细胞生物学的论文

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肿瘤细胞和疾病药物治疗的相关

研究

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学院药学院

指导老师

专业药学

学号

2012-12-3

摘要

目前,肿瘤尤其是恶性肿瘤已成为威胁人类健康的最严重疾病之一,采用化疗、放疗、手术、生物治疗和中西医结合等方法是治疗肿瘤的最有效手段。其中,新型抗肿瘤药的应用,在提高肿瘤患者生存质量、延长生存时间、延缓疾病的发展等方面发挥了巨大作用。本文分别从肿瘤特征、相关信号通路、相关基因、表观遗传修饰、肿瘤干细胞、肿瘤微环境几个方面综述了肿瘤细胞的相关研究进展,以期对肿瘤与细胞凋亡有个较全面的认识。

关键词:抗肿瘤药物发展细胞凋亡肿瘤细胞癌基因肿瘤干细胞

Abstract

At present, the tumor especially malignant tumor has become a threat to the health of human being is the most serious one of disease, chemotherapy, radiotherapy, surgery, biological treatment of combination of TCM and western medicine and methods of treatment of cancer is the most effective means. Among them, the new antineoplastic applications, to improve the living quality of patients with cancer, prolong survival time, delay the disease development has played a tremendous role. This paper from the tumor characteristics, related signal path, related genes, apparent genetic modification, tumor stem cell, tumor microenvironment were reviewed several aspects of tumor cells related research progress, in order to tumor cell apoptosis and have a more comprehensive understanding.

Keywords: antitumor drug research and development apoptosis tumor cell signal path cancer gene microenvironment cancer stem cells

引言

动物体内因分裂调节失控而无限增殖的细胞称为肿瘤细胞(tumor cell)。具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤(malignancy),上皮组织的恶性肿瘤称为癌(carcinoma)。目前癌细胞已作为恶性肿瘤细胞的通用名称。

肿瘤的发生与细胞凋亡失调有着密切的关系。细胞凋亡不足、凋亡敏感性降低等是肿瘤发生的主要原因。发现肿瘤细胞凋亡机制将对对癌症的治愈将有重要的意义。所以对于细胞凋亡机制、相关基因、信号通路的研究显得尤为重要。

2010 年4 月17 日,是第16 个“世界肿瘤日”。肿瘤是机体在各种致瘤因素作用下, 局部组织的细胞异常增生而形成的新生物, 常表现为局部肿块。肿瘤细胞具有异常的形态、代谢和功能。它生长旺盛, 常呈持续性生长。癌症是一组疾病, 其特征为异常细胞的失控生长, 并由原发部位向其它部位播散, 这种播散如无法控制, 将侵犯要害器官和引起衰竭, 最后导致死亡。来源于上皮组织的恶性肿瘤叫癌, 来源于间叶组织(包括结缔组织和肌肉)的恶性肿瘤叫肉瘤。

进入21世纪,随着现代医学的发展和肿瘤分子机制研究的逐步深入,全球抗肿瘤药研发硕果累累。自2005 年至今,美国食品与药品管理局(FDA)和欧洲药物管理局(EMEA)正式批准上市的抗肿瘤药有24个(孤儿药除外)。据不完全统计,2010年全球正处于临床研究阶段的抗肿瘤新药达470多个,共涉及2760 余项临床研究,其中Ⅲ期临床试验达231项,涉及新药50多个。[1]

一、肿瘤的特征

一般认为肿瘤具有如下五个特征: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、mRNA的表达谱及蛋白表达谱或蛋白活性改变和体外培养的恶性转化特性。

最新的观点见于2011年3月新出版的Cell杂志上,Weinberg教授新发表的一篇综述:Hallmarks of Cancer: The Next Generation,文章总结肿瘤具有以下十大特征:自给自足生长信号(Self-Sufficiency in Growth Signals);抗生长信号的不敏感(Insensitivity to Antigrowth Signals);抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death);潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential);持续的血管生成(Sustained Angiogenesis);组织浸润和转移(Tissue Invasion and Metastasis);避免免疫摧毁(Avoiding Immune Destruction);促进肿瘤的炎症(Tumor Promotion Inflammation);细胞能量异常(Deregulating Cellular Energetics);基因组不稳定和突变(Genome Instability and Mutation)。i

二、肿瘤的相关基因

目前,肿瘤的相关基因发生机理主要可以解释为:原癌基因被激活(如src 基因导致鸡的肉瘤,Ras基因等),抑癌基因失活(如Rb基因失活、p53基因等)原癌基因,就是一段具有促使细胞恶性转化的DNA核苷酸序列,根据蛋白的功能可分为以下5类:①生长因子;②生长因子受体及蛋白激酶(尤其是酪氨酸蛋白激酶);③GTP结合蛋白;④核内蛋白质(一般是指DNA结合蛋白);⑤其他,例如erb-A 基因可以表达甲状原素/类固醇激素受体,crk基因可以表达磷酯酶C等。

2.1、ras基因

是一种原癌基因,当被激活时,表达增高,抑制凋亡发生,促进细胞增殖。免疫组化可同时检测到其突变型和野生型表达蛋白,需进一步行mRNA水平检测才能鉴别。

2.2、Bcl-基因家族

属原癌基因,包括促进细胞凋亡的基因,如Bax、Bad、Bak、Bclxs等,以及抑制细胞凋亡的基因,如bcl-2、bcl-xl、Mcl-1、AL和Bag。Bax可形成同聚体(Bax/Bax),促进细胞凋亡;也可与Bcl-2形成杂二聚体(Bax/Bcl-2),二者的比值影响细胞凋亡率。Bcl-2丝氨酸-70的部位磷酸化可使其灭活,细胞凋亡增加ii。

2.3、c-myc基因

属原癌基因,它编码的蛋白质本身是一种转录调节因子,具有双重作用,存在某些生长因子(如胰岛素生长因子-1、IL-2等)促进细胞增殖,不存在生长因子时,促进细胞凋亡iii。

2.4 Fas基因

属原癌基因,编码一种细胞表面的跨膜蛋白质即Fas抗原(又称死亡受体,APO-1,CD95)与其配体结合,促进细胞凋亡iv。

其他原癌基因如c-fos,c-jun,c-erb B2,IGF-Ⅱ等,抑癌基因如Rb基因,P16基因,直接或间接地参与调节细胞凋亡。

抑癌基因,一些产生可抑制肿瘤生成和发展的因素,可以分为四类:

①癌基因产物的拮抗物(C-myc基因5'端的转录负控制区);②干扰素;③生长抑素;④控制染色体稳定性的因素(如Rb基因和WiLms瘤相关基因Wg)。

P53基因是一种抑癌基因,编码相对分子质量为53000的核磷酸蛋白。野生型P53是细胞生长的负调节基因,当细胞DNA受损时,使细胞生长停止于G1期,待DNA损伤被修复后再进入细胞周期,如果修复不成,则启动细胞凋亡消除受损细胞。突变型P53则丧失这种监控能力,在DNA受损情况下,抑制凋亡,促使细胞异常增殖,导致肿瘤预后差。突变型P53较野生型稳定,存在时间长,用免疫组化或其他方法检测到的常是突变型P53蛋白,或是野生型和mdm2结合的蛋白。

SPOP基因这一基因位于人染色体17q21的位点, 在肿瘤细胞中具有高缺失率及LOH现象,更为重要的是,研究人员还发现SPOP抑癌基因在肿瘤细胞和小鼠动物试验中具有显著抑制肿瘤生长和扩散的功能,进一步对其分子机制的研究表明SPOP作为泛素连接酶是通过泛素化和降解恶性肿瘤蛋白SRC-3/AIB1的在肿瘤中的水平,从而起到抑制肿瘤的功能。这有助于科学家们进一步了解乳腺癌肿瘤发生机制,未来也许还可以用于肿瘤诊断。

c2myc 、c2fos 和c2jun c2myc 基因编码的是一个不稳定、高度保守的磷酸蛋白。其定位于核内,能与DNA 和非组蛋白结合,具有促进细胞增殖或启动细胞凋亡的作用。在生长因子存在下,c2myc 可促进细胞增殖,无生长因子时,则加速细胞凋亡。c2fos 为原癌基因,表达产物c2Fos ,Consuelo 等研究认为c2Fos 不是凋亡的必需成分,可能是凋亡过程中的一个副效应。

三、肿瘤发生的相关信号通路

与肿瘤发生相关的信号通路主要有JAK-STAT信号通路, p53信号通路,NF-κB信号通路,Ras、PI(3)K和mTOR信号通路、Wnt信号通路、BMP信号通路等。

P53肿瘤抑制基因是细胞分子信号级联指导发生致死性DNA损伤的细胞进行自我毁灭的关键,多种信号因子的调控。如果p53基因失活(一如在一半以上的人类癌症中见到的那样),细胞生长的检测和平衡都会无法进行,并且体细胞开始积累突变以至于最终导致癌症的发生。P53在很多细胞凋亡信号通路中都扮演着十分重要的作用,包括膜凋亡信号,线粒体凋亡通路,以及它在细胞核内影响着很多与凋亡相关的因子的转录与表达。例如:当细胞中的DNA损伤或细胞增殖异常时,p53基因被激活,导致细胞周期停滞并启动DNA修复机制,使损伤的DNA得以修复。然而,当DNA损伤过度而无法被修复时,作为转录因子的p53还可进一步激活下游促凋亡基因的转录,诱导细胞凋亡并杀死有DNA损伤的细胞。不然,这些DNA损伤的细胞就可能逐渐脱离正常的调控,有可能最终形成肿瘤。最新Salk生物研究所的研究人员创造出的一个新小鼠模型显示研究人员从离体研究获得的有关p53活性调节的信息可能不适用于生活着的、呼吸着的生物体。这项研究表明先前通过组织培养方法获得的有关p53基因的调节信息可能在活体生物中并不是重要的调节形式,因此增加了人们对p53基因的新认识。

近年来研究表明, PI3K-Akt 能经多种途径抑制细胞凋亡, 促进细胞存活。PI3K-Akt 信号通路抗细胞凋亡的机制主要有: ①直接调节作用。哺乳动物细胞的细胞凋亡是多级联反应的过程。②通过直接或间接影响转录因子家族

( Forkhead、NF-κB、p53等) 发挥细胞存活调控作用。③通过调节细胞周期影响细胞增殖。④防止线粒体释放凋亡因子。v

组蛋白乙酰基化是常见的表观遗传修饰。基因启动子区域的高水平组蛋白乙酰基化往往会促进该基因的表达。异常的组蛋白乙酰基化与各种病理过程紧密相关。HDAC是重要的组蛋白乙酰基化调控因子,它们在很多癌症组织中的表达过高。它们的抑制剂能有效地诱导不同组织来源的癌细胞凋亡,但在同样的浓度

下,对正常细胞的毒性作用很小,因此是一类潜在的具有良好应用前景的新型抗肿瘤化合物。胚胎性癌细胞(embryonic carcinoma cells)是恶性畸胎瘤组织中分化程度低、恶性程度高的那一部分细胞。它们在畸胎瘤复发和转移过程中扮演着重要角色。传统化疗药物对于这类癌细胞的治疗效果并不理想。已有研究表明,HDAC抑制剂能够有效地诱导胚胎性癌细胞凋亡,但是目前并不清楚其中的分子机制。

上海生科院生化与细胞所宋建国研究组博士研究生舒广文等人的研究工作表明,Zac1基因的表达上调在组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)抑制剂诱导的胚胎性癌细胞凋亡过程中起着关键作用。vi

四、肿瘤干细胞

1994年Lapidot et al首次通过特异细胞表面标志分离出了人急性粒细胞性白血病干细胞(leukemic stem cells LSC) 发现只有LSC 才具有不断自我更新维持其恶性显型的作用证明了肿瘤干细胞的客观存在. 最近乳腺癌和脑瘤中相继分离纯化出了具有特异表面标志的肿瘤干细胞开创了实体肿瘤干细胞研究的新局面并提出实体肿瘤也是一种干细胞疾病的理念。vii研究肿瘤干细胞存在的普遍性及探索其发生机制,依然是目前肿瘤生物学研究的一个非常重要的课题。

五、细胞毒药物

细胞毒药物是经典的抗肿瘤药,疗效肯定。虽然其毒副作用较大,但由于替代性药物缺乏,一直是化疗的基础药物。其主要有以下几类:

5.1 烷化剂

曲贝替定(Trabectedin,强生制药公司)是首个海洋来源抗肿瘤药,为在海鞘中提取的四氢喹啉类生物碱的半合成品。除了可阻滞肿瘤细胞在G1/G2周期的分化外,还可抑制血管内皮细胞生长因子(VEGF)的分泌及VEGF受体(VEGFR)- 1 的表达。2004年,其在欧、美已被指定为治疗急性淋巴母细胞白血病、软组织肉瘤和卵巢癌的孤儿药。2007年,EMEA正式批准其用于进展型软组织肉瘤的二线治疗。

5.2 抗代谢药

奈拉滨(Nelarabine,葛兰素史克公司)为脱氧鸟苷类似物9- β- 阿糖鸟嘌呤(ara- G)的前体药,在体内活化为5- 三磷酸ara- GTP,选择性地在T 细胞中积累从而抑制脱氧核糖核酸(DNA)合成,导致癌细胞死亡。抗叶酸制剂Pralatrexate(Allos 制药公司)由甲氨蝶呤改进而成,抑制二氢叶酸还原酶。2009 年,美国FDA 批准其单用于复发/难治性T 细胞淋巴瘤治疗,给药时定期肌肉注射维生素B12,每日口服叶酸可减轻与治疗相关的血液学毒性和黏膜炎。

5.3 铂类抗肿瘤药

赛特铂(Satraplatin,百时美施贵宝公司)系具环己基氨结构的第3 代铂络合物抗肿瘤药。口服给药吸收良好,疗效与顺铂、卡铂相近,与顺铂无交叉耐药性,不良反应为呕吐,未发现肾、肝及神经毒性。目前,正对前列腺癌、小细胞

肺癌(SCLC)和非SCLC(NSCLC)、卵巢癌进行Ⅲ期临床试验。

5.4 蒽环类抗肿瘤药

匹杉琼(Pixantrone,Cell Therapeutics 公司)为米托蒽醌衍生物,其作用机制与米托蒽醌相似,可嵌入细胞DNA,抑制拓扑异构酶Ⅱ(TopoⅡ)。该药单用治疗NHL的完全缓解率约为20%,联合治疗时可达59%。

氨柔比星(Amrubicin,住友制药)是第3 代合成蒽环类拟似物,与多柔比星的作用机制略有不同,主要通过抑制TopoⅡ的活性,最终导致DNA 的断裂而抑制肿瘤细胞增殖。已于2002 年在日本获得批准上市,用于NSCLC 及SCLC 的治疗。2008 年,美国FDA授予其SCLC的孤儿药资格。

5.5 微管稳定剂

目前,临床应用的主要有紫杉烷类和长春碱类化合物,新开发的微管稳定剂分为 4 类:萜类(紫杉烷类)、大环内酯类(如埃坡霉素、伊沙匹隆)、多羟基四烯内酯类和甾类化合物。

紫杉烷类代表产品紫杉醇自1992年由美国FDA 正式批准上市以来,已在40 多个国家获准上市,主要用于乳腺癌、卵巢癌和NSCLC的一线治疗。但紫杉醇的低溶解度、低有效利用率及P- 糖蛋白相关耐药等问题限制了其临床应用。因此,紫杉烷类相关研究主要是紫杉醇新剂型研究及新化合物的开发两方面。

纳米紫杉醇(Capxol,美国阿博利斯公司)是首个获准的非溶解纳米蛋白质结合颗粒类化疗药。该制剂以人血白蛋白作为共聚物包裹紫杉醇形成纳米悬浮液,利用白蛋白受体的内在途径传输药物透过肿瘤新生血管内皮细胞壁,使紫杉醇直达肿瘤间质。Ⅲ期临床试验显示,与紫杉醇相比,纳米紫杉醇疗效可增加1 倍,并明显延长PFS 与总生存率,耐受性良好。

六、肿瘤细胞的治疗

6.1 内分泌治疗药

进入21 世纪,有多个肿瘤内分泌治疗药陆续上市,除了已进入我国市场的醋酸亮丙瑞林(2000 年)、曲普瑞林(2001 年)外,已在国外上市或即将上市的还有氟维司群(Fulvestrant,阿斯利康公司)、阿巴瑞克(Abarelix,Praecis 制药公司)、Degarelix、组氨瑞林(V antas,维勒拉制药公司)等。

氟维司群是一种新型雌激素受体拮抗药,能结合、阻滞和降解乳腺癌细胞的雌激素受体,对雌激素受体无激动作用。2002 年4 月和10 月分别在美国和欧盟上市,用于抗雌激素药治疗无效的绝经后激素受体阳性转移性乳腺癌,是第1 个可用于晚期他莫昔芬顽固性乳腺癌治疗的抗雌激素药,每月肌肉注射给药1 次,具有较好的依从性。注射用阿巴瑞克混悬液为促性腺激素释放激素拮抗药,2003 年美国FDA 批准其用于不适用黄体生成素释放激素(LHRH)激动药疗法以及拒绝接受手术治疗的晚期前列腺癌患者的姑息疗法,其作用特点是去势作用强而快。与亮丙瑞林相比,虽然在降低血清前列腺特异抗原(PSA)和维持睾酮去势水平方面是等效的,但阿巴瑞克的作用更快、更有效。

6.2 免疫治疗药

近年来,随着免疫学理论不断丰富,免疫学技术不断推陈出新,肿瘤抗原尤其是T细胞识别的肿瘤抗原不断被发现,以抗体疗法、T细胞疗法和肿瘤疫苗为代表的肿瘤免疫治疗已取得显著进展。免疫细胞CD4 是T细胞的标志,在多数T细胞淋巴瘤中表达。

Zanolimumab(HuMax- CD4,Humax 公司)是人源化抗CD4 单克隆抗体。一项正在进行的Ⅱ期临床试验中期分析提示,该药治疗21 例难治复发的CD4 阳性的外周T 细胞淋巴瘤(PTCL),缓解率为23.8%。该药的T 细胞淋巴瘤Ⅲ期研究正在开展中。CD20 是B细胞表面的一种Ⅲ型钙离子通道跨膜蛋白,过度表达于B细胞淋巴瘤、毛细胞白血病以及慢性B淋巴细胞白血病。

肿瘤疫苗是直接应用肿瘤抗原进行主动免疫治疗的一种方法,早期批准上市的癌症疫苗主要有膀胱癌疫苗、结肠癌疫苗和黑色素癌疫苗。近期上市的疫苗有Gardasil(默克公司,2006 年)和Cervarix(葛兰素史克公司,2007 年),均为宫颈癌疫苗。Gardasil 能预防人乳头瘤状病毒(HPV)6、11、16、18 型感染长达5 年,降低宫颈癌的发病率;Cervarix 能有效预防HPV16/18 型感染4.5 年。

[5]

6.3 基因治疗药

载突变细胞周期控制基因纳米粒注射剂(商品名:Rexin-g,伊佩尤斯生物技术公司)是全球首个获准上市的载基因纳米粒药(2003 年美国FDA 批准其为治疗胰腺癌的罕用药物),由包裹外层、基质、壳体、多种酶和基因物质等成分组成的纳米粒,可释放致命的杀伤部件,选择性地杀死癌细胞并阻滞其相关的血液供应而不损伤正常细胞和健康组织,因而可减少肿瘤对人体的危害,延长存活期并改善患者的生活质量。对包括靶向生物制剂在内的其它药品治疗失败的病例具有极高的疗效。

6.4 靶向抗肿瘤药

1 酪氨酸激酶抑制剂

蛋白酪氨酸激酶(PTK)是多种肿瘤最常见的生长因子受体,抑制其活性可破坏肿瘤细胞的信号传导,抑制肿瘤细胞增殖和新生血管形成,而对正常细胞影响较小。常见的受体型包括表皮生长因子受体(EGFR)家族、胰岛素受体(IGFR)家族、血小板衍化生长因子受体(PDGFR)家族、VEGFR家族、纤维细胞生长因子受体(FGFR)家族等。非受体型包括SRC、ABL、JAK、ACK、CSK、FAK、FES、FRK、TEC、SYK 家族等。

2 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白抑制剂

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一种Ser/Thr 激酶,属于PIKK 超家族,对调节细胞周期、蛋白质合成等具有重要作用,与多种肿瘤的发生、发展密切相关。mTOR已成为肿瘤治疗的热门靶点。

3 其它靶向抗肿瘤药

默克公司的V orinostat(商品名:Zolinza)是世界上第1 个组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACI),另一个HDACI 为Gloucester 公司的Romidepsin(商品名:Istodax)。两药分别于2006、2009 年被FDA批准上市用于皮肤T淋巴细胞瘤的治疗。

百时美施贵宝公司的Tanespimycin 是第1 个进入临床研究的热休克蛋白抑制剂(HSPI),目前已进入多发性骨髓瘤的Ⅱ/Ⅲ期临床研究。

七、总结与展望

从简单的恶性增殖到癌基因原癌基因,再到相关信号转导系统,肿瘤干细胞的提出,随着科学的发展,人们对肿瘤细胞的认识也在一步一步的加深,相关的治疗方法也在不断的进步着。癌症疫苗、基因敲除、修复等名词也在不断涌现。细胞凋亡作为细胞程序性死亡的重要组成那个部分,在细胞生命中发挥着重要作用。研究肿瘤细胞的凋亡不足及敏感性降低的机制,无疑将对肿瘤细胞的控制与治愈发挥重要的作用。总体来看,随着肿瘤发生机制的逐步揭示,相信特异性针对肿瘤细胞的药物将不断上市,肿瘤患者的生存质量将显著提高,甚至长期带瘤生存也成为可能,肿瘤完全可能像糖尿病、高血压一样作为一种可控的慢性病,与机体长期和平共处。

参考文献:

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[7] 张石革. 肿瘤靶向治疗药物的进展与临床评价[ J]. 中国医院用药评价与分析, 2009, 9(1):4- 7.

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无限增殖的小鼠胚胎成纤维细胞系胰高血糖素样免疫反应的 建立及特性描述 XXX 湖北师范学院生命科学学院生物科学专业 1101班 201111XXXXXXX 摘要 1.背景: Hh信号是一种保守的形态形成通路,它在胚胎发育中扮演至关重要的角色,新兴的证据也支持这一角色在治疗和修复过程以及肿瘤发生中的作用。胰高血糖素样免疫反应性家族的转录因子(Gli1,2和3)通过调节下游靶基因的表达来调解刺猬形态形成的信号。我们以前用来自小鼠胰高血糖素样免疫反应性的一系列胚胎成纤维细胞来描述Gli蛋白在Hh目标基因调节中的个体与合作的角色。 2.结果: 本文中,我们描述了缺乏单个和多个Gli基因自发地无限增值的老鼠胚胎成纤维(iMEF)细胞系的建立。这些非无性繁殖系的细胞系概括了独特的配体介导的转录响应早期的MEFs。然而许多Gli1对目标基因的诱导不起作用,已发现的Gli2空细胞会减弱目标基因的感应而Gli3空细胞表现出提高基底部并促进配体诱导的表达。在Gli1 - / 2 - / - iMEFs中的目标基因反应严重地降低而Gli2 - / 3 / - iMEFs 不能引发转录反应。然而,我们发现Gli1 / 2 - / -和Gli2 / 3 - / - iMEFs对Hh配体都表现出强劲的白三烯依赖性的综合迁移,这证明了这种反应不是依赖性的转录。

3.结论: 本研究提供了一系列Gli-null iMEFs转录和非转录的Hh反应的基本特征。向前推移,在Hh 反应程控中,这些细胞系被证明是一套有价值的工具,用来研究独特功能的调控。 背景 对于多种多样的生物过程,包括发育模式和器官形成,Hh信号通路是一个至关重要的调控子。这条路径从上游的Hh配体结合起始,到跨膜转运受体的碎片蛋白(Ptc1)。这减轻了碎片蛋白介导对Smoothened(Smo)的抑制,引发了复杂的下游信号级联(综述[1]]。Gli1和Ptc1是保守的Hh目标基因并且其表达水平被认为是路径活动的可靠指标。大多数Hh信号介导的生物学效应似乎都是通过Hh目标基因的转录调控被调节的,就连最近的一个非转录反应也被确定[2、3]。 在确定Hh在生长和组织与器官的形态发生中发放信号的角色时,空小鼠模型是至关重要的。在探索在通路调节中个体Hh信号介质的功能时,这些模型也被证明是很有价值的。在细胞分析中,Gli1的过度表达已经被发现可以诱导Hh目标基因的表达。小鼠的Gli1 发育正常的这一发现,推断Gli1的功能对于正常发育是可有可无的[4]。小鼠的Gli2 表现出神经管缺陷并且证明减退的Hh目标基因表达在几个组织中[5 - 7]。它支持来自基于细胞分析的研究结果[8],即把Gli2的功能作为一个关键的目标基因的激活剂。对于Gli3空小鼠,在来自于野生型的器官中,增加的目标基因的表达暗示,Gli3的功能是抑制转录。

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细胞生物学概述 摘要:细胞生物学是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次,(斯。诺。美。A11-走在生物医学的最前沿)以动态的观点,研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一,主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看,细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间,同它们相互衔接,互相渗透。 英文摘要:Cell biology is to cell as the research object, from the three levels of the overall level of the sub microscopic level, cells, molecular level (,. Connaught. Beauty. A11- in the forefront of biomedical) from the dynamic point of view, the structure and function of cells, cell and organelle of the life history and various life activities of the discipline. Cell biology is one of the frontier branch of modern life science, mainly is the basic rule to study cell from different hierarchy of life activities of cells. From the life structure and arrangement, and developmental biology is located between cell biology molecular biology, their mutual connection, mutual penetration. 关键字:细胞学说显微技术遗传物质 前言:细胞是生命的基本单位,细胞的特殊性决定了个体的特殊性,因此,对细胞的深入研究是揭开生命奥秘、改造生命和征服疾病的关键。在我国基础学科发展规划中,细胞生物学与分子生物学,神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。 主体:细胞生物学(cell biology)是研究细胞结构、功能及生活史的一门科学。现代细胞生物学从显微水平,超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构、功能及生命活动。细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一,主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看,细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间,同它们相互衔接,互相渗透。一、细胞生物学简史 从研究内容来看细胞生物学的发展可分为三个层次,即显微水平、超微水平和分子水平。i从时间纵轴来看细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段:

细胞生物学课程简介

《细胞生物学实验》实验课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称:细胞生物学实验 英文名称:Cell Biology Experiment 课程性质:学科及专业基础课 课程属性:独立设课 适用专业:生物科学本科 学时学分:课程共18学时;课程共1学分 开设学期:第五学期 先修课程:生物化学、细胞生物学 二、课程简介 细胞生物学实验课程是生命科学本科各专业的一门必修基础课程,在生命科学的本科教学中有着十分重要的地位。课程内容包括基础验证性,基本技能性实验,以及综合性、研究设计性实验四大类。基础验证性和基本技能性实验主要是配合理论课的教学,使学生加深理解和掌握有关理论知识,同时能够规范地掌握细胞生物学研究的基本操作与基本的实验技能。综合性、研究设计性实验,目的旨在培养和提高学生实验设计和应用各种实验技术的能力,培养和训练学生的创新意识和创新能力,培养严谨的科学态度和实事求是的作风,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力,为今后独立从事科学研究打下坚实的基础。 三、实验课程目的与要求 1、学习本门课程的目的:配合理论课教学,巩固所学知识;掌握细胞生物学研究的相关技术,学习先进的研究方法;通过综合性、研究设计性实验,培养学生的实验设计能力,实验动手能力以及文献查阅、论文写作能力;培养学生的科学思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 2、学习本门课程的要求:要求学生掌握基本的实验操作技能,掌握基本的实验设计思路;要求学生以个人或小组的形式根据自己所学知识、兴趣设计研

究课题进行实验,期末要提交完整的实验报告;要求学生通过研讨会、交流会的形式,将实验过程中遇到的各种问题进行探讨,让每个同学都有发表个人见解的机会,从而达到集思广益,提高自主学习的能力。 四、考核方式: 1、实验报告:实验报告应包括实验目的,实验原理,实验用品,实验步骤 (如果指导书上有实验步骤,可以简单梳理步骤或省略此步),实验结果,结果讨论,有时还要求做思考题。 2、实验课的考核方式和成绩评定办法:实验课的考核方式以实验操作考查 为主。实验课成绩评定可分为三个部分:出勤率、实验态度占总成绩10%;操作能力及实验报告撰写情况占总成绩60%;实验设计(包括实验的思路、论文撰写、课堂讨论)占总成绩30%。 五、实验项目、学时分配情况 序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求实验一细胞形态结构与细胞器的显微观察4学时验证性实验必做实验二细胞培养以及冷冻复苏技术5学时综合性实验必做实验三细胞膜的渗透性观察3学时验证性实验选做实验四细胞融合技术(PEG法)4学时综合性实验选做实验五细胞骨架的显示与观察4学时验证性实验选做实验六细胞生理活动的观察5学时综合性实验选做 5学时综合性实验选做实验七细胞组分分离技术及细胞组分 的化学反应 实验八精子细胞生物学特性分析5学时设计性实验选做实验九叶绿体分离及离体叶绿体 4学时验证性实验选做 的还原活性 合计实验个数:9 合计学时数:39学时

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细胞生物学 课程论文 题目鸡胚成纤维细胞原代培养及应用 班别生物技术101班学号 10114040132 姓名林海州 成绩

鸡胚成纤维细胞原代培养及应用 摘要:原代培养是指在体外模拟体内生理环境,使从体内取出的组织细胞生存、生长和传代,并维持原 有组织细胞的结构和功能特性。鸡胚成纤维细胞具有相对容易获得、增殖能力强、适应性强、良好的耐受性、 性状比较稳定等特点,使得其被广泛地应用于分子和细胞生物学研究的许多方面。论文综述了近年来有关 鸡胚成纤维细胞的培养技术,如鸡胚的取材、细胞的分离、纯化和培养,同时介绍了应用进展和未来研究方 向。 关键词:鸡胚成纤维细胞;原代培养;分离;纯化 1.前言 原代细胞培养因具有细胞刚刚离体,生物性状尚未发生很大变化,具备二倍体的遗传性、来源方便等优点而广泛应用于病毒学、细胞分化、药物测试等试验中。在禽类原代细胞培养中,鸡胚成纤维细胞(chicken embryo fibroblast , CEF) 得到普遍应用。CEF 的培养是在一定的条件下,在体外模拟体内生理环境,使从体内取出的成纤维组织细胞生存、生长和传代,并维持原有组织细胞的结构和功能特性。早年的组织培养工作者,如Carrel 等曾用鸡胚做过大量研究工作。与其他细胞相比,CEF 相对容易获得,而且增殖能力强,适应性强,具有良好的耐受性,性状比较稳定,不易发生转化。正是具备以上的特点,使得其被广泛地应用于分子和细胞生物学的研究的许多方面。 2 鸡胚成纤维细胞的制备 2. 1 取材 CEF 细胞的制备一般选用9 日龄~11 日龄的SPF 鸡胚,鸡胚日龄不宜过大,否则剪碎组织时候较为困难,而且杂细胞也会较多。可参考的方法是,分别用碘酒和酒精棉由鸡

细胞生物学论文

细胞自噬 2016年10月3日诺贝尔生理学奖授予日本科学家大隅良典,以表彰他发现并阐释了细胞自噬的机理,在细胞自噬研究方面做出了杰出贡献。日本东京工业大学分子细胞学教授大隅良典所带领的研究小组成功的探明了细胞自噬的启动 机制,他的研究为理解许多机体生理过程中自体吞噬的重要性奠定了坚实的基础,为揭示生命进程的发展做出了巨大的推动作用。 一、自噬的发现 20世纪50年代中期,科学家观察到细胞里的一个新的专门“小隔间”(这 种隔间的学名是细胞器),包含消化蛋白质,碳水化合物和脂质的酶。这个专门隔间被称作“溶酶体”,相当于降解细胞成分的工作站。比利时科学家克里斯汀·德·迪夫(Christian de Duve)在1974年因为溶酶体和过氧化物酶体的发现,被授予诺贝尔生理学或医学奖。 克里斯汀·德·迪夫,1974年获得诺贝尔生理学或医学奖,“自噬”这个词的命名人。 60年代的新观察表明,在溶酶体内部有时可以找到大量的细胞内部物质,乃至整个的细胞器。因此,细胞似乎有将大量的物质传输进溶酶体的策略。进一步的生化和显微分析发现,有一种新型的囊泡负责运输细胞货物进入溶酶体进行降解(图1)。发现溶酶体的科学家迪夫,创造了自噬(auotophagy)这个词来描述这一过程。这种新的囊泡被命名为自噬体。 我们的细胞有不同的细胞“小隔间”,承担不同的作用。溶酶体就是这样一种隔间,里面有用于消化细胞内容物的消化酶。人们在细胞内又观察到了一种新型的囊泡,叫做自噬体。自噬体形成的时候,逐渐吞没细胞内容物,例如受损的蛋白质和细胞器;然后它与溶酶体相融,其中的内容被降解成更小的物质成分。这一过程为细胞提供了自我更新所需的营养和材料。 在20世纪70年代和80年代,研究人员集中研究阐明用于降解蛋白质的另 一个系统,即“蛋白酶体”。在这一研究领域,阿龙·切哈诺沃(Aaron Ciechanover),阿夫拉姆·赫什科(AvramHershko)和欧文·罗斯(Irwin Rose)因为“泛素介导的蛋白质降解的发现”被授予2004年诺贝尔化学奖。蛋白酶体降解蛋白质的效率很高,一个个单个降解蛋白质,但这个机制没有解释细胞是怎么解决更大的蛋白质复合物以及破旧的细胞器的。[ 2016年诺贝尔生理学或医学奖得主大隅良典曾经活跃于多个研究领域,但 自从1988年建立了自己的实验室之后,他就主要研究蛋白质在液泡中降解的过程了。液泡也是一种细胞器,它在酵母中的地位和人体中溶酶体的地位类似。酵

细胞生物学课后题

一、细胞内膜泡运输的概况、类型及其主要功能 膜泡运输是蛋白质分选的一种特有的方式,普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装,还涉及多种不同的膜泡靶向运输及其复杂的调控过程。主要分为一下三种类型: COPⅠ包被小泡:负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。 COPⅡ衣被小泡:介导内质网到高尔基体的物质运输。 网格蛋白衣被小泡:介导质膜→胞内体、高尔基体→胞内体、高尔基体→溶酶体、植物液泡的物质运输 二、试述物质跨膜的种类及其特点 主要有三种途径: (一)被动运输: 指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。动力来自物质的浓度梯度,不需要细胞提供代谢能量。 1、简单扩散:也叫自由扩散(free diffusion)。特点:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散; ②不需要提供能量;③没有膜蛋白的协助。 2、促进扩散:特点:①比自由扩散转运速率高;②运输速率同物质浓度成非线性关系; ③特异性;④饱和性。 (二)主动运输: 是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高的一侧进行跨膜转运的方式。 主动运输的特点是:①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;②需要能量;③都有载体蛋白。(三)吞排作用 真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。 三、试述Na+—K+泵的工作原理 Na+—K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化,导致与Na+、K+的亲和力发生变化。在膜内侧Na+与酶结合,激活ATP酶活性,使ATP分解,酶被磷酸化,构象发生变化,于是与Na+结合的部位转向膜外侧;这种磷酸化的酶对Na+的亲和力低,对K+的亲和力高,因而在膜外侧释放Na+、而与K+结合。K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化,酶的构象恢复原状,于是与K+结合的部位转向膜内侧,K+与酶的亲和力降低,使K+在膜内被释放,而又与Na+结合。总的结果是每一循环消耗一个ATP;转运出3个Na+,转进2个K+。 四、试述胞间通信的主要类型 1)、细胞间隙连接 细胞间隙连接:是一种细胞间的直接通讯方式。两个相邻的细胞以连接子相联系。连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道。 2)、膜表面分子接触通讯 是指细胞通过其表面信号分子(受体)与另一细胞表面的信号分子(配体)选择性地相互作用,最终产生细胞应答的过程,即细胞识别。 3)、化学通讯 细胞分泌一些化学物质(如激素)至细胞外,作为信号分子作用于靶细胞,调节其功能,这种通讯方式称为化学通讯。根据化学信号分子可以作用的距离范围,可分为以下3类:内分泌、旁分泌、自分泌

细胞生物学

张学文简历 张学文,男,理学博士,1965年6月出生于湖南省华容县,现任湖南农业大学理学院生物技术系教授。 学历及工作简历: 1982年9月—1986年7月:湖南农学院(今湖南农业大学)园艺系本科学习,毕业获学 士学位; 1986年9月—1989年7月:湖南农学院遗传育种专业硕士研究生,主攻分子遗传学研究 方向,毕业获农学硕士学位; 1989年7月—1991年4月:湖南省农业科学院从事遗传育种研究工作,任研究实习员;1991年4月—1995年7月:湖南农业大学生物技术系,任助教、讲师; 1995年9月—1999年7月:湖南农业大学植物学专业攻读博士学位,主攻生化与分子生 物学方向。1999年毕业获理学博士学位。 1996年获得副教授任职资格并被聘为生物技术系副教授。 1997年7月—1998年8月:美国戴维斯加州大学(UniversityofCaliforniaatDavis)植 物生物系访问学者,主要从事植物发育分子生物学研究;2002年9月—2003年7月:挪威王国卑尔根大学分子生物学系访问学者,主要从事肿瘤 的细胞及分子生物学研究。 2001年8月获教授任职资格。为湖南农业大学细胞生物学硕士点领衔导师。1993年被湖南省教育厅确认为高校青年骨干教师培养对象,1999年被确认为湖南农业大学中青年骨干教师。 主讲课程: 博士生“基因工程专题” 硕士生“基因工程原理”、“分子遗传学”、“分子遗传学实验技术”、“遗传工程原理”、“生物技术概论”。 本科生“基因工程”、“现代生物技术”。

近五年研究工作简介: 1998—2000,参与国家“863”项目“草鱼抗病基因工程研究”,为项目技术负责人。2000—2003,参与国家“863”项目“草鱼抗病基因工程中试研究”。2000—2002,主持国家教育部研究课题“分离克隆水稻胚胎发生调控基因cDNA”。2001—2003,主持湖南省自然科学基因项目“水稻胚胎发生调控基因的研究”。2002—2005,主持湖南省优秀中青年基金项目“α-半乳糖苷酶基因的分离克隆及突变研究”2003—2005,主持湖南省专项科研基金项目“利用基因工程方法发酵生产α-半乳糖苷酶”。近五年主要论文著作目录 1.张学文,罗慧敏拟南芥homeobox基因A21的研究.《面向21世纪的科技进步与社会经济 发展》1999.12北京:科学技术出版社.中国科协首届学术年会交流. 2.张学文,罗泽民拟南芥同源转换盒基因A21反义RNA基因重组体构建及转化.湖南师范大 学学报.2001,27(1):79-83. 3.张学文 ArabidopsishomeoboxgeneA21isactiveindividingcells.10th InternationalCongres sonGenes,GeneFamiliesandIsozyme.1999.10Beijing. 4.张学文生物技术跨越发展的战略研究湖南省科学技术协会2001年年会优秀论文 奖,2001.9.长沙. 5.张学文,洪亚辉,赵燕植物开花时期的分子控制.湖南农业大学学报.2003,29(6):523-528. 6.唐香山,张学文饲料酶制剂研究进展广西农业科学.2004,4. 7.唐香山,张学文,章怀云α-半乳糖苷酶基因克隆及在酵母中的表达.生物工程杂志.2004,4. 8.唐香山,张学文酵母表达载体研究进展生命科学研究.2004,6. 9.陈开健,章怀云,张学文等转人α-干扰素基因草鱼饲喂大鼠的安全性研究.湖南农业大学学 报.2002.28(2):149-151.

细胞生物学在药学方面的研究综述

细胞生物学在药学方面的研究综述 摘要:细胞是生命的基础,一切生命问题的真正解决都必须在细胞中得到真正解决。细胞生物学所面临的主要任务是探索药物在细胞中的作用机制,理解新的药物靶标的细胞学基础。细胞生物学采用现代细胞生物学的原理与技术,通过揭示细胞生命活动的本质,在细胞与分子水平研究药物的吸收、转运与作用机制,来解决新药筛选,细胞工程制药等方面的难题。 关键词:细胞生物学药物筛选制药 1.新药筛选 1.1细胞周期与抗肿瘤药物 癌症的进展涉及无休止的基因突变,并通过进化选择成为最具侵袭性的肿瘤表型。这些基因突变形成了癌症的几种特质:漠视增殖、分化停止信号的存在;具备无限增殖的能力;逃避凋亡;侵袭性;新生血管生成的能力。其中前三种特质与细胞周期密切相关并为诊断及临床治疗提供了思路。[1] 林晓钢等人据Hela 细胞中的芳香族氨基酸、嘌呤以及嘧啶在细胞分裂过程中的相应变化引起的光谱变化建立Hela细胞的紫外吸收光谱模型,并且可以通过该光谱模型判读出Hela 群体大致处于细胞周期的哪一时相。[2]通过此项研究可以从细胞分子水平的变化来了解肿瘤细胞增殖周期的规律。研究细胞周期的规律与调控机制对于探索肿瘤发生机制、抗癌药物的设计和作用机制具有重要的指导意义。 1.2DNA与靶向药物 脱氧核糖核酸(DNA)是生物的基本遗传物质,是遗传信息的载体。许多分子能与DNA结合,破坏DNA的模板作用,影响基因调控和表达功能,从而诱发很多生物效应。因此DNA与靶向药物分子相互作用的研究是分子生物学和生物化学的重要领域。DNA与靶向药物分子相互作用的研究不仅可以从分子水平阐明生命过程机理、疾病的致病机制,而且可以引导药物的设计与合成、药物体外筛选以及探讨药物的治病机理。另外,对双链DNA(或单链DNA)具有选择性结合或具有序列特异性结合的靶向药物分子可以作为DNA分子杂交与否或识别特定序列

细胞生物学论文.

线粒体病的研究论文 12级生工一班蒋超(1202011023) 【摘要】线粒体产生细胞生存所必需的能量,是细胞质内带有遗传信息的细胞器。近年来,线粒体机能异常与人类疾病的关系逐渐受到人们关注,如线粒体脑肌病、线粒体心肌病、Parkinson病、Alzhcirner病等疾病相关。广义的线粒体病是指以线粒体异常为主要病因的一大类疾病。除线粒体基因组缺陷直接导致的疾病外,编码线粒体蛋白的核DNA突变也可引起线粒体病,但这种疾病变现为孟德尔遗传方式。目前还发现有一类线粒体疾病,可能涉及到mtDNA与nDNA的共同改变,认为是基因组间交流的通讯缺陷。通常所指的线粒体疾病为狭义的概念,即线粒体DNA突变所指的线粒体功能异常。 一、线粒体的功能 1.线粒体最主要的功能是氧化磷酸化氧化代谢产生的能量转化为电化学质子梯度,结果产出高能磷酸键生成ATP。在有氧条件下,电子从NADH传递到氧,获得的能量转移被用作两个线粒体膜之间质子泵。质子泵经电子向链下部传递用于能量释放并产生PH梯度和近60mv的电子梯度穿过线粒体内膜,复合物V(ATP)合成酶用这种梯度能量产生ATP。在氧化磷酸化期间,线粒体产生ROS,线粒体超氧化物歧化酶在去除反应性氧中起重要作用。ROS能损害蛋白质和核酸,如果不及时去除可引起线粒体和细胞损害。 2.线粒体在细胞凋亡中起重要作用多数凋亡前刺激需要线粒体外膜通透性,引起线粒体内膜释放蛋白质到胞浆。如细胞色素C和凋亡早期因子,这些因子释放的关键作用是通道开放(线粒体传递孔),孔的开放和凋亡活化与线粒体蛋白质降解相关。在此条件下凋亡的过度活化,线粒体氧化磷酸化与Leber遗传性视神经中细胞死亡有关。 3.线粒体在某些代谢通路中也起基本作用由于丙酮酸脱氢酶(PDH)引起丙酮酸氧化发生与线粒体内部,并提供乙酰辅酶A来燃烧Krebs循环。对Krebs循环、脂肪酸氧化、酮氧化和支链丙酮酸代谢酶全包含在线粒体内,尿素循环的某些步骤也位于线粒体内。因此线粒体功能丧失引起某些同路异常。

细胞生物学实验社会实践报告

建立一个动物细胞培养室与植物细胞培养室所需的条件与社会价值无菌环境是细胞离体培养的最基本条件,所以构建一个细胞培养室需要保证工作环境不受微生物和其他有害物质污染,并且干燥无烟尘。细胞培养室的设计原则一般是无菌操作区设在室内较少走动的内侧,常规操作和封闭培养于一室,而洗刷消毒在另一室。 一、基础实验室配置 ⑴消毒间:消毒间主要为了处理实验器材以及实验材料,营造一个无菌的试验环境,一般消毒间会配备超净实验台、高压灭菌锅、排风灭火设备、细菌过滤设备、干热消毒柜、电炉、酸缸等。 ⑵无菌操作间:一般由缓冲间和操作间两部分组成。缓冲间在外侧,多用于实验之前的准备,例如:更衣,准备实验材料,处理实验数据等,可放置电冰箱,冷藏器及消毒好的无菌物品等。操作间放置净化工作台及二氧化碳培养箱,离心机,倒置显微镜等。工作人员进入操作间一定要消毒并更衣。 (3)培养基配制间:主要用于配置细胞培养所用的培养基。主要包括冰箱、天平、微波炉、pH计、培养基分装器、药品柜、器械柜、抽气泵、电炉、各种规格的培养瓶、培养皿、移液管、烧杯、量筒、容量瓶、储藏瓶等。 (4)培养室:用于培养细胞,放置以接种的培养基等。为了控制培养室的温度和光照时间及其强度,培养室的房间不要窗户,但应当留一个通气窗,并安上排气扇。室内温度由空调控制,光照由日光灯控制。天花板和内墙最好用塑料钢板装修,地面用水磨石或瓷砖铺

设,一般要分两间,一为光照培养室,一为暗培养室。培养室外应有一预备间或走廊。培养室应配有培养架、转床、摇床、光照培养箱、生化培养箱、自动控时器等。 (5)洗涤间:主要用于清洗实验之后的用具。除配置水槽外,还需配置洗液皿、落水架、干燥箱、柜子、超声波清洗器等,有需求的还可以配置洗瓶机。 以上基础设施若实验室条件不够,可将消毒间,培养基配制间,洗涤间合并一起,但注意实验室卫生以及仪器摆放,房间要保持清洁,明亮。 二、辅助实验室 细胞学鉴定室:其功能是对培养材料进行细胞学鉴定和研究。要求清洁、明亮、干燥,使各种光学仪器不受潮湿和灰尘污染。应配置各种显微镜、照相系统等。 生化分析室:在以培养细胞产物为主要目的的实验室中,应建立相应的分析化验实验室,以便于对培养物的有效成分随时进行取样检查。离心机、酶联免疫检测仪、天平、PCR仪等。 温室:用于试管苗的锻炼和移植,为试管苗提供满足生长的适宜环境条件。常用设备有:温室、弥雾装置、荫棚、移栽床、钵、盆、基质等(用于植物细胞培养室)。 实验器材汇总:

细胞生物学课程论文

细胞生物学课程论文 题名:细胞凋亡的机理与应用 姓名: 学号: 专业: 年级: 指导教师:

综述---细胞凋亡的机理与应用 摘要:细胞凋亡是一种由基因调控的细胞主动死亡过程,是机体生长发育、细胞分化、生理及病理性死亡的重要机制。线粒体、肿瘤坏死因子、受体基因DNA降解、凋亡因子、内质网以及缺氧条件都会导致细胞凋亡。细胞选择不同的死亡途径,往往由导致细胞死亡的起始原因所决定。细胞凋亡有害也有利,如会引起肿瘤、自身免疫疾病等等。 细胞凋亡在机体组织改建过程中起着不可替代的作用。细胞凋亡是机体的一种基本生理机制,贯穿机体整个生命活动过程,为机体正常细胞的更新和异常细胞的清除提供了手段,对维持个体正常生理过程和功能表达具重大生物学意义。细胞凋亡近年来已成为细胞生物学与分子生物学的研究热点,对细胞凋亡机理的深入探讨可对一些疾病包括癌症提供新的治疗方法和途径,目前药物开发多是从病理过程中的分子机制、正常生理过程起作用的因子来寻找新药。 关键词:细胞凋亡;基因调控;线粒体;肿瘤坏死因子;DNA降解 Review - cell apoptosis mechanism and application Abstract: Apoptosis is an initiative by gene.the cell death process is the body's growth and development, cell differentiation, physiological and pathological death important mechanism. Mitochondria, tumor necrosis factor, receptor gene DNA degradation, apoptosis factor, endoplasmic reticulum and anoxic conditions would lead to a cell apoptosis. Cells choose different death way by causing cell death, often determined by the initial cause. Apoptosis harmful, such as will cause was good tumors, an autoimmune disease, etc. Apoptosis body organization restructuring in plays an irreplaceable role. Apoptosis is a basic body throughout the body physiological mechanism, whole life activities, as the body's normal cells during the update and abnormal cells provides measures to remove, the physiological processes and to maintain the normal function of the individual to express a significant biological significance. Apoptosis in recent years has become the cell biology and molecular biology research hotspot, the mechanism of the depth of apoptosis of some diseases including cancer can provide new treatments and ways, currently drug development from the pathological process more than the molecular mechanism, normal physiology process effect factor to look for new drugs. Key words:apoptosis;Gene regulation;mitochondria;Tumor necrosis factor; DNA-degradation 正文

细胞生物学论文 收获 感悟

<细胞--一个和谐的社会>学期总结 xxxxxxxxxxxx 收获 (一)对细胞的认识 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科,它联系着生物科学的许多分支学科,尤其是与分子生物学、遗传学、生物化学等学科联系密切。从1665年英国人胡克发现第一个植物细胞后,历经170多年的研究探索,科学家们创立了被认为是19世纪的三大发现之一的细胞学说,细胞学说的创立对细胞学的发展起着极大的推动作用,在19世纪的最后25年的时间里,人们相继发现了有丝分裂、无丝分裂、减数分裂等细胞生命现象,同时还发现了染色体和多种细胞器,这段时间是细胞学的经典时期。1876年,亨特等发现了动物细胞的受精现象,于是实验细胞学得以迅速发展,人们广泛应用实验手段与分析方法来研究细胞学中的一些根本问题,于是开始出现了细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学等生物学分支。20世纪50年代以来,电子显微镜与超薄切片技术相结合,产生了细胞超微结构这一新兴领域,大大地加深与拓宽了人们对细胞的认识,不仅对已知的细胞结构,诸如线粒体、高尔基体、细胞膜、核膜、核仁、染色体结构的了解出现了全新的面貌,而且发现了一些新的重要的细胞结构,如内质网、核糖体、溶酶体、核孔复合体与细胞骨架体系等,为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。在这时期,生物化学与细胞学的相互渗透与结合,使人们对细胞结构与功能相结合的研究水平达到了前所未有的高度。20世纪60年代,“细胞生物学”以一门新的学科出现,70年代随着分子生物学的兴起,细胞生物学对细胞的研究由细胞、亚显微结构进入了分子水平。透射电子显微镜、扫描电子显微镜与扫描隧道显微镜的发明为细胞生物学学科的建立以及发展起着重要的推动作用。PCR技术的应用及序列分析手段的改进,使人类基因组计划得以提前5年完成。 (二)加深理解和拓宽了细胞生物学的理论知识 通过一学期的学习,我从知识的深度和广度上都有较大的提高。以下几方面是本人对新知识的理解和收获。 细胞通讯 细胞的生命活动是由通讯引发的一系列生理活动现象。细胞通讯有三种方式:通过信号分子传递信息、通过相邻细胞表面分子的黏着相联系、通过细胞与胞外基质的黏着发生关系。其中通过信号分子的细胞通讯是主要的方式,也是发现最早研究最深入的细胞通讯。信号分子按组成分有激素、局部介质和神经递质三种类型。细胞内受体主要位于细胞核内,有两个不同的结构域,一个是与DNA结合的结构域,另一个是激活基因转录的N端结构域。信号在转导过程中,具有级联放大效应,细胞在接收信号之后,通过信号分子水解、受体钝化、受体减量调节以及磷酸酶作用使信号分子终止,以维持细胞正常的生命活动。 蛋白质的合成和分选机理 蛋白质的合成和分选运输是细胞中最重要的生命活动之一。核糖体是蛋白质合成的场所,其中糙面内质网上合成的蛋白质提供给内膜系统、细胞质膜以及细胞外,而内膜系统外的部分所需蛋白质则由游离核糖体合成的蛋白质提供。核糖体上合成的蛋白质为其一级结构,在导肽、信号肽的指导下,具一级结构的蛋白质以核孔运输、跨膜运输或小泡运输的方式分选定位到细胞特定部位。在蛋白质运输经过内质网、高尔基体时,在分子伴侣的帮助下进行蛋白质的加工修饰和拆叠,形成特定的蛋白质空间构象。 细胞周期调控

细胞生物学实验实验报告

细胞生物学实验 班级:生科142 姓名:旷江 学号:10143131 组号: 2 小组成员:旷江、韦立尧、莫霞指导老师:范立强、李鹏飞 华东理工大学 应用生物学系

摘要 本次细胞生物学实验通过细胞形态与结构的观察技术,细胞化学,细胞生理,细胞培养与分析,细胞周期分析,细胞成分分离与分析,细胞增殖与染色等技术对动植物细胞进行细胞形态结构的观察、细胞生理过程的研究、细胞培养与细胞分析、细胞冻存与复苏等,以此来研究动植物细胞的结构、功能和各种生命规律。 关键词:细胞增殖、细胞染色、冻存复苏、生理过程、形态结构

Abstract The cell biology experiment was carried out by cell morphology and structure observation technique, cytochemistry, cell physiology, cell culture and analysis, cell cycle analysis, cell fractionation and analysis, cell proliferation and staining. Observation of cell physiological processes, cell culture and cell analysis, cell cryopreservation and resuscitation, in order to study the structure of animals and plants, functions and a variety of laws of life. Key words: cell proliferation, cell staining, cryopreservation, physiological processes, morphological structur

(完整版)细胞生物学学习心得

细胞生物学学习体会 通过网络课程学习,有幸聆听到王金发教授对《细胞生物学》课程的讲授,使我不仅学到了细胞生物学专业新的知识与研究技术、方法,而且在教学方面也受益非浅。下面就我的学习谈一些体会。 一、全面学习了细胞生物学的专业知识 《细胞生物学》是一门包容量大、发展迅速的学科。内容涉及生物膜的结构与功能;内膜系统区室化形成及各种细胞器的结构与功能;细胞信号转导;细胞核、染色体以及基因表达;细胞骨架体系;细胞增殖及其调控;细胞分化、癌变及其调控;细胞的衰老与程序性死亡;细胞的起源与进化;细胞工程技术等多个方面。 (一)对细胞生物学的专业知识有了更深的认识。 1、细胞通讯方面 记得第一次听王老师的课就是讲授细胞的通讯,在多细胞生物中,细胞不是孤立存在的,而是生活在细胞社会中,它们必须协调一致,才能维持机体的正常生理机能,它们的协调是通过细胞通讯来完成的。细胞通讯是通过信号分子与受体的识别,从而在靶细胞内产生一系列反应的过程。信号分子有第一信使和第二信使之分,第二信使位于细胞内,由第一信使与受体识别后最先在胞内产生的,它主要与细胞内受体作用,所以受体也可分为表面受体和胞内受体。信号分子与受体的识别作用具有特异性。细胞信号传递所发生的反应有快速反应和慢速反应。快速反应是信号分子与受体作用后直接引起细胞内的一系列代谢反应;慢速反应则需要引起基因表达,再表现出各种代谢反应。细胞通讯过程是个复杂的过程,一个细胞的周围有上百种不同的信号分子,细胞要对这些信号分子进行分析,做出正确的反应。信号转换的研究在近年很热门,但进展缓慢,主要是因为信号转换的复杂性,不同信号的组合产生的效应是不一样的。 2、蛋白质的合成和分选机理 蛋白质的合成是在核糖体上,有两种合成体系,一种是在细胞质中游离的核糖体上,另一种是在膜旁核糖体上合成,它们合成的蛋白质将分布到不同的部

细胞生物学综述论文

细胞生物学 课程论文 题目:第二信使cAMP/cGMP对大鼠 卵巢功能的调控机制 第二信使cAMP/cGMP信号通路对大鼠卵巢功能的调控机制 摘要: 在哺乳动物卵巢中,卵泡的生长发育及分化需要颗粒细胞和卵母细胞特异性基因的协同表达.这一程序的执行依赖于卵母细胞与颗粒细胞之间交换的局部信号,以及促性腺激素的调控。因此,用信号转导通路来解释促性腺激素对哺乳动物卵巢卵泡生长发育的调控作用,可以很好的解释在这些过程中那些基因的适时表达与调控.卵巢卵泡的生长发育以及卵母细胞的成熟与排卵是一个复杂的内分泌、旁分泌和自分泌的’作用过程,其都可以转为对环核普酸水平的调控.胞内cAMP的变化可以调控促性腺激素对颗拉细胞与膜细胞功能的调节作用。由此可见,第二信使cAMP在细胞信号转导中起着重要作用,

但为什么相同的cAMP加印信号可以诱导不同的生理反应。20年前,cAMP信号区域化的提出似乎解答了这一疑惑.哺乳动物卵巢产生可用的卵母细胞主要取决于促性腺激素对卵泡发育、颗粒细胞成熟,排卵及黄体化的调节作用.LH和FSH的作用很大程度上取决于cAMP依赖性信号转导,现在也已经发现许多其他因子可以通过激活其他信号转导通路来调节促性腺激素对卵巢的作用.因此,目前研究表明第二信使。cGMP田对卵巢功能有重要的调节作用. 关键词:第二信使磷酸二脂酶卵巢细胞 1第二信使cAMP/cGMP通路对大鼠颗粒细胞体外成熟的调控及其机制研究:颗粒细胞中第二信使。cAMP/cGMP的失活很大程度上取决于一系列相应的PDE的表达及其活性的变化.为了研究第二信使通路在大鼠颖粒细胞体外成熟过程中的调控作用,本试验体外培养了未成熟大鼠卵巢颗粒细胞,利用FSH处理颗粒细胞,并检测了E2,cAMP/cGMP浓度的变化,同时分析了PDE4蛋白的表达及cAMP一PDE活性的变化.结果清楚地表明颗粒细胞在48h成熟时,试验组cAMP浓度显著高于对照组,而cGMP没有明显变化;蛋白印迹试验发现试验组出现两条PDE4条带,约80和70KDa;cAMP一PDE活性分析结果表明对照组在整个48h过程中的活性都较低,而试验组在6到12h时,cAMP一PDE活性显著升高.综上所述,在大鼠颗粒细胞体外成熟过程中FSH使cAMP 一PDE活性升高主要与PDE4蛋白的表达有关,同时颗粒细胞中cAN于的累积不是通过cAMP一PDE活性的变化来实现的.

细胞生物学实验报告

细胞生物学实验报告 脂类细胞化学 【实验目的】 熟悉苏丹Ⅲ染色技术,了解脂肪在脂肪细胞中的分布。 【实验原理】 脂肪是体内储存能量和供给能量的重要物质,根据其性质可分为中性脂肪、脂肪酸、胆固醇、鞘磷脂等。很多细胞都含有脂肪,游离状态的脂肪呈小滴状悬浮于细胞质内,比较显著的如肝细胞。脂肪小滴可以集合,将细胞质及细胞核挤到一旁,如脂肪细胞。 脂肪不溶于水,易溶于浓酒精、苯、氯仿和乙醚等,因此制作脂类标本一般不用石蜡切片,而用冰冻切片或铺片法以保存脂类。固定多用甲醛类固定剂。其染色方法有脂溶性染料显示法、化学显示法和特异染色法等。 脂溶性染料显示法,即采用苏丹染料中的苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ或苏丹黑等溶于脂类使脂类显色的原理显示脂类,使用时,注意选择溶剂,要求既要溶解苏丹染料,又不溶掉脂肪。 苏丹染料染脂类是一种简单的物理变化,即苏丹染料是一种脂溶性染料,易溶于酒精但更易溶于脂肪,所以当含有脂肪的标本与苏丹染料接触时,苏丹染料即脱离酒精而溶于该含脂结构中而被染色。 苏丹Ⅲ是可溶于脂肪的染料,用于冰冻切片中显示甘油三酸酯,但是也可用于染色石蜡切片中与蛋白质结合的脂类。苏丹Ⅲ的70%酒精饱和液或丙酮和70%酒精等量饱和液,可将脂肪染为橙红色。 苏丹Ⅲ化学结构 1-[4-(苯基偶氮)苯基偶氮]-2-萘酚 【实验用品】 ⒈材料 小白鼠 ⒉试剂 甲醛钙溶液,70%乙醇,苏丹Ⅲ染液,蒸馏水 ⒊器材 解剖刀、镊子、载玻片、盖玻片、解剖盘等 【实验步骤】 ⒈断头法处死小鼠,置于解剖盘中,剪开腹腔,用镊子提起小肠将盖玻片紧贴于肠系膜,用剪连同盖玻片和其上粘的肠系膜取下,反扣于已滴加甲醛钙的载玻片上,固定 20 分钟。 ⒉吸蒸馏水滴入载玻片与盖玻片之间冲洗,用滴管不断吸去液体以去除固定液。 ⒊用 70%乙醇溶液代替蒸馏水重复步骤2的操作,再进行一次冲洗。 ⒋用苏丹Ⅲ染色30分钟 ⒌吸去溢出染液,擦净盖玻片表面及周边,用显微镜观察。 【实验结果】

《细胞生物学》课程学习体会

《细胞生物学》课程学习体会 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 2005年9-12月,本人在中山大学生命科学院进修学习,有幸聆听王金发教授的《细胞生物学》课程,使我不仅学到了细胞生物学专业新的知识与研究技术、方法,而且在教学方面也受益非浅。下面就我的学习谈一些体会。 一、全面学习了细胞生物学的专业知识 《细胞生物学》是一门包容量大、发展迅速的学科。内容涉及生物膜的结构与功能;内膜系统区室化形成及各种细胞器的结构与功能;细胞信号转导;细胞核、染色体以及基因表达;细胞骨架体系;细胞增殖及其调控;细胞分化、癌变及其调控;细胞的衰老与程序性死亡;细胞的起源与进化;细胞工程技术等多个方面。 (一)对细胞生物学的专业知识有了更深的认识。 1、细胞通讯方面 记得第一次听王老师的课就是讲授细胞的通讯,在多细胞生物中,细胞不是孤立存在的,而是生活在细胞社会中,它们必须协调一致,才能维持机体的正

常生理机能,它们的协调是通过细胞通讯来完成的。细胞通讯是通过信号分子与受体的识别,从而在靶细胞内产生一系列反应的过程。信号分子有第一信使和第二信使之分,第二信使位于细胞内,由第一信使与受体识别后最先在胞内产生的,它主要与细胞内受体作用,所以受体也可分为表面受体和胞内受体。信号分子与受体的识别作用具有特异性。细胞信号传递所发生的反应有快速反应和慢速反应。快速反应是信号分子与受体作用后直接引起细胞内的一系列代谢反应;慢速反应则需要引起基因表达,再表现出各种代谢反应。细胞通讯过程是个复杂的过程,一个细胞的周围有上百种不同的信号分子,细胞要对这些信号分子进行分析,做出正确的反应。信号转换的研究在近年很热门,但进展缓慢,主要是因为信号转换的复杂性,不同信号的组合产生的效应是不一样的。 3、蛋白质的合成和分选机理 蛋白质的合成是在核糖体上,有两种合成体系,一种是在细胞质中游离的核糖体上,另一种是在膜旁核糖体上合成,它们合成的蛋白质将分布到不同的部位,如细胞膜、线粒体、核膜、细胞外等部位。这个过程叫蛋白质的分选,与信号肽和导肽有关。蛋白质的分选主要通过核孔运输、跨膜运输、小泡运输方式

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