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《细胞生物学》第九章 细胞的增殖和 与分化-2.ppt
Human:
2×1014 cells
200 cell types;组织、器官、系统;如:离体培养的上皮细胞,始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞;黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素。 ;多细胞生物既有时间上的分化,又有空间上的分化。在个体的细胞数量大量增加的同时,分化程度也越来越复杂,细胞间的差异也越来越大,且同一个体的细胞由于所处位置的不同而出现功能分工。;在形态特征发生明显差异之前,细胞分化的方向既已确定,并可持续若干代。
细胞从分化方向确定开始到出现特异形态特征之前这一时期,称决定。例如果蝇成虫盘的分化。
;;去分化(dedifferentiation) :也称脱分化,分化的细胞可以在特定条件的诱导下失去特有的结构和功能而变为具有未分化细胞的特征,是细胞分化的一种可逆现象。
转分化(transdifferentiation):从一种特化的细胞类型转变成为另一种类型的分化细胞的现象。
;外胚层; 随着细胞分化,细胞的分化潜能进一步受到限制,只有分化形成
某一类型细胞的能力。;随着分化程度的提高,细胞分裂能力逐渐下降,高度分化的细胞往往不再发生分裂。
如人成熟的红细胞。
分化程度高的细胞对环境因子的反应能力也逐渐下降。
如对电离辐射的敏感性:分化程度高的神经细胞和肌肉细胞敏感性很低;而分化程度低的生殖细胞则具有很高的敏感性。;3、分化细胞核的全能性;;;各种分化细胞的核含有物种完整的基因组,因此具有全能性。但成红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗?;分子杂交技术检测基因及其表达;又称组织特异性基因(tissue-specific gene),在各种组织中
有不同的选择表达的基因。如:成红细胞的血红蛋白基因,皮肤的
角蛋白基因。;在卵裂期间,不同的细胞质组分被分配到不同类型的细胞
内,这些特殊的组分被称为形态发生的决定子,它们支配
细胞分化的途径。;卵细胞中的蛋白质、mRNA并非均匀分布的,而是定位于特定的空间。卵的异质性使卵的分裂必然是不对称的,不同的子细胞得到的“家产”不同,因此具有不同的分化命运。 ;指一部分细胞对其邻近细胞的形态发生影响,并决定其分化方向。如眼的形成。;角膜;在胚胎??育中,分化的细胞受到邻近细胞产生的抑制物影响,其作用与诱导相对。如含有成蛙心组织的培养液培养蛙胚,则蛙胚不能发育出正常的心脏;用含成体蛙脑组织碎片的培养液培养蛙胚,也不产生正常的脑。
说明已分化的细胞可以产生抑制邻近细胞朝相同方向分化的物质,使发育的器官之间相互区别而避免重复发生。;如:将蝾螈的原肠胚三个胚层的游离细胞体外混合培养,各胚层细胞又将自我挑选,相互黏着,依然形成外胚层在外,内胚层在内,中胚层介于二者之间的胚胎。
相似的两种细胞之间的识别能力,依赖其表面存在的特殊物质,才能发生相互间的黏着。; 激素携带着特定的生物信息到达靶细胞,对靶细胞的
发育和分化有着十分重要的作用。如:蝌蚪变态过程中,
尾部退化及前肢形成是由于甲状腺分泌的甲状腺素的分泌
增加所致;卵巢产生雌激素,促进雌性第二性征的发育分
化,睾丸产生雄激素,促进雄性第二性征的发育分化。;环境中各种因子可调节或影响细胞分化与有机体的发育方向,如物理的、化学的、生物的因素均可对细胞分化和发育产生重要影响。;肿瘤细胞是增殖失控的细胞,例如从G1期进入到S期的调控经常被破坏,从而导致无限性细胞增殖。
从细胞分化的观点分析肿瘤,可认为:细胞癌变是细胞去分化的结果,即已经分化的细胞回复到未分化的状态。
因此,癌细胞和胚胎细胞具有许多相似的生物学特性。;肿瘤是异常分化的细胞
细胞生长与分裂失去控制
具有浸润性和扩散性
细胞间相互作用改变
蛋白表达谱系或蛋白活性改变
mRNA转录谱系改变;接触抑制作用的丧失;;传统的治疗方法,外科手术切除/化学疗法和放射性治疗都是杀伤性治疗。
研究表明肿瘤细胞可以在高浓度的分化信号作用下,被诱导分化为正常细胞。如:应用维甲酸和小剂量砒霜治疗早幼粒细胞白血病的诱导分化治疗取得了大批病例的成功。
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