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的。組織特異性基因(tissue-specific gene)，或稱(chēng)奢 侈基因(luxury g

3、ene)：是指不同的細(xì)胞類(lèi)型進(jìn)行特異性表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予各種類(lèi)型細(xì)胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與特異的功能。 二、 影響細(xì)胞分化的因素細(xì)胞的全能性(totipotency)影響細(xì)胞分化的因素影響細(xì)胞分化的因素一、細(xì)胞內(nèi)因素卵細(xì)胞質(zhì)的不均一性對(duì)細(xì)胞分化產(chǎn)生影響染色質(zhì)變化與基因重排對(duì)細(xì)胞分化的影響二、細(xì)胞外因素環(huán)境因素：如溫度、光線等。細(xì)胞間相互作用。1、誘導(dǎo)：指一部分細(xì)胞對(duì)鄰近細(xì)胞的形態(tài)產(chǎn)生影響，并決定其分化方向的作用。2、抑制：在胚胎發(fā)育中，分化的細(xì)胞受到鄰近細(xì)胞產(chǎn)生抑制物質(zhì)的影響。影響細(xì)胞分化的因素三、激素 在脊椎動(dòng)物中存在兩大類(lèi)激素：脂溶性的小分子甾類(lèi)激素（如蛻皮素、性激素等）和蛋白質(zhì)類(lèi)的多肽

4、激素（如胰島素、干擾素、抑素等）。但兩者的作用方式是不同的(p153)。1997年，Dolly羊的誕生說(shuō)明高度分化的哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核也具有發(fā)育全能性。1964年，Gurdon 等將非洲爪蟾的腸上皮細(xì)胞核移入去核的爪蟾卵母細(xì)胞中，發(fā)育得到蝌蚪。第二節(jié) 細(xì)胞分化與醫(yī)學(xué)癌細(xì)胞的基本特征致癌因素癌癥產(chǎn)生是基因突變積累和自然選擇的結(jié)果癌癥能治療嗎？一癌細(xì)胞的基本特征癌癥是一種嚴(yán)重威脅人類(lèi)生命安全的疾病。動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞分裂調(diào)節(jié)失控而無(wú)限增殖的細(xì)胞稱(chēng)為腫瘤細(xì)胞(tumor cell)。具有轉(zhuǎn)移能力的腫瘤稱(chēng)為惡性腫瘤。上皮組織的惡性腫瘤稱(chēng)癌。通常把惡性增殖并且有侵襲性和廣泛轉(zhuǎn)移能力的腫瘤細(xì)胞稱(chēng)為癌細(xì)胞。 基本生

5、物學(xué)特征體外培養(yǎng)的惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特征體外培養(yǎng)的惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特征惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞同癌細(xì)胞一樣具有無(wú)限增殖的潛能在體外培養(yǎng)時(shí)貼壁性下降。失去接觸抑制當(dāng)將惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞注入易感動(dòng)物體內(nèi)，往往會(huì)形成腫瘤。二、致癌因素多種理化因子致癌 DNA腫瘤病毒與RNA腫瘤病毒致癌 三、癌癥是基因突變積累和自然選擇的結(jié)果癌癥主要是體細(xì)胞突變產(chǎn)生的遺傳病，涉及到兩大類(lèi)與細(xì)胞增殖相關(guān)的基因的突變。促進(jìn)細(xì)胞增殖相關(guān)基因突變：原癌基因(proto-oncogene)突變形成癌基因(oncogene)抑制細(xì)胞增殖相關(guān)基因突變：腫瘤抑制基因(tumor-suppressor gene)原癌基因與腫瘤抑制基因產(chǎn)物協(xié)調(diào)作用，避免細(xì)胞癌變。原癌基因存在于細(xì)胞基因組中，是控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的基因。 編碼多種類(lèi)型的蛋白質(zhì)-細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的調(diào)控因子。抑癌基因是正常細(xì)胞增殖過(guò)程中的負(fù)調(diào)控因子。抑癌基因編碼的蛋白抑制細(xì)胞增殖，使細(xì)胞停留于檢驗(yàn)點(diǎn)上阻止周期進(jìn)程。 抑癌基因發(fā)生功能喪失性突變，則導(dǎo)致細(xì)胞周期失控而過(guò)度增殖。 P53基因突變將導(dǎo)致細(xì)胞癌變或凋亡四、癌癥能治療嗎傳統(tǒng)思路是手術(shù)、放療、化療。癌癥治療新方案 免疫治療(Immunotherapy)生物反應(yīng)修正劑 (biologic response modifiers，BRM) 基因治療(Gene therapy) 抑制腫瘤血管形成受精卵卵裂分化外胚層神經(jīng)管表皮腺腦脊髓毛、齒甲