内皮细胞迁移机制研究论文

日本东京大学Umeharu Ohto和日本京都大学Norimichi Nomura团队共同合作近期取得重要工作进展。他们研究发现胆汁酸转运蛋白NTCP的结构对乙型肝炎病毒进入至关重要。该项研究成果2022年5月17日在线发表于《自然》杂志上。在这里，研究人员报告了人类、牛和大鼠NTCPs在apo状态下的低温电子显微镜（cryo-EM）结构，它揭示了跨膜隧道的存在和底物的可能运输途径。此外，人类NTCP在LHBs的肉豆蔻酰化preS1结构域存在下的低温电镜结构以及突变和运输试验分析表明了一种结合模式，即preS1和底物竞争NTCP中细胞外通道的开口。重要的是，preS1域相互作用分析能够对人类NTCP中自然发生的HBV不敏感突变进行机理解释。综上所述，他们的研究结果为HBV识别和哺乳动物NTCPs对钠依赖性胆汁酸易位的机制的理解提供了结构框架。据介绍，慢性乙型肝炎病毒 (HBV) 感染在全球影响超过亿人，是肝硬化和肝细胞癌的主要原因，估计每年导致82万人死亡。HBV感染的建立需要病毒包膜糖蛋白L(LHBs)与宿主进入受体钠-牛磺胆酸共转运多肽(NTCP)之间的分子相互作用，NTCP是一种从血液到肝细胞的钠依赖性胆汁酸转运蛋白。然而，目前对于病毒-转运蛋白相互作用分子基础尚不清楚。 Source: 美国加州大学Arash Komeili研究小组在研究中取得进展。他们发现不同基因簇诱导细菌铁小体细胞器的形成。2022年5月18日出版的《自然》发表了这项成果。在本研究中，研究人员发现一个与铁结合的隔室，在此命名为“铁小体”，是之前在厌氧细菌磁性脱硫弧菌中发现的。使用蛋白质组学方法，研究人员鉴定了三种铁小体相关(Fez)蛋白，它们在D. magneticus中参与形成铁小体。Fez蛋白由特定的操纵子编码，包括FezB，FezB是在系统发育和代谢不同的细菌和古细菌中发现的P1B-6-ATP酶。研究人员揭示了另外两种细菌物种，Rhodopseudomonas palustris和Shewanella putrefaciens，通过其六基因fez操纵子产生铁小体。此外，研究发现fez操纵子还可以在外来宿主中形成铁小体。使用S. putrefaciens作为模型，研究表明铁小体可能在厌氧适应铁饥饿中发挥作用。总体而言，该工作发现铁小体可能是一类新的铁储存细胞器，并为研究它们在多种微生物中的形成和结构奠定了基础。据了解，细胞内铁稳态对于机体至关重要，通过严格调节铁的输入、流出、储存和代谢来维持铁稳态。最常见的铁储存模式使用蛋白质隔室，例如铁蛋白和相关蛋白质。尽管发现了脂质结合的铁隔室，但它们的形成和功能基础仍然未知。 Source: 美国德克萨斯大学西南医学中心Peter M Douglas研究组发现小G蛋白香叶酰化可监测细胞内脂质稳态。2022年5月18日出版的《自然》杂志发表了这项成果。他们描述了一种在秀丽隐杆线虫中进行细胞内脂质监测的机制，该机制涉及核激素受体 NHR-49 的转录失活，其通过与小 G 蛋白结合的香叶基香叶酯结合到内吞囊泡进行胞质隔离。由脂质消耗引起的有缺陷的从头类异戊二烯合成限制了香叶基香叶酰化，这促进了 NHR-49 的核易位和转录的激活，以增强转运蛋白在质膜上的驻留。因此，他们鉴定了一种细胞可感知的关键脂质，及与其相连 G 蛋白和核受体，它们的动态相互作用使细胞能够感知由于脂质消耗引起的代谢需求，并通过增加营养吸收和脂质代谢来做出反应。据悉，脂质稳态失衡会对健康产生有害影响。然而，细胞如何感知由于脂质消耗导致的代谢需求并通过增加营养吸收做出反应仍不清楚。 Source: 英国牛津大学Sebastian M. Shimeld研究组探明Hmx基因保留确定了脊椎动物颅神经节的起源。2022年5月18日出版的《自然》杂志发表了该项成果。他们表明同源盒转录因子 Hmx 是脊椎动物感觉神经节发育的组成成分，并且在小肠绦虫中，Hmx 是驱动双极尾神经元分化程序所必要且充分的，这些细胞以前被认为是神经嵴的同源物。使用绦虫和七鳃鳗转基因，他们证明了茎-脊椎动物谱系中，一个独特的、串联重复的增强子对调节的 Hmx 表达。他们还在绦虫中展示了明显强大的脊椎动物 Hmx 增强子功能，表明上游调控网络的深度保留跨越了脊椎动物的进化起源。这些实验证明了绦虫和脊椎动物 Hmx 之间的调节和功能保护，并指出双极尾神经元是颅感觉神经节的同源物。研究人员表示，脊椎动物的进化起源包括与掠夺性生活方式的获得相关的感官处理方面的创新。脊椎动物通过由颅感觉神经节服务的感觉系统感知外部刺激，其神经元主要来自颅基板；然而，由于活体谱系之间的解剖学差异以及细胞类型和结构之间的同源性分配困难，阻碍了对基板和颅感觉神经节进化起源的理解。 Source: 美国斯坦福大学Anthony E. Oro团队近期取得重要工作进展。他们研究发现Gibbin中胚层调节模式上皮细胞的发育。该项研究成果2022年5月18日在线发表于《自然》杂志上。在这里，研究人员鉴定了由Xia-Gibbs AT-hook DNA-binding-motif-containing 1（AHDC1）疾病基因编码的蛋白质Gibbin，它是早期上皮形态发生的关键调节因子。他们发现增强子或启动子结合的Gibbin与数十种序列特异性锌指转录因子和甲基-CpG 结合蛋白相互作用，以调节中胚层基因的表达。Gibbin的缺失导致GATA3依赖性中胚层基因的DNA甲基化增加，导致发育中的真皮和表皮细胞类型之间的信号通路的缺失。值得注意的是，Gibbin突变的人类胚胎干细胞衍生的皮肤类器官缺乏真皮成熟，导致表达p63的基底细胞具有缺陷的角质形成细胞分层。体内嵌合CRISPR小鼠突变体揭示了一系列Gibbin依赖性发育模式缺陷，这些缺陷影响了反映患者表型的颅面结构、腹壁闭合和表皮分层。他们的结果表明，在Xia–Gibbs和相关综合征中看到的模式表型源于基因特异性 DNA甲基化决定而导致的异常中胚层成熟。据介绍，在人类发育过程中正确的外胚层模式需要先前确定的转录因子，如GATA3和p63，以及来自区域中胚层的位置信号。然而，外胚层和中胚层因子对稳定基因表达和谱系定型的机制仍不清楚。 Source: 美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心Vinod P. Balachandran等研究人员合作发现，新抗原质量可预测胰腺癌幸存者的免疫编辑。相关论文于2022年5月19日在线发表在《自然》杂志上。研究人员表示，癌症免疫编辑是癌症的一个标志，它预示着淋巴细胞会杀死更多的免疫原性癌细胞，使免疫原性较低的克隆体在群体中占主导地位。虽然在小鼠身上得到证实，但免疫编辑是否在人类癌症中自然发生仍不清楚。为了解决这个问题，研究人员调查了70个人类胰腺癌在10年内是如何演变的。研究人员发现，尽管有更多的时间积累突变，但罕见的胰腺癌长期幸存者在原发肿瘤中具有更强的T细胞活性，其复发肿瘤的遗传异质性较低，免疫原性突变（新抗原）较少。为了量化免疫编辑是否是这些观察结果的基础，研究人员通过两个特征来推断了新抗原是否具有免疫原性（高质量），这基于新抗原与已知抗原相似性的"非自体性"，以及基于新抗原与野生型肽相比不同地结合到MHC或激活T细胞所需的抗原性距离的"自体性"。利用这些特征，研究人员估计癌症克隆的适应性是T细胞识别高质量新抗原的总成本被致癌突变的收益所抵消。通过这个模型，研究人员预测了肿瘤的克隆进化，并发现胰腺癌的长期幸存者会发展出具有较少高质量新抗原的复发性肿瘤。因此，研究人员展示了人类免疫系统自然编辑新抗原的证据。此外，研究人员提出了一个模型来预测免疫压力是如何诱导癌细胞群随时间演变的。更广泛地说，这些研究结果表明，免疫系统从根本上监督宿主的基因变化来抑制癌症。 Source: 美国斯坦福大学Mark J. Schnitzer、Sadegh Ebrahimi等研究人员合作揭示感觉皮质编码和区域间通信的新兴可靠性。2022年5月19日，国际知名学术期刊《自然》在线发表了这一成果。研究人员对小鼠执行视觉辨别任务的8个新皮层区域的神经元活动同时进行了5天的成像，产生了超过21000个神经元的纵向记录。分析显示，整个新皮层的事件序列从静止状态开始，到感知的早期阶段，并通过任务反应的形成。在静止状态下，新皮层有一种功能连接模式，通过共享活动共变的区域组来识别。在感觉刺激开始后约200毫秒内，这种连接重新排列，不同区域共享共变和任务相关信息。在这个短暂的状态中（大约持续300毫秒），区域间的感觉数据传输和感觉编码的冗余都达到了顶峰，反映了任务相关神经元之间相关波动的短暂增加。刺激开始后约秒，视觉表征达到一个更稳定的形式，其结构对单个细胞反应中突出的、逐日的变化是强大的。在刺激出现约1秒后，一个全局波动模式传达了小鼠对每个受检区域即将作出的反应，并与携带感觉数据的模式正交。总的来说，新皮层通过在感知开始时感觉编码冗余的短暂提升、对细胞变异性稳健的神经群体编码以及广泛的区域间波动模式来支持感觉性能，这些模式以不干扰的渠道传递感觉数据和任务反应。据了解，可靠的感觉辨别必须来自高保真的神经表征和脑区之间的交流。然而，新皮层感觉处理如何克服神经元感觉反应的巨大变异性仍未确定。 Source: 近日，美国斯坦福大学Jesse M. Engreitz及其团队的最新研究揭示人类增强子和启动子序列的相容性规则。相关论文于2022年5月20日在线发表在《自然》杂志上。研究人员设计了一种名为ExP STARR-seq（增强子x启动子自转录活性调节区测序）的高通量报告试验，并应用它来研究人类K562细胞中1000个增强子和1000个启动子序列的组合相容性。研究人员确定了增强子-启动子兼容性的简单规则：大多数增强子以类似的数量激活所有启动子，内在的增强子和启动子的活动以倍数结合来决定RNA输出（R2=）。此外，有两类增强子和启动子显示出微妙的偏好效应。管家基因的启动子含有GABPA和YY1等因子的内置激活模体，这降低了启动子对远端增强子的反应性。表达不一的基因的启动子缺乏这些模体，对增强子表现出更强的反应性。总之，这种对增强子-启动子兼容性的系统评估表明，在人类基因组中，有一个由增强子和启动子类型调整的乘法模型来控制基因转录。据了解，人类基因组中的基因调控是由远端增强子控制的，它能激活附近特定的启动子。这种特异性的一个模型是，启动子可能对某些增强子有序列编码的偏好，例如由相互作用的转录因子组或辅助因子介导。这种"生化兼容性"模型已被个别人类启动子的观察和果蝇的全基因组测量所支持。然而，人类增强子和启动子内在兼容的程度还没有得到系统的测量，它们的活动如何结合起来控制RNA的表达仍不清楚。 Source: 美国华盛顿大学医学院David J. Pagliarini和美国摩根里奇研究所Joshua J. Coon共同合作，近期取得重要工作进展。他们通过深度多组学分析来确定线粒体蛋白的功能。该项研究成果2022年5月25日在线发表于《自然》杂志上。在这里，为了建立更完整的人类线粒体蛋白功能纲要，研究人员使用基于质谱的多组学分析方法分析了200多个CRISPR介导的HAP1敲除细胞系。这项工作产生了大约 830 万个不同的生物分子测量值，提供了对线粒体扰动的细胞反应的深入调查，并为蛋白质功能的机制研究奠定了基础。在这些数据的指导下，他们发现PIGY 游开放阅读框（PYURF）是一种S-腺苷甲硫氨酸依赖性甲基转移酶伴侣，它支持复合物I组装和辅酶Q生物合成，并且在以前未解决的多系统线粒体疾病中被破坏。研究人员进一步将推定的锌转运蛋白SLC30A9与线粒体核糖体和OxPhos完整性联系起来，并将RAB5IF确定为第二个含有导致脑面胸腔发育不良的致病变异的基因。他们的数据可以通过交互式在线资源进行探索，表明许多其他孤儿线粒体蛋白的生物学作用仍然缺乏强大的功能表征，并定义了线粒体功能障碍的丰富细胞特征，可以支持线粒体疾病的基因诊断。据了解，线粒体是真核生物新陈代谢和生物能学的中心。近几十年来的开创性努力已经确定了这些细胞器的核心蛋白成分，并将它们的功能障碍与150多种不同的疾病联系起来。尽管如此，数以百计的线粒体蛋白仍缺乏明确的功能，约40%的线粒体疾病的潜在遗传基础仍未得到解决。 Source: 美国加州大学洛杉矶分校Alcino J. Silva和Miou Zhou研究组合作揭示，C-C 趋化因子受体 5 (CCR5)可关闭记忆链接的时间窗口。相关论文发表在2022年5月25日出版的《自然》杂志上。他们展示了CCR5（一种免疫受体，众所周知是 HIV 感染的共同受体）的表达延迟（12-24 小时）增加在环境记忆形成后决定时间窗口的持续时间，以便将该记忆与后续记忆关联或链接。小鼠背侧 CA1 神经元中 CCR5 的这种延迟表达导致神经元兴奋性降低，进而负调节神经元记忆分配，从而减少背侧 CA1 记忆集合之间的重叠。降低这种重叠会影响一个记忆触发另一个记忆的召回能力，因此关闭记忆链接的时间窗口。他们的研究结果还表明，与年龄相关的 CCR5 及其配体 CCL5 的神经元表达增加会导致老年小鼠的记忆连接受损，这可以通过 Ccr5 敲除和美国食品和药物管理局（FDA）批准的药物逆转。抑制这种受体具有临床意义。总而言之，这里报道的研究结果提供了对塑造记忆链接时间窗口的分子和细胞机制的见解。据介绍，现实世界的记忆是在特定的环境下形成的，通常不是孤立地获得或回忆的。时间是记忆组织中的一个关键变量，因为时间接近的事件更有可能有意义地关联，而间隔较长的事件则不是。大脑如何区分时间上不同的事件尚不清楚。 Source: 德国海德堡大学Rohini Kuner研究组发现错误连接和终末器官靶向异常可引起神经性疼痛。2022年5月25日出版的《自然》杂志在线发表了这项成果。研究人员在神经损伤后超过10个月的时间里，以纵向和非侵入性地方式对基因标记的纤维群进行成像，这些纤维群在皮肤周围感知有害刺激（伤害感受器）和轻柔触摸（低阈值传入），同时跟踪这些小鼠与疼痛相关的行为。完全去神经支配的皮肤区域最初失去感觉，逐渐恢复正常敏感性，并在受伤几个月后出现明显的异常性疼痛和对轻触的厌恶。这种神经再支配引起的神经性疼痛与伤害感受器有关，这些伤害感受器延伸到去神经支配的区域，精确地再现神经支配的初始模式，由血管引导，在皮肤中显示出不规则的终端连接，并降低了模拟低阈值传入的激活阈值。相比之下，低阈值传入神经（通常在损伤后完整神经区域中介导触觉以及异常性疼痛）没有重新建立神经支配，导致仅具有伤害感受器的迈斯纳小体等触觉末端器官受异常神经支配。敲除与伤害感受器有关的基因完全消除了神经再支配异常性疼痛。因此，该研究结果揭示了一种慢性神经性疼痛的发生机制，这种疼痛是由结构可塑性、异常末端连接和神经再支配过程中伤害感受器受损造成的，并为在临床观察到的对病人产生沉重负担的矛盾感觉提供了机制框架。据了解，神经损伤会导致慢性疼痛和对轻柔触摸的过度敏感（异常性疼痛）以及受伤和未受伤神经聚集区域的感觉丧失。改善这些混合和矛盾症状的机制尚不清楚。 Source: 星形胶质细胞在不同疾病中的反应性转录调控不同，这一成果由美国加州大学Michael V. Sofroniew、Joshua E. Burda研究组经过不懈努力而取得。2022年5月25日出版的《自然》杂志发表了这项成果。研究人员通过将生物学和信息学分析（包括RNA测序、蛋白质检测、转座酶可及染色质测定与高通量测序(ATAC-seq)和条件基因缺失）相结合的方法来预测转录调节因子，这些调节因子调控了超过12,000个与小鼠和人不同中枢神经系统疾病中星形胶质细胞反应有关的差异表达基因(DEGs)。与星形胶质细胞反应相关的DEG在疾病中表现出明显的异质性。转录调节因子也具有疾病特异性差异，但研究人员发现了一个在这两个物种多种疾病中常见的由61个转录调节因子组成的核心组。实验表明，DEG多样性是由不同转录调节因子与特定细胞内环境之间相互作用决定的。值得注意的是，相同反应性转录调节因子可以调节不同疾病中显著不同的DEG队列。转录调节因子对DNA结合基序的可及性变化在不同疾病之间存在明显差异；对DEG变化至关重要的调控可能需要多个反应性转录调节因子。通过调节反应性，转录调节因子可以显著改变疾病结果，并可以将其作为治疗靶点。该研究提供了与疾病相关反应性星形胶质细胞DEG及可搜索的预测转录调节因子资源。该研究结果表明，与星形胶质细胞反应性相关的转录变化是高度异质的，并且可通过特定于细胞内环境的转录调节因子组合产生大量潜在的DEG。据悉，星形胶质细胞对中枢神经系统疾病和损伤作出反应，反应性变化会影响疾病进展。这些变化包括DEGs，然而对DEGs背景多样性和调控知之甚少。 Source: 近日，以色列魏茨曼科学研究所Karina Yaniv、Rudra N. Das等研究人员合作发现，淋巴管转分化可产生专门的血管。相关论文于2022年5月25日在线发表在《自然》杂志上。研究人员利用斑马鱼臀鳍的循环成像和系谱追踪，从早期发育到成年，发现了一种通过淋巴管内皮细胞（LECs）的转分化形成专门血管的机制。此外，研究人员证明了从淋巴与血液内皮细胞（EC）衍生出的臀鳍血管在成年生物体中的功能差异，揭示了细胞本体和功能之间的联系。研究人员进一步利用单细胞RNA测序分析来描述了转分化过程中涉及的不同细胞群和过渡状态。最后，结果表明，与正常发育相似，在臀鳍再生过程中，血管从淋巴管中重新衍生出来，表明成年鱼的LEC保留了生成血液EC的效力和可塑性。总的来说，这项研究强调了通过LEC转分化形成血管的先天机制，并为EC的细胞个体发生和功能之间的联系提供了体内证据。据了解，细胞的谱系和发育轨迹是决定细胞身份的关键因素。在血管系统中，血液和淋巴管的EC通过分化和特化来满足每个器官的独特生理需求。虽然淋巴管被证明来自多种细胞来源，但LEC不知道会产生其他细胞类型。 Source: 德国马克斯·普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所Thomas Boehm、Dominic Grün等研究人员合作揭示两种双潜能胸腺上皮细胞祖先类型的发育动态。相关论文于2022年5月25日在线发表于国际学术期刊《自然》。研究人员结合单细胞RNA测序（scRNA-seq）和一个新的基于CRISPR-Cas9的细胞条形码系统，在小鼠中确定胸腺上皮细胞随时间变化的质和量。这种双重方法使研究人员能够确定两个主要的祖先群体：一个早期双潜能祖先类型偏向皮质上皮，一个产后双潜能祖先群体偏向髓质上皮。研究人员进一步证明，连续提供Fgf7的自分泌导致胸腺微环境的持续扩张，而不会耗尽上皮祖细胞池，这表明有一种策略可以调节胸腺造血活动的程度。据介绍，胸腺中的T细胞发育对细胞免疫至关重要，并取决于器官型的胸腺上皮微环境。与其他器官相比，胸腺的大小和细胞组成是异常动态的，例如在发育的早期阶段快速生长和高T细胞输出，随后随着年龄的增长，胸腺上皮细胞的功能逐渐丧失，初始T细胞的产量减少。scRNA-seq发现了年轻和年老的成年小鼠胸腺上皮细胞的意外异质性；然而，推定的产前和产后上皮祖细胞的身份和发育动态仍未得到解决。 Source: 美国西奈山伊坎医学院Filip K. Swirski、Wolfram C. Poller等研究人员合作发现，大脑运动和恐惧回路在急性应激期间调节白细胞。2022年5月30日，《自然》杂志在线发表了这项成果。研究人员发现，在小鼠急性应激期间，不同的大脑区域塑造了白细胞的分布和整个身体的功能。利用光遗传学和化学遗传学，研究人员证明运动回路通过骨骼肌来源的吸引中性粒细胞的趋化因子诱导中性粒细胞从骨髓快速动员到周围组织。相反，室旁下丘脑通过直接的、细胞内的糖皮质激素信号控制单核细胞和淋巴细胞从二级淋巴器官和血液向骨髓排出。这些压力诱导的、反方向的、全群体的白细胞转移与疾病易感性的改变有关。一方面，急性应激通过重塑中性粒细胞并引导它们被招募到损伤部位来改变先天免疫力。另一方面，促肾上腺素释放激素（CRH）神经元介导的白细胞转移可防止获得自身免疫，但会损害对SARS-CoV-2和流感感染的免疫力。总的来说，这些数据显示，在心理压力期间，不同的大脑区域会不同地、迅速地调整白细胞景观，从而校准免疫系统对身体威胁的反应能力。据了解，神经系统和免疫系统有着错综复杂的联系。尽管人们知道心理压力可以调节免疫功能，但将大脑中的压力网络与外周白细胞联系起来的机制途径仍然不为人知。 Source:

内皮细胞的基本功能包括抗凝特性的维持、管腔直径的生理调控、血管通透性的调节，同时还与急性炎症、伤口愈合、动脉硬化灶等心血管疾病的病理后果有关。在所有这些反应中，流体力学因素通过直接作用在内皮细胞上的剪切力和牵拉力来影响细胞生理，或者通过间接调控内皮细胞表面的化学物质或激动剂的局部浓度来影响这些分子与内皮细胞受体的结合。内皮细胞在血流调节方面起着枢纽作用，部分原因是处于静息状态的内皮细胞具有产生活性抗血栓表面的能力，可以促进血浆的转运和细胞成分通过整个血管簇。而各种干扰如炎症区和高剪切力却会使内皮细胞的这种能力遭到破坏，并诱发内皮细胞产生一个促血栓和抗纤维蛋白溶解的微环境。了解内皮细胞是如何辨别出血液流动产生的作用力并将其转换为内皮细胞的生物反应机制是目前内皮细胞流变学研究的热点。内皮细胞形状的维持必须有一种张力状态，这种张力是细胞骨架与其他区域的细胞相互作用，特别是在与细胞外基质黏附点、核和相邻细胞的相互作用产生的。当流动产生的外力作用于细胞时，细胞内部张力改变达到与外力平衡。因此，内皮细胞总处于张力状态并对张力的变化产生反应。流动产生的张力变化导致了内皮细胞形状和功能的变化。由剪切力直接导致的内皮细胞力转导可能通过以下途径实现：①细胞表面的感受体的局部转移②剪切力通过细胞骨架传递使力分布于整个细胞③力在远离剪切力施加处的力转导点进行转导。这几种途径可能紧密联系在一起，也可能是几种途径的联合作用。在剪切力诱导的内皮细胞信号转导中，离子通道的作用占有重要地位。内皮细胞离子通道的一个重要作用是直接调节Ca内流通路或通过调节K和Cl通道来间接控制Ca内流，使细胞膜电位保持足够负，为Ca持续内流提供驱动力。离子通道可被激动剂或机械力激活而引发钙内流。膜电位主要由K，Cl及一些非选择性阳离子通道来控制，它可调节血管不同功能状态下细胞内及细胞间的信号转导，尤其能改变跨膜钙内流的驱动力。离子通道决定了内皮细胞的机械感受特性，后者可调控内皮细胞对血流动力学的反应并参与细胞分裂、血管发生、创伤修复等过程的容积调控。机械性刺激或剪切力信号在内皮细胞中传导的另一可能路径是受体在机械性刺激下产生一系列生化反应，信号从胞浆侧细胞膜上的分子至第二信使，然后激活蛋白激酶，然后激活细胞内液中的转录因子，最后调控细胞核中的基因转录。研究信号传导途径中细胞及分子生物学的机理属于内皮细胞基因调控流变学的范畴。

1.出芽式血管生成出芽式血管生成（sprouting angingenesis,SA）是指肿瘤血管起源于已存在的内皮细胞，通过出芽的方式形成新的肿瘤性毛细血管。SA是最早被认识的肿瘤血管形成方式，其主要步骤包括血管内皮细胞的增殖、迁移及管状血管结构的形成。SA受到多种因子调节，其中血管内皮生长因子／血管内皮生长因子受体（vascular endothelial growthfactor/vascular endothelial growth factor receptor,VEGF/VEGFR）通路是引导宿主血管进入肿瘤的重要信号途径，而周细胞也可能参与了该过程［1］。血管内皮生长因子（vascular endothelial growthfac-tor，VEGF）－ A通过诱导已有的毛细血管舒张和血管通透性增加，使血浆蛋白外渗并形成临时基质，有利于后期内皮细胞迁移和管腔的形成；VEGF-A还能诱导内皮细胞增殖、金属蛋白酶和血纤维蛋白溶酶原激活剂增加，降解阻碍内皮细胞迁移的细胞外基质［2］。内皮细胞产生、释放的促血管生成素（angiopoietin,Ang）－ 2则通过作用于内皮细胞表面的Tie－ 2受体，来拮抗Ang－ 1活性和抑制周细胞与内皮细胞之间的相互作用，致使新生毛细血管网的成熟延迟。参与调节SA的不同细胞因子之间可以相互影响，例如碱性成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor,FGF）可以直接结合和活化存在于内皮细胞表面的碱性成纤维细胞生长因子受体－ 1，并诱导蛋白酶形成以及内皮细胞的迁移和增殖［3］。这种作用是否由内皮细胞中FGF－ 2诱导的自分泌性VEGF－ A所介导，目前仍存在争论。 2套叠式血管生成套叠式血管生成（intussusceptive angiogenesis,IA）是通过间质柱状结构插入已有血管的内腔，导致原有血管腔的分割和新生血管的形成。此血管形成方式最初在肺发育中发现，目前证明几乎存在于所有的器官，也存在于组织修复和肿瘤血管形成中［1］。在此过程中，首先是两侧相对的内皮细胞膜发生接触，并在他们接触的边缘处形成内皮间连接；继而接触面的细胞膜变薄，再由细胞质产生的压力将他们打开并分割成两个血管；最后由成纤维细胞和周细胞组成的间充质细胞会形成柱状或杆状的组织结构，填充两个新生血管之间的缺口。IA形成血管的速度比SA更快，而且无需内皮细胞的增殖，只需体积变大和变薄，因此大多数肿瘤通过这种方式快速形成血管［4］。 IA发生的分子机制不甚清楚，但是切应力和血流速度增加可能在该过程中发挥重要作用。切应力可以被内皮细胞感知，并在细胞内进行信号转换，引起转化生长因子－ β1、内皮型一氧化氮合酶和粘附分子的表达增加［5］。大多数参与内皮－内皮或者内皮－周细胞相互作用的细胞因子都与IA有关：在鸡胚尿囊膜中，血小板源生长因子－ B可增强IA，应用抗血小板源生长因子受体抗体则可以抑制IA和周细胞募集；在过度表达VEGF－ A和Ang－ 1的转基因鼠中，毛细血管丛里也可观察到IA的特征性小孔。红细胞生成素也能诱导内皮细胞的增殖和迁移，在鸡胚尿囊膜中主要通过IA的方式形成血管［6］。 3成血管细胞募集胚胎发育期间，血液血管干细胞（hemangio-blast）是造血细胞和内皮细胞共同的前体。VEGF－R－ 2 ＋血液血管干细胞在获得CD34、CD133和VE－cadherin后，就会产生成血管细胞，后者能够分化为内皮细胞。在成人机体内，成血管细胞起源于骨髓中VEGFR－ 1 ＋／VEGFR－ 2 ＋／AC133 ＋／Oct－ 4 ＋／端粒酶＋的多潜能成体祖细胞（multipotent adult progen-itor cells,MAPC）［7］。受到VEGF－ A刺激时，MAPC在体外分化成内皮细胞。MAPC还能够产生间充质干细胞，以便将来根据需要分化成壁细胞、脂肪细胞、肌原细胞和骨软骨细胞等。成血管细胞募集是肿瘤组织分泌的促血管生成因子动员骨髓中的循环内皮前体细胞（circulat-ing endothelial precursors,CEP），并且引导他们到达肿瘤局部直接参与肿瘤血管的形成。CEP的动员与募集主要通过VEGF－ A和Ang－ 1动力学刺激信号系统完成，二者的不同之处是Ang－ 1的刺激较弱、作用持久。CEP募集有赖于基质金属蛋白酶（matrix metalloprotease，MMP）－ 9活化后释放的可溶性 Kit配体（soluble Kit ligand，sKitL）， sKitL能够促进CEP增殖并将其动员到外周循环系统［8］。在肿瘤血管形成过程中，CEP动员的重要性已经在Id基因突变鼠中得到证实［9］。在Id1＋／－ Id3－／－鼠发育过程中，VEGF－ A诱导的CEP增殖与动员受到损害，进而表现为血管缺损和肿瘤的生长抑制。研究发现，淋巴瘤经皮下移植后CEP募集可以达到90％，而成神经细胞瘤仅为5％，表明CEP募集程度如何与肿瘤类型有关［10］。 4 血管选定发生在大脑和肺等富含血管组织的肿瘤，可以通过血管选定（vessel cooption， VC）的方式形成血管［11］。脑肿瘤早期的血管极为丰富，且与正常大脑血管表型相似。血管被肿瘤细胞围绕且见不到SA，这就可以解释为什么MRI很难检测到早期神经胶质瘤［12］。被包围的内皮细胞合成Ang－ 2及其受体Tie－ 2，二者结合后引起壁细胞与内皮细胞结合松散、Ang－ 1活性降低和内皮细胞凋亡增加。Ang－ 2活性增加会导致肿瘤血管数目大大下降和血管直径增大，血管缺乏会导致肿瘤缺氧，缺氧进一步上调肿瘤细胞中的VEGF－ A表达。血管生成主要集中在肿瘤的外围［13］，而肿瘤中心只见细胞围绕少数幸存的血管形成伪栅栏袖口。 VC与肿瘤的发生部位有关。大鼠乳腺癌细胞只有在注入脑组织时，才通过VC形成血管。Lewis肺癌和黑色素瘤细胞分别转移至肺或脑，因此部分肿瘤血管的形成通过VC方式完成［14］。某些黑色素瘤虽然存在VC，但没有血管长入的证据。肿瘤细胞靠血管获得氧气和营养，并由增殖性肿瘤细胞形成伪栅栏袖口结构。构成伪栅栏样袖口结构的肿瘤细胞很难通过经典的抗血管生成分子杀灭［15］，只有作用很强的抗血管生成分子才能杀死肿瘤细胞袖口［16］。 5.镶嵌体血管肿瘤细胞能够嵌入肿瘤的血管壁，以便活化的自然杀伤细胞穿透并进入肿瘤组织内部。最近，Chang等［17］详细地描述了这种现象，并称之为镶嵌体血管（mosaic blood vessels，MBV）。研究发现，约15％的结肠癌肿瘤血管是由肿瘤细胞以嵌合的模式参与构建而成，这种类型的血管大致占全部肿瘤血管表面积的4％。荧光血凝集素灌注实验表明，镶嵌体血管是具有功能性的脉管系统。镶嵌体血管中的肿瘤细胞能够渗入血管腔，并在毛细血管壁中作短暂停留。FGF－ 2或MMP－ 2等促血管生长因子可以促进血管基底膜降解以及肿瘤细胞的内渗，从而增加镶嵌体血管的数目［17－ 18］。 6 血管生成拟态血管生成拟态（vasculogenic mimicry，VM）的概念是由Maniotis等［19］在1999年提出。侵袭性葡萄膜黑色素瘤仅在肿瘤的边界存在血管生成，而肿瘤内缺乏衬有内皮细胞的血管，奇怪的是肿瘤并没有出现坏死。PAS染色可见相互连接成环状的网络通道，这些PAS阳性管道与周边的正常血管联系紧密，且部分管道呈vWF、CD34和VEGFR－ 2 等内皮细胞标记物染色阳性。在透射电镜下，可见血管通道由内衬的薄层基板构成血管壁，但没有内皮细胞。基板上可见侵袭性强和失去分化能力的肿瘤细胞，管腔里面可观察到红细胞。VM并不局限于黑色素瘤，炎性乳腺癌、肺癌、前列腺癌和卵巢癌等也可以通过VM方式形成肿瘤血管［1］。只有侵袭性强的肿瘤细胞才能表达内皮细胞受体或促血管生成因子，而且内皮细胞标记物的特异性表达是否阳性要视肿瘤类型而定。有研究表明，高侵袭性的葡萄膜或皮肤黑色素瘤细胞能够在Matrigel或胶原基质上形成环状或网格状的血管样管道。微阵列分析表明，这些细胞表达许多与胚胎细胞有关的基因，其中一些是内皮细胞的标记物，其他则是细胞外基质蛋白［20］。P13K通过不明机制激活膜型基质金属蛋白酶－ 1，在VM的发生中起重要作用。膜型基质金属蛋白酶－ 1能够激活MMP－ 2的蛋白水解作用，后者将LN－ 5γ2链水解后形成的片段有助于VM发生过程中肿瘤细胞的迁移［21－ 22］。P13K的活化与酪氨酸激酶受体的活性有关，酪氨酸激酶受体的反义分子则可以完全阻断拮抗VM的发生［23］。 7结束语肿瘤血管的形成方式多样、分子机制复杂，是涉及多因子参与的多步骤过程［1］。上述关于肿瘤血管形成方式的认识，一方面解释了为什么目前的血管生成抑制剂并不能完全阻断肿瘤血管生成，另一方面也显示要完全了解肿瘤血管形成的机制还有很长的路要走。根据肿瘤血管形成的不同方式，设计出针对不同靶点的药物是今后抗肿瘤血管生成研究的方向。血管生成（Angiogenesis）:是指源于已存在的毛细血管和毛细血管后微静脉的新的毛细血管性血管的生长。血管发生（Vasculogenesis）: 内皮细胞前体的激活，血管发生是在胚胎时期生成的初级血管，在出生至成年后发育完全。血管生成在正常的血管发育和病理状态如肥胖，哮喘，糖尿病，肝硬化，多发性硬化症，子宫内膜异位症，艾滋病，细菌性感染和自身免疫性疾病等中发挥重要作用。血管生成可以分为正常的生理性血管生成和病理性血管生成 1）生理性血管的生成正常的生理性血管的生成开始于胚胎时期，并且在出生后一直到成年形成正常的血管。正常的血管有规律的分布，并且按等级依次形成动脉、小动脉，毛细血管，后毛细血管小静脉，以及小静脉和大静脉。正常的脉管形成和肿瘤脉管形成相比，是非常有规律的，无支链的，并且几乎全部是平行的管道。 2）病理性的血管生成病理性的血管生成分布杂乱无章，主要发生在肿瘤、心肌梗塞、以及伤口愈合和慢性炎症。病理性的血管生成分布没有规律，不规则的分支，形成动静脉短路也不能形成清晰的分等级的模式。同时，他们的结构和功能发生变异，血浆和血浆蛋白高渗透性。在新生婴儿身上的血管瘤大概能覆盖婴儿身体表面的百分之八十。这些通常是良性损害，会在两到三年内自发的退化。可能通过血管生成负调节因子来治疗肿瘤血管生成是一个极其复杂的过程，一般包括血管内皮基质降解、内皮细胞迁移、内皮细胞增殖、内皮细胞管道化分支形成血管环和形成新的基底膜等步骤。肿瘤血管生成一方面是由于肿瘤细胞释放血管新生因子（bFGF, VEGF, PDGF, MMPs）激活血管内皮细胞，促进内皮细胞的增殖和迁移，另外一方面也是因为内皮细胞旁分泌某些血管生长因子刺激肿瘤细胞的生长。肿瘤细胞和内皮细胞的相互作用自始至终贯穿于肿瘤血管生成的全过程。新生血管为不断浸润生长的原发肿瘤提供营养，反过来，肿瘤细胞在生长过程中又分泌多种物质以加速肿瘤新生毛细血管的形成。内皮细胞迁移分析一融合的内皮细胞单分子层用一枚刀片在培养皿的表层向某一方向刮取细胞从而使该分子层损伤。内皮细胞的迁移在16小时之后从切口处（红色箭头指示）开始观测。A为无血清的DMEM培养基 B为无血清的DMEM培养基加上苏拉明（FGF-2的抑制剂） VEGF和碱性FGF都可以促进血管内皮细胞合成蛋白水解酶、基质金属蛋白酶等能降解周围基质的酶。 VEGF和碱性FGF也可以促进血管内皮细胞的迁移和分裂增殖。肿瘤血管生成促进肿瘤的浸润和转移转移的步骤官内部的限制性原发癌局部浸润; 无阳性淋巴结局部淋巴结的介入转移到远处的器官抗血管生成的相关疗法 .1 血管生成的抑制作用抗血管生成疗法的目的是为了防止新血管形成，从而抑制肿瘤的进一步生长。血管生成抑制因子毒性小、不易产生耐药性；但仅靶向内皮细胞，是其不足之处。这类疗法无法是肿瘤完成消失。2 药物类型与治疗策略迄今，超过300个血管生成抑制因子和20个血管生长因子被发现，其中至少有32个抑制因子存在于人体内。表1存在于人体内的32种已被发现的血管生长抑制因子血管他丁（纤溶酶原片段）金属蛋白酶抑制因子（TIMP）抗血管生成的抗纤维蛋白酶Ⅲ(aaATⅢ) 色素上皮衍生因子（PEDF）血管抑素胎盘核糖核酸酶抑制剂软骨源性抑制因子（CDI）纤维酶原激活剂抑制因子CD59补体片段血小板因子-4（PF4）内皮他丁（胶原XVⅢ片段）催乳素16KD片段纤维结合蛋白片段多育曲菌素相关蛋白Gro-beta 维甲酸类衍生物（Retinoid）肝素酶 Tetrahydroco肝素多聚几糖片段 Rtisol-S人体绒毛膜促性腺激素（hCG）血小板反应素Ⅰ干扰素α/β/γ 转化生子因子β干扰素诱导生蛋白（IP-10） Tumistatin白细胞介素-12（IL-12）血管抑制素（vasculostatin）纤溶酶原片段（Kringle 5）钙网组织蛋白片段（vasostatin）2-甲氧雌二醇（2-d） Angioarrestin根据血管生成抑制因子的作用机制和靶标，可进行以下分类：第一组：以基质降解酶为靶标的药物第二组：以血管生成因子为靶标的药物第三组：以肿瘤血管为靶标的药物第四组：多类型药物第五组：传统细胞毒药物第一组：以基质降解酶为靶标的药物基质降解酶MMP(Matrix Metallo Proteinases)可通过多种途径被抑制所有这些以MMP活性为靶标的药物都有一个金属结合基团，这个基团可以与MMP的锌原子结合，从而发挥作用。第二组：以血管生成因子为靶标的药物仅仅抑制一种血管生成因子可能不足以防止心血管的生成。但是，有一种小分子化合物SU6668是一种酪氨酸激酶的抑制因子，它可以有效的抑制一系列不同种类的受体，但临床Ⅰ期试验表明，该药物毒性过强，患者难以耐受.第三组：以肿瘤血管为靶标的药物针对内皮细胞。抑制内皮细胞的迁移和增殖，直接诱导内皮细胞凋亡。此类药物大多为内源性的，其中血管抑素（血管他丁）和内皮抑素（内皮他丁）在目前看来最具有发展潜力。目前内皮抑素抗血管生成治疗已经取得惊人的效果。内皮抑素（Endostatin）内皮抑素又名恩度，是目前作用最强、实验效果最好的肿瘤血管生成抑制剂，近年来倍受关注。目前在美国已进行了Ⅰ期和Ⅱ期临床试验，并有可能成为新一代抗肿瘤药物。分子量20KDa 晶体结构发现：内皮抑素结构表面有一由11个精氨酸残基组成的碱性区域，为肝素的结合位点。因此，内皮抑素对肝素具有高亲和力，也可能是通过该区域与血管生成因子竞争结合肝素，抑制血管生成的作用。内皮抑素的生物学功能：（1）对VEC的抑制作用特异性抑制VEC在bFGF诱导下的增殖。抑制VEC的迁移。诱导VEC凋亡。对非内皮细胞，如平滑肌细胞、3T3成纤维细胞、Lewis肺癌细胞等都不具有抑制作用。（2）抑制肿瘤血管生成（3）抑制肿瘤生长和转移可能做的作用机制主要有以下几个方面。 1.通过下调β-连环素（ β- catenin）的转录活性，抑制周期蛋白D1的表达，引起内皮细胞G1期阻滞； 2.与基质金属蛋白酶MMP2前体蛋白（pro-MMP2）结合形成稳定复合体，阻止pro-MMP2的激活，并抑制MMP2和MMP1的催化活性，从而抑制内皮细胞迁移。 3.与原肌球蛋白结合，破坏微丝结构的完整性，使细胞运动功能丧失，诱导凋亡。 4.通过抑制c-myc的表达从而抑制内皮细胞迁移。 5.通过肝素结合位点与内皮细胞表面的接头蛋白（Shb）受体的SH2区域结合，激活酪氨酸激酶信号转导系统，导致内皮细胞G1期阻滞，从而诱导内皮细胞凋亡。 6.整合素α5β1在调节bFGF诱导的血管生成中起重要作用，内皮抑素可以和整合素α5β1直接结合，影响内皮细胞同细胞外基质粘附，抑制内皮细胞的迁移和生长。 7.抑制VEGF受体KDR/Flk-1氨酸磷酸化，进而抑制VEGF与内皮细胞的结合，达到抑制VEGF诱导的细胞外信号调节激酶ERK活性的目的。第四组：多类型药物多类型药物主要包括那些作用机制未知或具有多种机制的药物。以肿瘤血管新生为唯一靶标的药物无法令整个肿瘤消失，因此，想要完全康复，需要抗血管新生药物与其它治疗方法配合使用。抗血管新生药物可以与化疗药物同时服用，但是需要频繁服药才能起到相应的疗效。有一些血管生成抑制因子可以从天然产物中提取，如绿茶、豆制品、酵母菌、蘑菇、大白菜、树皮、鲨鱼组织、蛇的毒液、白酒等。

皮肤干细胞研究的论文

细胞培养技术是细胞生物学研究的基础，在生物技术研究领域占有十分重要的位置。下面是我为大家整理的细胞培养论文，供大家参考。

细胞工程课程教学改革初探

细胞培养论文摘要

摘要细胞工程是我国本科院校生物技术专业的一门专业必修课。针对该课程特点，本文从优化理论教学和强化实践教学等方面进行了积极的探索，以便为细胞工程课程的教学改革提供参考。

细胞培养论文内容

关键词生物技术细胞工程教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A

Discussion on Teaching Reform of Cell Engineering Course

LI Anzheng

(Teaching and Research Section of Biotechnology， Hubei University of Chinese Medicine， Wuhan， Hubei 430065)

Abstract Cell engineering is a professional required course for undergraduate biotechnology major of universities and colleges in china. In this paper， according to the characteristics of this course， positive exploration was carried on to optimize the theory teaching and strengthen the practice teaching， which may provide references to teaching reform of cell engineering course.

Key words biotechnology; cell engineering; teaching reform

21世纪是生命(生物)科学的世纪。生物技术是应用生命科学研究成果对生物或生物的成分进行改造和利用的综合性技术体系，包括细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程和生化工程五大技术范畴。其中细胞工程是应用运用生物学研究所积累的知识和技术，在细胞水平上开发利用生物材料或生物系统，并以一定的工艺获得产品(细胞系、细胞株，生物体或其次生代谢产物)的有关理论和技术的学科。

我校生物技术专业于2005年开始招生，经8年的专业建设，目前已经形成较为完善的理论和实践教学体系。目前细胞工程已经成为高等院校生物技术专业的主干课程之一。学好这门课程，将为学生今后从事生物学领域的相关研究及与细胞工程有关的生物技术产业工作莫定良好的理论和技术基础。贯彻“以学生为主体”的教学理念，提高教学质量、培养高素质应用型人才是包括我校在内的诸多院校孜孜追求的目标。结合细胞工程课程特点以及本校的实际情况，生物技术教研室对该课程教学内容、教学方法、实验教学等进行了一系列的改革探索。

1 理论教学改革

优化教学内容

教学内容决定了学生的基本知识结构，影响学生基本能力的形成，教学内容是否充实与新颖，对教学质量的提高具有重大影响。鉴于精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程，在细胞工程这门课程的教学中，结合中医药院校的中医药特色以及生物技术教研室教师队伍的实际，我们引进了由“211”高校华中农业大学创建的国家精品课程——细胞工程学的内容。

在教材的选用上，以高等教育出版社出版的柳俊教授主编的《植物细胞工程》作为教学参考书，该书系统地介绍了植物组织细胞培养技术，既说明了操作方法，也论述了其中的理论原理，比较适合于本科生的学习。同时，在教学中补充关于动物细胞工程的内容，并向学生推荐了一些参考书。

同时完善教学大纲，对教学内容作适当增减。细胞工程与其他生物科学密切相关，如作为先修课程的植物生物学、动物生物学、细胞生物学和分子生物学等，因此在内容上有些章节会有重复，对此可以略讲或加以提问以示复习。如植物胚乳培养中涉及胚乳发育的三种途径(核型胚乳、细胞型胚乳和沼生目型胚乳)，该内容在植物生物学中已经学习，在此可略讲。

此外，进入新世纪后包括细胞工程在内的生物技术各领域的新成果日新月异，因此对教师而言，不仅要教授给学生这个领域的基本原理、基本方法和基本技术，而且也要把最新研究进展融入到教学中来。这就要求教师必须能够随时关注该领域发展的最新动态(查阅国内外权威文献)，并及时把相关内容补充到教学内容中，从而激发学生学习的兴趣，增强学生学习的自觉性和创造性。要求认真细致地备好每每一节课(包括实验课)，并在课后进行教学反思，所以尽管课程每年基本是重复的，但每年都有新的体会，需要花大量时间认真备课。

改革教学方法

激发学生的学习兴趣，发挥其主观能动性。所谓兴趣是最好的老师，带着兴趣学习，可以发挥学生的主观能动性，对教学效果的提高无疑是大有裨益的。大学传统的教学模式往往是灌输式的，老师是知识的传输者;新的教学模式比如启发式教学则要求老师由知识的传输者转变为学习的引导启发者，激发学生的学习兴趣，调动学生学习的主动性和积极性。因此在教学过程中，可以选择细胞工程的某一章节或者某一知识点的内容，尝试让学生体验课堂教学，以培养学生的独立思考能力、查阅文献能力、总结归纳能力及语言表达能力。

注重师生互动，积极引导学生学习。一般上新课之前会花几分钟时间复习旧课，即对上次课的内容提出几个问题，让学生思考回答。这样既可以巩固已学内容，又可以衔接新课内容，可谓承上启下，一举两得。另外在授课过程中也需要观察同学们对某一知识点的掌握情况，尤其是涉及一些先修课程的内容，也会随时提问并做解答。所有的提问，要兼顾到每一位同学，即每一个同学都有回答问题的机会;对回答得好的同学要大力表扬，对回答不上来的同学也要加以鼓励。认真制作多媒体课件，优化多媒体教学。随着社会经济水平的提高和科技水平的进步，充分利用多媒体等现代教学手段也是对专任教师的必然要求。目前我校绝大多数教室都配备了多媒体教学系统，细胞工程这门课程也采用了多媒体授课。如何将传统板书教学的提纲挈领与多媒体教学的大信息量实现有机结合，是教学过程中需要用心思考的问题。在多媒体课件(PPT幻灯片)的制作过程中，坚持“文字少而不缺，图表多而不杂”的原则，将传统的板书的要点集中体现在其中某一张幻灯片上，然后添加一些超级链接用图表对每一要点作详细说明，做到既要发挥多媒体教学的优势，又不失传统教学的效果。同时还可以在多媒体课件上完善外文(英语)专业词汇，增加学生专业英语的基础。

2 实践教学改革

细胞工程是一门实践性很强的学科。在实验内容的设置上，本着整合教学资源，优化教学内容的原则，在我校生物技术专业培养方案中将包括细胞工程在内的数门专业课的实验加以整合，开设了生物技术综合实验。其中有对应的细胞工程部分以动物细胞培养和植物组织培养过程为基本内容。在实验过程中前一个实验为后一个实验做准备，后一个实验是前一个实验的深入。实验过程从培养基的制备到材料的消毒灭菌接种，到实验结果的观察，学生需要全程参与。考虑到因为污染等原因导致某一次实验失败而导致后续实验无法开展的问题，在实验过程中指导老师要随时关注培养情况并采取预防措施，比如多准备一些实验材料;或者指导老师除演示实验过程外，每次也作为其中的实验小组参与实验。实验报告的书写上要求同学们如实报告实验结果，即使是失败的结果也要求写上并分析原因。

3 结语

课程教学是实现教育培养目标的重要手段。在细胞工程课程教学过程中，我们优化教学内容，引入了“211”高校的精品课程并加以消化，把最新的科研成果融入到教学内容中;采用了灵活多样的教学方法和多媒体教学手段，使教学质量得到了相应的提高。在今后的教学过程中将与时俱进，不断总结经验，进一步完善教学内容、教学方法，尤其要加强细胞工程实验的开设，丰富实验内容，把细胞工程课程教学水平提高到一个新的层次。

细胞培养论文文献

[1] 柳俊，谢从华.植物细胞工程(第2版)[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2] 姜振华，周大祥.地方本科院校细胞工程教学改革探索[J].教育教学论坛，2013(27)：52-53.

[3] 王义，刘思言，孙春玉等.在《植物细胞工程》课程教学中培养学生科研能力的思考与实践[J].中国校外教育(理论)，2008(9)：85-86.

[4] 杨清玲，章尧，陈昌杰等.生物技术综合实验建设的研究[J].蚌埠医学院学报，2009(34)：166-168.

细胞工程教学改革与探索

细胞培养论文摘要

摘要根据细胞工程教学实际,从师资队伍、教学内容、教学方法及考核方式等方面进行探讨,以为细胞工程教学改革提供新思路。

细胞培养论文内容

关键词细胞工程;教学改革;考核方式

细胞工程是理论与实践结合的综合性很高的一门学科,是应用细胞生物学和分子生物学的原理方法,在细胞水平上研究、改造生命遗传物质,以获得具有目的性状的细胞系或生物体的理论和技术的学科,它既是现代生物技术的重要组成部分,也是现代生物学研究的重要技术工具,在高校生命科学及相关学科的课程设置中占有重要地位[1-2]。学好这门课程,将为学生今后从事生物学领域的相关研究及与细胞工程有关的生物技术产业工作奠定良好的理论和技术基础。授课教师必须充分发挥自身专业优势,适应学科发展需要,积极引导学生科学认知并对该领域产生兴趣,系统把握相关原理、方法、技术和进展;同时培养学生综合能力,增强教学效果。在不断探索的过程中,结合细胞工程的特点,就提高细胞工程教学的质量进行探讨。

1加强师资队伍建设

组建教学团队

为了解决教学内容学科跨度大、背景不同的问题,打破传统的一人一课的教学模式,组建教学团队,将教学内容分为不同的教学模块。每一模块由具有相应专业背景的教师承担,力争紧跟各教学内容的学科前沿。

提高教师教学水平

为了提高教学水平,课题组成员定期进行现代教学思想和现代教学方法的学习与讨论;定期组织在教学方法上有建树的专家进行听课和有针对性的评课;督促教师认真备课,业务上要精益求精,特别要求教学内容要紧跟学科前沿,使自己成为本专业的真正专家和学者,站在本专业知识发展前沿。同时不定期展开自评和互评,以促进整体教学水平的提高。

2融合科技发展,改革、更新教学内容

细胞工程是一门涉及面较广的综合性学科,无论是教师的教,还是学生的学都具有一定的难度,这就要求在授课内容的选择上,即要注意内容的系统性与完整性,又要保证授课内容的全面、趣味、实用。结合生物技术专业的教学目的和现有教材,在课程内容上,主要围绕以下几个方面展开:一是细胞工程基础,包括基本概念,主要研究内容,细胞培养的基本设施、条件、方法和技术等;二是植物细胞工程,包括植物组织培养、脱毒与快繁、单倍体诱导与育种、胚胎培养、体细胞胚胎发生和人工种子技术、原生质体融合、染色体工程、转基因技术等;三是动物细胞工程,包括动物细胞培养、细胞融合、染色体工程、细胞重组与克隆、转基因动物与生物反应器等;四是细胞工程的实践与应用,包括细胞工程及其相关技术的发展现状与应用进展,及其产业化发展前景等。

此外,由于当今世界科学技术突飞猛进,知识信息量增长迅速,细胞工程的研究内容也日新月异,新技术、新方法不断涌现。这就要求任课教师在教学中要适时地调整并更新教学内容,站在现代科技发展的前沿,掌握生物工程领域科技发展的最新动态,及时把这些动态、研究成果以及有待攻关的重大课题融入教学内容,激发学生学习探索新知识的兴趣,提高学生的综合能力。如在讲解“克隆技术”时,及时把国内外最新的成果向学生传播,包括2007年12月14日韩国孔一根教授通过一只成年雌性土耳其安哥拉猫的表皮细胞克隆出3只含荧光蛋白的白色小猫;2009年1月Cloning and Stem Cells杂志网络版报道,山东省干细胞工程技术研究中心、烟台毓璜顶医院成功获得人体细胞克隆胚。又如在讲解“染色体工程”时,结合2009诺贝尔生理医学奖的最新成果进行阐述。

3改革教学方法

采用启发式、探究式教学方法

作为综合技术课程,细胞工程的各章节逻辑性不强,理论表述较少,应用技术细节较多,给欠缺基础知识的学生在理解、记忆课本内容时带来较大的难度。因此,在教学过程中,要大力提倡启发式、问题探究式、讨论式、训练与实践式教学方法,鼓励学生大胆质疑、自由探索,最大限度地发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。例如在讲授细胞重组与克隆过程中,只讲解细胞重组和克隆相关原理,而克隆的最新进展则由学生在查阅资料后,对其做讲解和归纳总结,由教师和其他学生给予评价和修正。

应用现代教学手段,提高教学质量

细胞工程是一个基础性和实践性很强的学科,课程的信息量大,内容基本是微观水平,传统的的教学模式无法为学生呈现如此大信息量的课程内容,而且也很容易引起学生对课程的懈怠,降低学习兴趣,影响教学效果。为了提高教学效果,以计算机为工具,通过多媒体、教学录像、网络资源、CAI课件等现代化教学手段,不仅可以向学生提供丰富多彩的教学信息,还可以提供更加美观的人机交互界面,充分调动学生的情绪、情感、注意力和兴趣[3]。这样就可以使那些抽象的、在普通条件下难以观察到的过程直观而形象地展示出来,有利于增长学生独立灵活地分析问题、解决问题的能力,提高教学质量,同时激发学生的学习兴趣。

开展各种教学活动

在正常的授课之余,还尝试打破常规的教学方式,开展丰富多彩的教学活动,对于培养学生学习兴趣、充分调动学生学习积极性有着很好的效果[4]。如在期中时,给学生布置写一篇综述的任务,题目和内容自定,只要是学生自己感兴趣、与本学科内容相关的即可。学生通过查找资料,对生物学科产生了浓厚的兴趣,甚至产生了以后从事这方面工作的愿望,有的还主动找到教师,申请提前进入实验室。又如在教学过程中,尝试让学生在学完每章内容后自己试编题并给出答案,然后以作业的形式上交,教师综合学生编写的题目和各方面资料建立题库。这种形式,一方面,体现尊重学生、信任学生的教学原则,同时极大地调动了学生学习细胞工程的积极性和主动性;另一方面,学生编题的过程也是学习掌握的过程,让学生的学习达到事半功倍的效果。

4改革考核方式

目前,大多大学生对期末考试“一考定终身”不满,因此,制定科学可行的考核办法对提高学生的学习积极性和改进教学效果都具有重要的作用。为了引导学生全面发展,科学评价学生的学习情况,该课程针对目前考试中存在的问题,从以下几个方面进行了考试模式的改革探索:一是在考试内容上除了包括课程的基础理论、基本知识、基本技能等,同时也考察学生的在融会贯通基础上分析问题、解决问题的能力;二是加强平时成绩考核,将课堂的出勤、回答问题、作业、讨论及课堂讲述等情况记入平时成绩;三是最后总评分时按平时成绩占30%(作业、出勤、课堂的参与程度等),平时的课堂活动、创新活动占10%(包括撰写研究综述、运用细胞工程技术手段、设计方案解决实际问题、成立兴趣小组、参与课题研究、课堂讲课等),期末考试占60%(注重考查运用理论知识解决实际问题的能力)。

5结束语

在科技竞争、人才竞争、经济和科学技术迅速发展的形势下,通过研究与探索细胞工程课程教学体系,把最新的科技发展成果融入到教学内容中,采用先进的教学内容和现代化的教学方法与手段,改革考核方式,细胞工程课程教学改革取得了一些成绩。今后,要不断通过学习掌握新的知识、提高自身的理论认知水平,同时每次上课前精心备课,并在教学实践中对课程教学体系不断改进,提高细胞工程的教学质量。

细胞培养论文文献

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[3] 张一春.现代教育技术实用教程[M].南京:南京师范大学出版社,2005.

[4] 梁亦龙,魏进民,张继承.细胞工程教学改革的探索[J].实验室科学,2009(4):25-26.

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以往我们谈干细胞的时候，通常都是指动物（人体）干细胞，今天我们就来谈谈植物干细胞，以及它们和动物干细胞之间的异同，最后再谈谈植物干细胞的应用大家都知道，植物不能运动，而且植物的寿命通常都很长，许多树木可以存活几百年甚至上千年，植物拥有如此长寿命的一个基本条件就是体内必须具有一群长期存在的干细胞，这样它们才能一方面不断的自我更新，另一方面分化成许多成熟的细胞或组织。这点和动物干细胞很相近，只是动物的干细胞衰竭的太快。植物干细胞有助于植物一生的持续生长，而动物干细胞有助于成年人的再生和修复。此外，植物干细胞存在于分生组织而动物干细胞存在于身体的大部分组织中。什么是植物干细胞植物干细胞是位于植物分生组织中未分化的细胞。它由全能细胞组成，能在植物体中产生任何类型的细胞。植物干细胞的主要功能是为植物组织的形成持续供应前体细胞。植物干细胞的特征包括：1.能够形成所有分化细胞的类型；2.具有自我更新的能力，维持干细胞的数量；3.位于分生组织或者原形成层。尽管愈伤组织具有干细胞样属性，但是从根本上来讲愈伤组织和植物干细胞不同。愈伤组织的分化能力与干细胞相似，但两者的不同在于它们的来源。植物干细胞存在于植物分生组织及原形成层；愈伤组织来自于体细胞，是体细胞对损伤的暂时响应，是一个临时获得刺激的细胞。植物干细胞和愈伤组织之间的差异还在于细胞分化和增殖的能力是不同的，只有位于分生组织中的干细胞在植物的整个生命周期可以产生并形成新的组织和器官。如下图所示。1.分生组织 2.中柱(具有平衡肌层的平衡细胞) 3.尖端的侧面部分 4.死亡细胞 5.伸长区什么是动物干细胞动物干细胞按照潜能分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞，成体干细胞一部分属于多能干细胞，一部分属于专能干细胞，它们存在于身体的大多数组织中，包括骨髓、骨骼肌、肝脏、胰腺、大脑、眼睛、牙髓、皮肤、血液和胃肠道内壁。这些组织中的动物干细胞持续分裂以形成新的细胞，这些新的细胞可以保留为干细胞或者在需要时分化成组织中的细胞。植物和动物干细胞的相似点1.植物和动物干细胞都是未分化的细胞。2.它们通过不断分裂产生新细胞来负责生长。3.两者都自我更新以维持干细胞数量。4.它们负责身体各部分的再生和修复。植物干细胞和动物干细胞的区别植物干细胞与动物干细胞在细胞特征、功能、信号传导、研究方法等方面均有所不同。位置植物干细胞存在于分生组织中，而动物干细胞存在于大多数动物组织中。功能植物干细胞负责植物体的持续生长，而动物干细胞负责组织的再生和修复。效力许多植物干细胞在它的整个生活周期中都具有全能性。例如存在于植物苗端分生组织和根端分生组织中的干细胞，具有旺盛的再生能力，在干细胞的整个生活周期中能使植物生长并且产生新的器官。在动物中，通常将干细胞分为全能干细胞(如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞，甚至发育成为完整的个体)、多能干细胞(具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其它组织细胞，如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等)和单能干细胞。真正具有全能性的细胞是受精卵和其分裂产生的子细胞。研究方法的异同研究动、植物中干细胞的方法不同。在动物中，追踪干细胞的方法是进行细胞分离培养，观察这些细胞在诱导分化条件下的命运。研究人员曾尝试通过不同途径实现动物体细胞重编程以获取胚胎干细胞或胚胎干细胞样的细胞或多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPS细胞)。但是植物细胞被厚厚的细胞壁包围，无法进行单个细胞的分离培养。研究植物干细胞主要是通过观察体细胞胚的形成过程。通过悬浮培养分离出的细胞可以获得体细胞胚，此外早期发育的胚甚至是成熟组织都可以诱导体细胞胚的再生。哺乳动物的干细胞无法通过定位进行分离及鉴定。动、植物干细胞龛（stem cell niche）干细胞的定向分化需要一个比较固定的、有调控活性的微环境，称之为龛。干细胞的龛是由容纳干细胞，并控制干细胞自我更新的组织细胞以及细胞外基质组成，干细胞龛的大小往往由信号分子来源及其所能到达的有效范围而限定。以造血干细胞为例，骨髓为造血干细胞的生长提供了由基质细胞和细胞外基质构成的三维微环境，即造血干细胞龛。造血干细胞龛的三维结构利于细胞与细胞、细胞与基质间的交流。造血干细胞龛对造血干细胞的调控正是通过造血干细胞与微环境的这些信号传递，使细胞表现出相应的生物学行为。植物干细胞龛则如下图所示。植物干细胞龛示意图维持动、植物干细胞功能的主要信号分子在哺乳动物，Wnt和Notch经典信号途径调控造血干细胞、肠上皮干细胞、皮肤干细胞和神经干细胞的自我更新。在植物，WUS(wuschel)基因和CLV(clavata)基因之间形成一个反馈调节通路，控制着干细胞的数量和茎端分生组织中心区域的大小，调控茎尖干细胞稳态。Scarecrow(SCR)- Shortroot(SHR)信号通路对根尖细胞起调控作用。SCR和SHR属于GRAS家族的转录因子，对根尖分生区的维持起关键作用。SCR在静态中心及内皮层表达；SHR在根尖中柱细胞表达。SHR和SCR都是维持静态中心功能必需的，共同为干细胞微环境提供信号。近年来研究也证实生长素和细胞分裂素等植物激素通过相互作用，共同调控植物干细胞的分裂和分化。植物干细胞的应用植物干细胞的研究和应用主要集中在两个方面，主要包括建立细胞系库和提取物应用。建立细胞系库和种质资源的保存在建立细胞系库中，如果冻存一般的植物细胞，那么冻存后复活，其存活率极低。而如果选择形成层的干细胞系，其在温度较低的环境中保存占绝对的优势，存活率高，并且生长速度较快，稳定性极强。将更有利于构建细胞系库和种质资源的保存。植物干细胞提取物应用植物干细胞的提取物，相较于动物源有自己独特应用优势，包括如生物多样性、应用安全、对环境更友好、获取容易等等（如下图）。植物干细胞的培养过程中，会有大量的细胞产物产生，并且这些成分都可用于化妆品、药品、食品等行业当中。以人参干细胞为例，它的细胞产物的功效有：1.有效治疗各种综合征，如免疫缺陷和神经机能障碍等；2.可以有效预防、治疗肝疾病，有效阻止肝炎病毒的再次繁殖；3.可以抑制癌细胞生长,防止肿瘤的再次形成、生长4.可以有效预防衰老等病症，抑制由UV辐射引起的活性氧。有研究证明来自青蒿形成层的干细胞及其培养物可用于药品、化妆品，有抗炎的效果，能有效抑制环氧合酶；紫杉干细胞及其培养物有抗癌活性的疗效，如在一定程度上抑制肿瘤血管的生成，诱导癌细胞死亡；番茄干细胞及其培养物在保护皮肤免受重金属毒性引起的副作用方面具有巨大的潜力，番茄干细胞具有较高含量的抗氧化剂和螯合剂植物螯合素，它们负责螯合重金属，可用于捕获金属，防止对细胞物质和细胞器的潜在损害。生姜干细胞及其培养物在研究中显示出对女性50%的皮肤结构有改善的迹象，这种效果由于随之而来的皮脂的显著减少而得到增强，在体外试验中观察到皮肤中弹性蛋白纤维的合成增加，从而降低了皮脂产生的速率。另外在各种植物中发现了抗氧化剂和抗炎化合物，如葡萄、紫丁香，还有瑞士苹果等等，含有这些提取物的化妆品能够对紫外线引起的损伤表现出光保护作用，苹果干细胞也被认为富含植物营养素，如类胡萝卜素和类黄酮等，有苹果干细胞提取物应用效果如下图。图片来自“植物干细胞提取物延长皮肤和头发寿命”的研究论文，发表于2008年5月国际应用科学杂志，可见应用后皮肤凹陷明显减少。结语上文综述了植物干细胞和动物干细胞的异同，以及植物干细胞的应用，我们认为植物干细胞还有很多应用潜能有待挖掘。我们有理由相信植物干细胞和动物干细胞领域的各种最新发展都是有望寻找人类组织更新的重要来源。当前，在植物干细胞的应用上，我们还应该擦亮眼睛，看清楚在人体上不是直接应用植物干细胞，而是应用植物干细胞的细胞产物（许多化妆品制造商声称他们的产品含有干细胞，而实际上它们含有干细胞提取物，而不是活的干细胞），拿人体干细胞来做比方这就有点类似于干细胞外泌体而非干细胞。只有正确的科学认识，才能更好的开发和利用好植物

研究的目的要说明问题是如何发现的，即该研究的研究背景是什么，是根据什么、受什么启发而搞这项研究。也要说明该选题在理论上的创新性，来突出自己选题与各个主流观点的差异。而研究的意义，要对所研究问题的实际用处有所了解从生活实际出发进行解读。

细胞凋亡机制的研究和意义论文

细胞凋亡的过程及机理细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段：接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化（Caspase）→进入连续反应过程 1．凋亡的启动阶段细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭，不同的外界因素启动凋亡的方式不同，所引起的信号转导也不相同，客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的，目前比较清楚的通路主要有： 1）细胞凋亡的膜受体通路：各种外界因素是细胞凋亡的启动剂，它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号，引起细胞凋亡，我们以Fas -FasL为例： Fas是一种跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子受体超家族成员，它与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。它的活化包括一系列步骤：首先配体诱导受体三聚体化，然后在细胞膜上形成凋亡诱导复合物，这个复合物中包括带有死亡结构域的Fas相关蛋白FADD。 Fas又称CD95，是由325个氨基酸组成的受体分子，Fas一旦和配体FasL结合，可通过Fas分子启动致死性信号转导，最终引起细胞一系列特征性变化，使细胞死亡。Fas作为一种普遍表达的受体分子，可出现于多种细胞表面，但FasL的表达却有其特点，通常只出现于活化的T细胞和NK细胞，因而已被活化的杀伤性免疫细胞，往往能够最有效地以凋亡途径置靶细胞于死地。 Fas分子胞内段带有特殊的死亡结构域（DD, death domain）。三聚化的Fas和FasL结合后，使三个Fas分子的死亡结构域相聚成簇，吸引了胞浆中另一种带有相同死亡结构域的蛋白FADD。FADD是死亡信号转录中的一个连接蛋白，它由两部分组成：C端（DD结构域）和N端（DED）部分。DD结构域负责和Fas分子胞内段上的DD结构域结合，该蛋白再以DED连接另一个带有DED的后续成分，由此引起N段DED随即与无活性的半胱氨酸蛋白酶8（caspase8）酶原发生同嗜性交联，聚合多个caspase8的分子，caspase8分子逐由单链酶原转成有活性的双链蛋白，进而引起随后的级联反应，即Caspases，后者作为酶原而被激活，引起下面的级联反应。细胞发生凋亡。因而TNF诱导的细胞凋亡途径与此类似 2）细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途经线粒体是细胞生命活动控制中心，它不仅是细胞呼吸链和氧化磷酸化的中心，而且是细胞凋亡调控中心。实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1（Apaf-1）结合，使其形成多聚体，并促使caspase-9与其结合形成凋亡小体，caspase-9被激活，被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等，从而诱导细胞凋亡。此外，线粒体还释放凋亡诱导因子，如AIF，参与激活caspase。可见，细胞凋亡小体的相关组份存在于正常细胞的不同部位。促凋亡因子能诱导细胞色素C释放和凋亡小体的形成。很显然，细胞色素C从线粒体释放的调节是细胞凋亡分子机理研究的关键问题。多数凋亡刺激因子通过线粒体激活细胞凋亡途经。有人认为受体介导的凋亡途经也有细胞色素C从线粒体的释放。如对Fas应答的细胞中，一类细胞（type1）中含有足够的胱解酶8 （caspase8）可被死亡受体活化从而导致细胞凋亡。在这类细胞中高表达Bcl-2并不能抑制Fas诱导的细胞凋亡。在另一类细胞（type2）如肝细胞中，Fas受体介导的胱解酶8活化不能达到很高的水平。因此这类细胞中的凋亡信号需要借助凋亡的线粒体途经来放大，而Bid -- 一种仅含有BH3结构域的Bcl-2家族蛋白是将凋亡信号从胱解酶8向线粒体传递的信使。 2．凋亡的执行尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚，但是已经确定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用，细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程，到目前为止，至少已有14种Caspase被发现，Caspase分子间的同源性很高，结构相似，都是半胱氨酸家族蛋白酶，根据功能可把Caspase基本分为二类：一类参与细胞的加工，如Pro-IL-1β和Pro-IL-1δ，形成有活性的IL-1β和IL-1δ；第二类参与细胞凋亡，包括caspase2,3,6,7,8,。Caspase家族一般具有以下特征： 1）C端同源区存在半胱氨酸激活位点，此激活位点结构域为QACR/QG。 2）通常以酶原的形式存在，相对分子质量29000-49000（29-49KD），在受到激活后其内部保守的天冬氨酸残基经水解形成大（P20）小（P10）两个亚单位，并进而形成两两组成的有活性的四聚体，其中，每个P20/P10异二聚体可来源于同一前体分子也可来源于两个不同的前体分子。 3）未端具有一个小的或大的原结构域。参与诱导凋亡的Caspase分成两大类：启动酶（inititaor）和效应酶（effector）它们分别在死亡信号转导的上游和下游发挥作用。[编辑本段]Caspase活化机制 Caspase的活化是有顺序的多步水解的过程，Caspase分子各异，但是它们活化的过程相似。首先在caspase前体的N-端前肽和大亚基之间的特定位点被水解去除N-端前肽，然后再在大小亚基之间切割释放大小亚基，由大亚基和小亚基组成异源二聚体，再由两个二聚体形成有活性的四聚体。去除N-端前肽是Caspase的活化的第一步，也是必须的，但是Caspase-9的活化不需要去除N-端前肽，Caspase活化基本有两种机制，即同源活化和异源活化，这两种活化方式密切相关，一般来说后者是前者的结果，发生同源活化的Caspase又被称为启动caspase（initiator caspase），包括caspase-8,-10,-9，诱导凋亡后，起始Caspase通过adaptor被募集到特定的起始活化复合体，形成同源二聚体构像改变，导致同源分子之间的酶切而自身活化，通常caspase-8, 10, 2介导死亡受体通路的细胞凋亡，分别被募集到Fas和TNFR1死亡受体复合物，而Caspase-9参与线粒体通路的细胞凋亡，则被募集到Cyt c/d ATP/Apaf-1组成的凋亡体（apoptosome）。同源活化是细胞凋亡过程中最早发生的capases水解活化事件，启动Caspase活化后，即开启细胞内的死亡程序，通过异源活化方式水解下游Caspase将凋亡信号放大，同时将死亡信号向下传递。异源活化（hetero-activation）即由一种caspase活化另一种caspase是凋亡蛋白酶的酶原被活化的经典途径。被异源活化的Caspase又称为执行caspase(executioner caspase)，包括Caspase-3,-6,-7。执行Caspase不象启动Caspase ，不能被募集到或结合起始活化复合体，它们必须依赖启动Caspase才能活化。[编辑本段]Caspase的效应机制凋亡细胞的特征性表现，包括DNA裂解为200bp左右的片段，染色质浓缩，细胞膜活化，细胞皱缩，最后形成由细胞膜包裹的凋亡小体，然后，这些凋亡小体被其他细胞所吞噬，这一过程大约经历30-60分钟，Caspase引起上述细胞凋亡相关变化的全过程尚不完全清楚，但至少包括以下三种机制： 1．凋亡抑制物正常活细胞因为核酸酶处于无活性状态，而不出现DNA断裂，这是由于核酸酶和抑制物结合在一起，如果抑制物被破坏，核酸酶即可激活，引起DNA片段化（fragmentation）。现知caspase可以裂解这种抑制物而激活核酸酶，因而把这种酶称为Caspase激活的脱氧核糖核酸酶（caspase-activated deoxyribonulease CAD），而把它的抑制物称为ICAD。因而，在正常情况下，CAD不显示活性是因为CAD-ICAD，以一种无活性的复合物形式存在。ICAD一旦被Caspase水解，即赋予CAD以核酸酶活性，DNA片段化即产生，有意义的是CAD只在ICAD存在时才能合成并显示活性，提示CAD-ICAD以一种其转录方式存在，因而ICAD对CAD的活化与抑制却是必需要的。 2．破坏细胞结构 Caspase可直接破坏细胞结构，如裂解核纤层，核纤层（Lamina）是由核纤层蛋白通过聚合作用而连成头尾相接的多聚体，由此形成核膜的骨架结构，使染色质（chromatin）得以形成并进行正常的排列。在细胞发生凋亡时，核纤层蛋白作为底物被Caspase在一个近中部的固定部位所裂解，从而使核纤层蛋白崩解，导致细胞染色质的固缩。 3．调节蛋白丧失功能 Caspase可作用于几种与细胞骨架调节有关的酶或蛋白，改变细胞结构。其中包括凝胶原蛋白（gelsin）、聚合粘附激酶（focal adhesion kinase ,FAK）、P21活化激酶α（PAKα）等。这些蛋白的裂解导致其活性下降。如Caspase可裂解凝胶原蛋白而产生片段，使之不能通过肌动蛋白（actin）纤维来调节细胞骨架。除此之外，Caspase还能灭活或下调与DNA修复有关的酶、mRNA剪切蛋白和DNA交联蛋白。由于DNA的作用，这些蛋白功能被抑制，使细胞的增殖与复制受阻并发生凋亡。所有这些都表明Caspase以一种有条不紊的方式进行"破坏"，它们切断细胞与周围的联系，拆散细胞骨架，阻断细胞DNA复制和修复，干扰mRNA剪切，损伤DNA与核结构，诱导细胞表达可被其他的细胞吞噬的信号，并进一步使之降解为凋亡小体。

1..保存内环境的稳定。2.免疫的需要:部分老的淋巴细胞凋亡，为新生免疫细胞创造下更大的生存空间，提高抗病能力。3.发育的需要:比如蝌蚪在向青蛙的转变过程中其尾部细胞凋亡。4.减少不必要的能耗和空间，为细胞的更新换代做准备。

为了维持机体组织中适宜的细胞数量，在细胞分裂和细胞死亡之间需要一种精确的动态平衡。由于这种生成与死亡的有序流程，在胚胎和成人期便维持着人体组织的适宜细胞数量。而这种精密地控制细胞的消亡过程就称为程序性细胞死亡。正常的生命需要细胞分裂以产生新细胞，并且也要有细胞的死亡，由此人体和生物的器官才得以维持平衡。

细胞凋亡和细胞增殖都是生命的基本现象，是维持体内细胞数量动态平衡的基本措施。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞，保证了胚胎的正常发育；在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞，保证了机体的健康。和细胞增殖一样细胞凋亡也是受基因调控的精确过程，在这一节我们就细胞凋亡的分子机理作简要的介绍。细胞凋亡的途径主要有两条，一条是通过胞外信号激活细胞内的凋亡酶caspase、一条是通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活caspase。这些活化的caspase可将细胞内的重要蛋白降解，引起细胞凋亡。一、凋亡相关的基因和蛋白细胞凋亡的调控涉及许多基因，包括一些与细胞增殖有关的原癌基因和抑癌基因。其中研究较多的有ICE、Apaf-1、Bcl-2、Fas/APO-1、c-myc、p53、ATM等。 1．Caspase家族 Caspase属于半胱氨酸蛋白酶，相当于线虫中的ced-3，这些蛋白酶是引起细胞凋亡的关键酶，一旦被信号途径激活，能将细胞内的蛋白质降解，使细胞不可逆的走向死亡。它们均有以下特点：①酶活性依赖于半胱氨酸残基的亲核性；②总是在天冬氨酸之后切断底物，所以命名为caspase（cysteine aspartate-specific protease），方便起见本文称之为凋亡酶；③都是由两大、两小亚基组成的异四聚体，大、小亚基由同一基因编码，前体被切割后产生两个活性亚基。最早发现人类中与线虫ced-3同源的基因[1]是ICE，即：白介素-1 β转换酶（Interleukin-1 β-converting enzyme）基因，因该酶能将白介素前体切割为活性分子，故名。通过cDNA杂交和查找基因组数据库，在人类细胞中已发现11个ICE同源物[2]，分为2个亚族（subgroup）：ICE亚族和CED-3家族（图15-6），前者参与炎症反应，后者参与细胞凋亡，又分为两类：一类为执行者（executioner或effector），如caspase-3、6、7，它们可直接降解胞内的结构蛋白和功能蛋白，引起凋亡，但不能通过自催化（autocatalytic）或自剪接的方式激活；另一类为启动者（initiator），如caspase-8、9，受到信号后，能通过自剪接而激活，然后引起caspase级联反应，如caspase-8可依次激活caspase-3、6、7。细胞中还具有caspase的抑制因子，称为IAPs（inhibitors of apoptosis proteins），属于一个庞大的蛋白家族。它们能通过BIR结构域（baculovirus IAP repeats domain）[3]与caspase结合，抑制其活性，如XIAP。图15-6：ICE家族成员 A：3类caspase：蓝色参与炎症反应，红色为执行者，绿色为启动者；B：caspase-3的结构模型；C：caspase-3的活化过程引自Katja C. Zimmermann等2001 2．Apaf-1 Apaf-1被称为凋亡酶激活因子-1（apoptotic protease activating factor-1），在线虫中的同源物为ced-4，在线粒体参与的凋亡途径中具有重要作用，该基因敲除后，小鼠神经细胞过多，脑畸形发育。Apaf-1含有3个不同的结构域：①CARD（caspase recruitment domain）结构域，能召集caspase-9；②ced-4 同源结构域，能结合ATP/dATP；③C端结构域，含有色氨酸/天冬氨酸重复序列，当细胞色素c[4]的结合到这一区域后，能引起Apaf-1多聚化而激活。Apaf-1具有激活Caspase-3的作用，而这一过程又需要细胞色素c（Apaf-2）和caspase-9（Apaf-3）参与。Apaf-1/细胞色素c复合体与ATP/dATP结合后，Apaf-1就可以通过其CARD结构域召集caspase-9，形成凋亡体（apoptosome），激活caspase-3，启动caspase级联反应。 3．Bcl-2家族 Bcl-2[5]为凋亡抑制基因，是膜的整合蛋白，其功能相当于线虫中的ced-9。现已发现至少19个同源物，它们在线粒体参与的凋亡途径中起调控作用，能控制线粒体中细胞色素c等凋亡因子的释放。 Bcl-2家族成员都含有1-4个Bcl-2同源结构域（BH1-4），并且通常有一个羧端跨膜结构域(transmembrane region ,TM)。其中BH4是抗凋亡蛋白所特有的结构域，BH3是与促进凋亡有关的结构域。根据功能和结构可将Bcl-2基因家族分为两类（图15-7），一类是抗凋亡的（anti-apoptotic），如：Bcl-2、Bcl-xl、Bcl-w、Mcl-1；一类是促进凋亡的（pro-apoptotic），如：Bax、Bak、Bad、Bid、Bim，在促凋亡蛋白中还有一类仅含BH3结构，如Bid、Bad。虽然Bcl-2蛋白存在于线粒体膜、内质网膜以及外核膜上，但主要定位于线粒体外膜，它拮抗促凋亡蛋白的功能。而大多数促凋亡蛋白则主要定位于细胞质，一旦细胞受到凋亡因子的诱导，它们可以向线粒体转位，通过寡聚化在线粒体外膜形成跨膜通道，或者开启线粒体的PT孔，从而导致线粒体中的凋亡因子释放，激活caspase，导致细胞凋亡。胞质中的促凋亡蛋白可通过不同的方式被激活，包括去磷酸化，如Bad；被caspase加工为活性分子，如Bid；从结合蛋白上释放出来，如Bim是与微管蛋白结合在一起的。图15-7 Bcl-2家族引自Katja C. Zimmermann等2001 4．Fas Fas又称作APO-1/CD95，属TNF受体家族。Fas基因编码产物为分子量45KD的跨膜蛋白，分布于胸腺细胞，激活的T和B淋巴细胞，巨噬细胞，肝、脾、肺、心、脑、肠、睾丸和卵巢细胞等。Fas蛋白与Fas配体结合后，会激活caspase，导致靶细胞走向凋亡。 5．p53 是一种抑癌基因，其生物学功能是在G期监视DNA的完整性。如有损伤，则抑制细胞增殖，直到DNA修复完成。如果DNA不能被修复，则诱导其调亡，研究发现丧失p53功能的小鼠胸腺细胞对糖皮质激素诱导的调亡反应和正常细胞相同，而对辐射诱导的调亡不敏感。 6．myc 在许多人类恶性肿瘤细胞中都发现有c-myc的过度表达，它能促进细胞增殖、抑制分化。在凋亡细胞中c-myc也是高表达，作为转录调控因子，一方面它能激活那些控制细胞增殖的基因，另一方面也激活促进细胞凋亡的基因，给细胞两种选择：增殖或凋亡。当生长因子存在，Bcl-2基因表达时，促进细胞增殖，反之细胞凋亡。 ATM（ataxia telangiectasia-mutated gene）是与DNA损伤检验有关的一个重要基因。最早发现于毛细血管扩张性共济失调症患者，人类中大约有1%的人是ATM缺失的杂合子，表现出对电离辐射敏感和易患癌症。正常细胞经放射处理后，DNA损伤会激活修复机制，如DNA不能修复则诱导细胞凋亡。ATM是DNA损伤检验点的一个重要的蛋白激酶（参见第十三章第四节）二、Fas介导的细胞凋亡细胞表面的凋亡受体是属于肿瘤坏死因子受体（TNFR）家族的跨膜蛋白，它们包括Fas（Apo-1/CD95）、TNFR1、DR3/WSL、DR4/TRAIL-R1和DR5/TRAIL-R2。其配体属于TNF家族，目前已比较清楚的是Fas介导的细胞凋亡途径。 Fas具有三个富含半胱氨酸的胞外区和一个称为死亡结构域（Death domain，DD，图15-8）的胞内区。Fas的配体FasL（Fas ligand）与Fas结合后，Fas三聚化使胞内的DD区构象改变，然后与接头蛋白FADD（Fasassociated death domain）的DD区结合，而后FADD的N端DED区（death effector domain）就能与Caspase-8（或-10）前体蛋白结合，形成DISC (death-inducing signaling complex )[6] ，引起caspase-8、10通过自身剪激活，它们启动caspase的级联反应，使caspase-3、-6、-7激活，这几种Caspase可降解胞内结构蛋白和功能蛋白，最终导致细胞凋亡。图15-8 FAS介导的细胞凋亡引自Avi Ashkenazi and Vishva M. Dixit 1998 Caspase 可激活名叫CAD（caspase-activated Dnase）的核酸酶，CAD能在核小体的连接区将其切断，形成约为200bp整数倍的核酸片段。正常情况下CAD存在于胞质中，并且与抑制因子ICAD/DFF-45蛋白结合，不能进入细胞核。Caspase活化后可以降解ICAD/DFF-45，释放出CAD，使它进入细胞核降解DNA。 Fas/FasL系统在免疫系统中具有重要的作用，其一是参与免疫调节，活化成熟的外周T细胞主要通过Fas/FasL系统介导的细胞凋亡清除与自身抗原有交叉反应的克隆和由自身抗原激活的细胞克隆，以限制T细胞克隆的无限增殖，防止对自身组织的损伤，即产生外周免疫耐受。淋巴细胞凋亡异常导致的免疫耐受失控，是自身免疫性疾病的主要病因。其二是细胞毒T细胞（CTL）可以通过FasL诱导靶细胞凋亡，但遗憾的是，某些肿瘤细胞也可以通过这一途径诱导淋巴细胞凋亡，从而逃脱免疫监控。三、线粒体与细胞凋亡细胞应激反应或凋亡信号能引起线粒体细胞色素c释放，作为凋亡诱导因子，细胞色素c能与Apaf-1、caspase-9前体、ATP/dATP形成凋亡体（apoptosome，图15-9），然后召集并激活caspase-3，进而引发caspases级联反应，导致细胞凋亡。在这里，一个核心的问题是细胞色素c究竟通过哪一种途径释放到细胞质中，由于大部分凋亡细胞中很少发生线粒体肿胀和线粒体外膜破裂的现象，所以目前普遍认为细胞色素是通过线粒体PT孔或Bcl-2家族成员形成的线粒体跨膜通道释放到细胞质中的。线粒体PT孔（permeability transition pore）主要由位于内膜的腺苷转位因子（Adenine nucleotide translocator，ANT）和位于外膜的电压依赖性阴离子通道（Voltage dependent anion channel，VDAC）等蛋白所组成，PT孔开放会引起线粒体跨膜电位下降和细胞色素c释放。Bcl-2家族蛋白对于PT孔的开放和关闭起关键的调节作用，促凋亡蛋白Bax等可以通过与ANT或VDAC的结合介导PT孔的开放，而抗凋亡类蛋白如Bcl-2、Bcl-xL等则可通过与Bax竞争性地与ANT结合，或者直接阻止Bax与ANT、VDAC的结合来发挥其抗凋亡效应。 Bcl-2家族的结构和能形成离子通道的一些毒素（如大肠杆菌毒素）非常相似。插入膜结构中形成较大的通道，允许细胞色素c等蛋白质通过，这可能是细胞色素c释放的另一个途径。在线虫中ced-3和ced-4的缺失突变抑制所有发育阶段的细胞死亡。在哺乳动物中，尽管Apaf-1基因缺失的小鼠没有caspase活化，但除了神经细胞过多外，大多数器官发育是正常的。近年来的研究发现随细胞色素c释放的蛋白还有Smac（second mitochondria-derived activator of caspase）、凋亡诱导因子（apoptosis inducing factor，AIF）和核酸内切酶G( Endo G)。Smac能通过N端的几个氨基酸与IAPs（凋亡抑制蛋白）的BIR结构域结合，从而解除IAP对caspase的抑制；AIF[7]则引起核固缩和染色质断裂；Endo G可以使DNA片段化。可见即使在caspase不参与的情况下，由线粒体途径仍可引起细胞凋亡。在对Fas应答的细胞中，一型细胞（type I），如胸腺细胞，其caspase-8有足够的活性，被Fas活化后导致细胞凋亡，在这类细胞中高表达Bcl-2不能抑制Fas诱导的细胞凋亡。在二型细胞（type II），如肝细胞中，Fas介导的caspase-8活化不能达到足够的水平，因此这类细胞中的凋亡信号需要借助凋亡的线粒体途径来放大。活化的caspase-8将胞质中的Bid剪切，形成活性分子tBid（truncated Bid），tBid进入线粒体，导致细胞色素c释放，使凋亡信号放大。图15-9 细胞色素释放引起的凋亡引自R. Chris Bleackley and Jeffrey A. Heibein 2001 我们不看出线粒体既是细胞的能量工厂，也是细胞的凋亡控制中心，可是为什么线粒体会担负起如此重要的双重功能呢？一个主要的原因是各类生长因子都可以促进葡萄糖转运和己糖激酶等向线粒体转运、加速能量生产，相反地剥夺生长因子后，细胞氧消耗降低、ATP合成不足、蛋白质合成受阻，最后细胞走向死亡。由于这一方面的资料较少，目前还很难作出一个较好的解释，只能留在以后再完善。 -------------------------------------------------------------------------------- [1]Horvitz实验室的袁均英1993年发现哺乳动物ced-3的同源物为白介素-1-β转换酶（ICE）。 [2] 哺乳动物中已发现14个。 [3] 最早在细菌和病毒中发现。 [4] 是线粒体内膜的外周蛋白，呼吸链中的两个可移动组分之一，位于膜间隙，释放到细胞质中会引起细胞凋亡。 [5] 是一种原癌基因，名称来源于B细胞淋巴瘤/白血病-2（B-cell lymphoma/Leukemia-2，bcl-2），最早由Tsujimoto（1985）从伴有14、18染色体易位的淋巴瘤细胞中发现，在正常人体内位于18号染色体，在患者易位于14号染色体。 [6] Kischkel等1995发现Fas活化时可以与至少4种蛋白相连，分别称为CAP1(Cytotoxicity-dependent APO-1 (Fas/CD95)-associated proteins 1)、CAP2、CAP3和CAP4，这4种蛋白与活化的Fas受体一起被称为死亡诱导信号复合物(death-inducing signaling complex, DISC)。随后的研究证实CAP1和CAP2是不同形式丝氨酸磷酸化的FADD蛋白，CAP3和CAP4实际上就是活化的caspase-8。 [7]是一种依赖于黄素的一种氧化还原酶，目前还不清楚其作用机制。

细胞衰老机制研究最新进展论文

细胞衰老的原因分析

细胞衰老的原因分析。细胞学说是一个庞大的课题，我们都知道人体的衰老就是细胞的衰老，不少人好奇细胞为何会衰老。我已经为大家搜集了细胞衰老的原因分析的相关信息，一起来看看吧。

1、遗传决定学说：

认为衰老是遗传上的程序化过程，其推动力和决定因素是基因组。控制生长发育和衰老的基因都在特定时期有序地开启或关闭。控制机体衰老的基因或许就是“衰老基因”。长寿者、早老症患者往往具有明显的家族性，后者已被证实是染色体隐性遗传病。这些都促使人们推测，衰老在一定程度上是由遗传决定的。

2、氧化损伤学说(自由基理论)：

早在20世纪50年代，就有科学家提出衰老的自由基理论，以后该理论又不断发展。自由基是生物氧化过程中产生的、活性极高的中间产物。自由基的化学性质活泼，可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂质等大分子物质，造成氧化性损伤，结果导致DNA断裂、交联、碱基羟基化，蛋白质变性失活等胞结构和功能的改变。

正常细胞内存在清除自由基的.防御系统，如超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)，谷胱甘肽过氧化物酶等。实验证明，SOD与CAT的活性升高能延缓机体的衰老。

3、端粒钟学说：

端粒是染色体末端的一种特殊结构，其DNA由简单的重复序列组成。在细胞分裂过程中，端粒由于不能为DNA聚合酶完全复制而逐渐变短。科学家提出了端粒钟学说，认为端粒随着细胞的分裂不断缩短，当端粒长度缩短到一定阈值时，细胞就进入衰老过程。

4、转录或翻译差错学说：

随着年龄的增长，机体的细胞内不但DNA复制效率下降，而且常常发生核酸、蛋白质、酶等大分子的合成差错，这种与日俱增的差错最终导致细胞功能下降，并逐渐衰老、死亡。

5、废物累积学说：

由于细胞功能下降，细胞一方面不能将代谢废物及时排出细胞，另一方面又不能将这些代谢废物降解消化，这些代谢废物越积越多，在细胞中占据的空间越来越大，影响细胞代谢废物的运输，以致于阻碍了细胞的正常生理功能，最终引起细胞的衰老。

6、程序性细胞死亡理论：

是衰老的一种假说，该理论认为衰老是因细胞程序性死亡，就是细胞象编好的程序一样，按照设定的程序，到了特定的时间就死亡。

有关衰老的假说还有很多。近年来，用线虫进行的发育程序与衰老关系的研究取得了显著进展。线虫的特殊发育模式关系到发育方向的决定和寿命的延长。

细胞衰老的特征有哪些

主要特征：

研究表明，衰老细胞的核、细胞质和细胞膜等均有明显的变化：

形态变化总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化。

衰老细胞的形态变化表现有：

1、核：增大、染色深、核内有包含物

2、染色质：凝聚、固缩、碎裂、溶解

3、质膜：粘度增加、流动性降低

4、细胞质：色素积聚、空泡形成

5、线粒体：数目减少、体积增大

6、高尔基体：碎裂

7、尼氏体：消失

8、包含物：糖原减少、脂肪积聚

9、核膜：内陷

分子水平的变化：折叠

1、DNA：从总体上DNA复制与转录在细胞衰老时均受抑制，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。

2、 RNA：mRNA和tRNA含量降低。

3、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。

4、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。

5、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。

我研究证明：人类文明越先进，人类恋爱的年龄就越晚！因为人活得更久再生育，后代能够继承到的长寿基因和各种有益基因就越多！你看老鼠，它们的性成熟时间短，繁殖的时间间隔也就很短。虽然也会有一些长寿的老鼠繁殖后代，但是它们后代能够继承到的长寿基因却会被急剧稀释，因为短寿基因的老鼠实在是太多了！人类也一样，所以现在才会有结婚年龄限定，目的就是逐渐提高人类的寿命上限。也就是说，未来的人类，或许会像西方神话中的精灵一样，能够活上千岁。但会因为长时间普遍性的较晚生育，会出现性成熟时间变长的可能。

你也可以学习生物学，一起研发长生不老制剂。

细胞衰老的可能机制有10来种说法，其中自由基说和端粒说似乎占主流。1、氧自由基学说：认为细胞衰老是机体代谢产生的氧自由基对细胞损伤的积累。2、端粒学说：提出细胞染色体端粒缩短的衰老生物钟理论，认为细胞染色体末端特殊结构-端粒的长度决定了细胞的寿命。3、DNA损伤衰老学说：认为细胞衰老是DNA损伤的积累。基因衰老学说认为细胞衰老受衰老相关基因的调控。4、分子交联学说：认为生物大分子之间形成交联导致细胞衰老，也有学者认为，脂褐素蓄积、糖基化反应以及细胞在蛋白质合成中难免发生的误差等因素导致细胞衰老。细胞衰老和机体衰老是两个不同的概念，但两者有密切关系。机体衰老的基础是构成机体的细胞在整体、系统或器官水平的衰老，但不等于构成机体的所有细胞都发生了衰老。正常生命活动中细胞衰老死亡与新生细胞生长更替是新陈代谢的必然规律，也避免了组织结构退化和衰老细胞的堆积，使机体延缓了整体衰老。不同种类的细胞其寿命和更新时间有很大的差别，如成熟粒细胞的寿命仅为10余小时，红细胞寿命约为4个月，胃肠道的上皮细胞每周需要更新1次，胰腺上皮细胞的更新约需要50天，而皮肤表皮细胞的更新则大约需要1~2个月。由此可见细胞的寿命总是比人的寿命短很多。发育生物学理论认为，哺乳动物自然寿命约为其生长发育期的5~7倍。由此推论，人类完成生长发育约在20~22周岁，自然寿命应是100~150岁，但事实上大多数人都很难达到这个理论寿命。细胞衰老是机体衰老和死亡的基础。虽然，自然衰老不是疾病，但它与许多老年性疾病关系紧密。随着年龄增长，衰老机体在应激和损伤状态下，保持和恢复体内稳态的能力下降，因此罹患心血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病、自身免疫疾病和老年性痴呆等几率增大。人们往往把老年性疾病认为是衰老的必然结果，这是不够准确的，应该强调生理学衰老与病理性衰老有本质区别。生理性衰老是一个缓慢过程，生理性衰老者基本上能够老而无疾，老而不衰，甚至老当益壮。病理性衰老是指常年身体虚弱，疾病缠身，疾病促使机体加速老化。然而，当前人们对衰老生物学机制的认识尚浅，无论是生理性衰老，还是病理性衰老都是以机体细胞总体水平的衰老为基础，要阐明机体衰老的机制必须从研究细胞衰老的机制开始。尽管衰老死亡是不可避免的自然规律，但延缓衰老，尤其是努力避免病理性衰老却是可以做到的。据报道，2050年全球60岁以上老年人达到20亿，大约为总人口的20~30%。面临人口老化进程加快和人口寿命普遍提高的趋势，保障老年人享有良好的健康和较高的生活质量已成为社会科学和生命科学共同关注的重大问题。因此，开展衰老生物学和延缓衰老的研究具有重要的科学意义和社会价值。

研究口腔上皮细胞论文参考文献

实验报告要点

一、扉页

并非所有的实验报告都有标题页，但是如果讲师想要标题页，那么它应该是一个单独的页面，包括：实验的题目、自己的名字和实验室伙伴的名字、导师的名字、进行实验或提交报告的日期。

二、标题

标题写着做了什么。它应该简短，并描述实验或调查的要点。

三、介绍

通常情况下介绍是解释实验室目标或目的的一个段落。用一句话陈述假设。有时介绍可能包含背景信息，简要总结实验是如何进行的，陈述实验的发现，并列出调查的结论。

四、步骤

描述在调查过程中完成的步骤。要足够详细，任何人都可以阅读这一部分并复制实验。提供一个图表来描述实验设置可能会有所帮助。

五、数据

从过程中获得的数字数据通常以表格的形式呈现。数据包括进行实验时记录的内容。

六、结果

用语言描述数据的含义。有时“结果”部分会与“讨论”部分结合在一起。

七、讨论或分析

数据部分包含数字，“分析”部分包含根据这些数字进行的任何计算。这是解释数据和确定假设是否被接受的地方，也是讨论在进行调查时可能犯的任何错误的地方。

八、结论

大多数情况下，结论是一个段落，总结了实验中发生的事情，假设是被接受还是被拒绝，以及这意味着什么。

九、图形和图表

图表和图形都必须标有描述性的标题。在图表上标注轴，确保包含测量单位。一定要参考报告正文中的图和图表。

十、参考

如果研究是基于别人的文献，或者引用了需要文档的事实，那么应该列出这些参考文献。

中国的明清两朝，与西方的文艺复兴及资产阶级革命几乎同时代，然而，却上演着截然不同的两幕：一是封建社会日趋退幕，科学文化发展缓慢；二是活力四溅，日见朝气，经济、科学、文化走上了发展的快车道。明、清：中医学的综合和集大成明清是中国封建社会走向成熟和渐趋停滞时期，中医学的发展也有与这个时代相近似的特征。这一时期中医学发展的主要特点是：1、“温病学派”形成：温病是的多种外感急性热病的总称，早在，《内经》中就有一些零散的记述。汉代张仲景对温病的初期证候作了特征上的描述，“太阳病发热而渴，不恶寒者，为温病”（《伤寒杂病论》）。宋元时，温病开始脱离伤寒学说体系，提出了热病初期应以辛凉解表为治，突破了以往一概辛温解表的治法。明清时，大瘟疫多次流行，医家们在不断探索和经验的总结中，对温病的病因、发生发展的规律、以及诊断、治疗提出不少创见。如“戾气”病因说，“温邪上受，首先犯肺，逆传心包”的发展规律的认识，“卫气营血”辨证、三焦辨证的诊断方法，“在卫汗之可也，到气才可清气，入营犹可透热转气，……入血就恐耗血动血，直需凉血散血”的治疗原则等。正是明清时期的医家总结、革新、探索和理论上的创新发展，促使温病在理、法、方、药上自成体系，形成了较为系统而完整的温病学说，使中医学对外感热病的认识理论、诊断方法、防治措施等方面都更为系统而完善。不少领域出现了深化发展的趋势。如对生命的探讨已深入到生命的起源和原动力，有了“肾为先天之本，脾为后天之本”的重要论断；命门学说有了长足发展；医家们对于某些常见病有了深入细致的研究，出现了一批治疗虚劳、中风、吐血、郁证、痘疹的专家和专著。清代出了一位具有革新精神的伟大医学家——王清任，他在《医林改错》中，纠正了以往医书中对人体解剖方面的错误记载，他所创制的活血逐淤方剂，至今仍有实用价值。3、药物学成就辉煌。明代李时珍著成举世闻名的医药学巨著《本草纲目》，书中内容丰富、论述广泛，所载药物多达1800余种，并附有药图1000多幅，药方10000多首，是我国药学史上的重要里程碑；他对药物的分类，从无机到有机、从低等到高等、符合进化论的观点，是当时最先进的科学分类法；书中还有对人的生理、病理、疾病症状、卫生预防等内容的正确记述，而且还综合了大量的科学资料，包括植物学、动物学、矿物学、物理学、天文学、气象学等方面的内容，丰富了世界科学宝库，对这些学科的发展也作出了重要的贡献。这一时期还有赵学敏著述的《本草纲目拾遗》、吴其浚的《植物名实图考》、兰茂的《滇南本草》等也促进了药物学的发展。4、病案格式的建立和医案专集的出版。医案的记载，首见于《史记》。到明代，形成了记录详细、项目固定的病案格式。1522年，《韩氏易通》里提出病案内容应包括望形色、闻声音、问情状、切脉、论病原、治方术六大部分，还有具体项目31项，制定了较为详细的病案格式。1584年，吴昆在其所著《脉语》中，对病案格式又作了修改补充，规定病案内容的7大部分，内容更为详备。这对医疗经验的总结、医疗水平的提高以及理论的发展无疑是一个重要的举措。明代起，医案专辑大量出现，1552年江瓘的《名医类案》编撰完成，这部医案专辑内容空前丰富，是对历代医家的验案及经史百家文献中所记载的重要医案的收集、总结，并进行了分类编排和评议，至今仍有重要的参考价值。清代魏之琇在《名医类案》的基础上，又写成《续名医类案》。另外，叶天士的《临证指南医案》、徐大椿的《洄溪医案》等都流传较广，影响较大。清隆庆二年（1568年），成立了我国医学史上第一个民间医学学术团体——“一体堂宅仁医会”。十八世纪末，。清代唐大烈主编了中国最早的中医杂志——《吴医汇讲》。这在当时医学交流上起到一定的积极作用。明清时期，由于中外交通的发展，中外医学交流盛况空前。国外来华学习中医的或是我国把中医传到国外的人数和次数都超过以往任何时期；中医药学传到国外后，在国外继续发展，有不少人翻译著述中医药学著作，并且有些还形成了学派。如《东医宝鉴》把中医学介绍到了朝鲜。1487年日本的田代三喜来华学习中医药学，尤其崇尚李杲和朱丹溪的学说，回国后力倡李、朱学说，著有《捷术大成印可集》、《福药势剪》、《直指篇》、《医案口诀》等书，使李、朱学说在日本广为流传，并逐渐形成了一个学派。

题目1:正确使用显微镜观察一种生物细胞一:实验目的:1.制作临时装片 2.独立使用显微镜,观察生物细胞. 3.画出生物.二:我需要的材料用具:生理盐水.稀碘液.镊子.刀片.滴管.纱布.吸水纸.载玻片.显微镜.消毒牙签三:我自己准备的材料:口腔上皮细胞四:步骤:一.制作口腔上皮细胞临时装片1.用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦试干净2.把载玻片放在实验台上,用滴管在载玻片的中央滴一滴生理盐水3.把牙签上的口腔上皮细胞放在载玻片上的生理盐水滴中涂抹几下4.用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后缓缓地放下,盖在观察的材料上, 这样才能避免盖玻片下面出现气泡而影响观察.5.把一滴稀碘液滴在盖玻片的一侧6.用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引,使染液侵润标本的全部.

口腔上皮细胞是终端分化细胞，不能进行增殖，就没有DNA复制；但其基因可以表达，所以其遗传新的流向是DNA→RNA→蛋白质。