第十二章细胞增殖及其调控.docxVIP

第十二章 细胞增殖及其调控

第一节 细胞周期与细胞分裂

一、细胞周期

（一）细胞周期概述

细胞周期指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂的结束所经历的过程。正常情况下，沿着G1 、S 、G2 、M期运转。细胞周期经历的时间称为细胞周期时间（Tc）。tG1 变化最大，而tG2+tS+tM则相对稳定。

从增殖的角度看，细胞可分为3类：

①连续分裂细胞（周期中细胞）；在细胞周期连续运转。

②静止期细胞（G0期细胞）；

暂时脱离细胞周期，不进行增殖，但在适当刺激下可重新进入细胞周期的细胞。周期中细胞转化为G0期细胞多发生在G1期。

③终端分化细胞。

分化程度很高，一旦生成后，则终生不再分裂。

（二）细胞周期中各个不同时期及主要事件

1、G1期

G1期合成细胞生长所需要的各种蛋白质、糖类、脂类等，但不合成

DNA。

细胞周期的运转十分有序。这是基因有序表达的结果，与细胞分裂有关的基因，叫细胞分裂周期基因（cdc基因）。此种基因的有序表达，是受到一些控制点调控和监控的。如酵母细胞在DNA开始的稍前有启始点，在哺乳类叫R点（限制点，检验点）。

检验点不仅存在于G1期，也存在于其他时期，如S期检验点、G2期检验点、纺锤体检验点等。这些特异的监控机制（检验点）可以监别细胞周期中的错误，并诱导产生特异的抑制因子，阻止细胞周期进一步运行。

2、S期

S期即DNA合成期。新的组蛋白也是在S期合成的。真核细胞新合成的DNA立即与组蛋白结合，共同组成核小体串珠结构。

3、G2期

细胞核内DNA的含量已经增加一倍。其它结构物质和相关的亚细胞结构也已进行了进入M期的准备。但细胞能否顺利地进入M期，要受到G2期检验点的控制。

4、M 期

M期即细胞分裂期。

真核细胞的细胞分裂产要包括两种方式，即有丝分裂和减数分裂（成熟分裂）。

细胞周期中有那些主要检验点？各起什么作用？

1）G1/S期检验点：在酵母中称为start点，在哺乳动物中称为R点

（restrictionpoint），检验DNA是否损伤，细胞外环境是否适宜，细胞体积是否足够大。

2）S期期检验点：检验DNA复制是否完成。

G2/M期检验点：检验DNA是否损伤，细胞体积是否足够大。

中-后期检验点：纺锤体组装检验点。

（三）细胞周期长短测定

脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测定法：适用于细胞种类构成相对简单，细胞周期时间相对较短，周期运转均匀的细胞群体。其原理是用3H-TdR对测定细胞进行脉冲标记，定时取材并利用放射自显影技术显示标记细胞，统计标记的有丝分裂细胞的比例，以标记后的时间为

横坐标，以

标记的有丝分裂细胞的比例为纵坐标，通过读图测定细胞周期，一般采用半高度的读法；

流式细胞仪测定法：处于不同分裂时期，细胞内DNA含量不同，

利用流式细胞仪可以测定单个细胞内的DNA的含量。期过程为：应用某些药物对细胞进行处理，将细胞抑制在细胞周期的某个特定时期，然后将细胞从抑制中释放出来，所有细胞将会同步运转，以释放后的时间为横坐标，单个细胞内的DNA含量为纵坐标作图，通过读图得到各分裂期的时间。

其他方法：通过显微缩时摄像技术可以求出分裂间期和分裂期的准确时间；通过在不同的时间对细胞群体进行计数，可以推算出细胞群体的倍增时间，即细胞周期的总时间。

1、脉冲标记DNA复制的细胞分裂指数观察测定法

2、流式细胞分选仪测定法

（四）细胞周期同步法

细胞周期同步化是利用人工诱导或药物诱导的方法，使细胞同步化在细胞周期的某个特定时期，从而获得处于相同细胞周期的细胞作为实验材料。常用的方法有：人工选择同步化和药物诱导同步化。还可分为自然同步化和人工同步化。

自然同步化的例子有：

海胆受精卵最初几次分裂是同步的；

细菌的休眠孢子进入营养环境后能发生同步萌发；

黏菌变形体进行多次核分裂后，再进行同步细胞分裂。

人工同步化包括：人工选择法和人工诱导法（药物诱导法）

人工选择法：有丝分裂收集法和密度梯度离心法。

有丝分裂选择法：这种方法主要用于单层贴壁生长细胞，M期时该细胞变圆，与培养板之间的附着力下降，将培养瓶轻轻振荡，M期的细胞就会脱落下来。

密度梯度离心法：根据不同时期的细胞在体积和重量上的差异进行分离。

人工诱导法：DNA合成阻断法和分裂中期阻断法。

DNA合成阻断法：采用低毒或无毒的DNA合成抑制剂——脱氧胸苷，以一定浓度处理培养的细胞群体，经过一段时间后，几乎所有的细胞被抑制在S期或G1/S期，在换成无抑制剂的新鲜培养液处理一段时间，在用一定浓度的抑制剂处理一定时间，可以将细胞抑制在G1/S期交界处狭窄的时间区段。

分裂中期阻