HIF-1在肿瘤细胞中的研究进展

HIF-1在肿瘤细胞中的研究进展
HIF-1在肿瘤细胞中的研究进展

HIF-1在肿瘤细胞中的研究进展

肿瘤最主要的特征是肿瘤细胞的失控性生长,不断增加的细胞数及高代谢状态将导致绝大多数肿瘤耗氧量的增加,造成肿瘤内缺氧微环境的形成,且在实体瘤中表现更明显。肿瘤细胞适应缺氧的策略,一是提高糖酵解的速率,二是形成多血管体系,在肿瘤发生发展过程中,肿瘤增殖速度超过血管生成速度就会造成局部组织缺氧,肿瘤组织内血管结构及功能的异常,肿瘤细胞血供减少以及快速增殖导致肿瘤细胞耗氧量增加。肿瘤组织的缺氧在肿瘤病理过程中异常重要,缺氧与肿瘤细胞的生长、分化、浸润、转移等生物学行为都有关系,而且导致肿瘤细胞对放疗、化疗耐受抵抗及治疗的失败[1]。诱导因子-1( hypoxia-inducible factor-1,hif-1)hif-1是在缺氧条件下存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,是由semeza和wang于1992年在低氧的肝癌细胞株hep3b细胞的核提取物中发现的一种蛋白特异性结合于红细胞生成素基因增强

子的寡核苷酸序列。缺氧诱导因子-1作为细胞平衡和缺氧诱导基因表达的中心调节因子,可调控一系列靶基因(如vegf,glut1,glut3)的转录,在肿瘤的增殖、转移以及发生、发展中起着重要作用。它不仅在肿瘤细胞及其转移细胞中过度表达,而且能诱导肿瘤组织中异常基因的表达,同时对肿瘤细胞的生长、肿瘤新生血管形成密切相关。

1 hif-1a功能

完整word版,人教版高一生物下册《细胞的癌变》知识点总结,推荐文档

人教版高一生物下册《细胞的癌变》知识点 总结 一、癌细胞的概念:有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 二、癌细胞的特征 (1)在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖体细胞能分裂 50-60 次 (2)癌细胞的形态结构发生显著变化癌变后球形的成纤维细胞癌细胞的分散和转移示意图癌症为什么难治? 由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内扩散和转移 (3)癌细胞的表面发生变化 三、细胞癌变的原因 (1) 物理致癌因子: 辐射(紫外线、X射线、电离辐射等) 1、致癌因子 日本广岛、长崎在第二次世界大战时受原子弹的影响。幸存的居民皮肤癌、白血病发生率明显增加。 切尔诺贝利核电站核泄漏,诱发众多白血病患者。图为

悲惨的受害者居里夫人在研究工作中长期被放射性射线损伤,导致白血病 (2) 化学致癌因子: 无机物- 如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等; 有机物- 如黄曲霉素、亚硝胺、尼古丁、甲醛、苯、联 苯胺、煤焦油、苯并芘等 (3) 病毒致癌因子:感染人的细胞,将其基因整合进入人的基因组,诱发癌变 如:感染乙肝病毒可诱发肝癌; 感染人乳头状病毒可诱发宫颈癌; EB 病毒是一种疱疹病毒,使儿童患淋巴癌、成人患鼻咽 癌。 2、内因遗传因素 抑制细胞不正常的增殖。 负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。A. 原 癌基因 B. 抑癌基因 肿瘤细胞正常细胞为什么会转化成癌细胞?癌细胞正常 细胞原癌基因 抑癌基因突变突变癌基因失去抑制作用不能控制 (致癌因子的作用)不受控制,恶性增殖 四、癌症的预防

cancer杂志年终大盘点2015肿瘤学十大发现

Cancer杂志年终大盘点——2015肿瘤学十大发现 2015年年尾,美国肿瘤学会官方杂志Cancer 对过去一年肿瘤领域预防、诊断和治疗等方面的重大研究做了大盘点。下面,请随我们一起看看,2015年有哪些发现登上了cancer的头条吧! 1、肿瘤疫苗:未来预防结肠癌的“利器”尽管有了结肠镜等筛查手段,仍然有相当一部分患者(尤其是高危因素患者)死于结肠癌。为了加强结肠癌的预防措施,来自华盛顿大学的Mary (Nora) Disis博士正试图通过将特异性基因导入疫苗激发机体的免疫系统从而预防结肠癌的发生发展。目前Disis博士和她的团队已经研究了上百种可作为结肠癌疫苗靶点的基因,下一步的目标就是明确哪一种基因是肿瘤发生发展过程的关键信号,并且能够被机体的免疫系统较好地识别。 在美国肿瘤学会研究基金会的帮助下,该研究已经进入了筛选阶段,Disis博士认为:“我们预计要花费3年时间对所有的基因疫苗在小鼠体内的有效性进行检测,筛选出最有的肿瘤疫苗,并且预计再花一年的时间进行扩大检测以保证它在人体内的安全性。” 2、中医耳压法:乳腺癌患者最简便的疼痛减轻疗法 疼痛一直是很多癌症患者的梦魇,超过40%的乳腺癌女性患

者称,术后两三年内一直受疼痛困难,严重影响她们的生活质量。Pittsburgh大学的Chao Hsing Yeh教授2015年9月18号在Cancer Nursing发表一篇文章称,一天三次按压贴在耳朵上的带小种子的敷贴可以有效地减轻乳腺癌患者的 疼痛和疲劳。Yeh教授将这种疗法称为“耳压法”(APA).这种方法类似于中医的针灸,理论也来源于传统中医理论。中医认为人体是一个统一的整体,通过一种看不见的能量,也称之为“气”将内外器官连接起来。耳部的某些特殊穴位与大脑是相通的,刺激这些穴位可以激发脑内神经反应从而减轻疼痛,而且一些研究也通过fMRI找到了耳部某些穴位与大脑神经元活动的关联。 APA疗法简单易行,第一次时需要医生将一种叫vacarria的植物种子贴在特殊部位(这些敷贴可以保持4周左右),并教患者按摩手法,一天三次,一次九分钟,以后患者可以自己在家中操作。Yeh教授在31例一直受疼痛困扰的中年乳腺癌患者中进行了试验,这些患者共接受APA疗法共4周。Yeh教授称7天后接受APA疗法的患者疼痛减轻了51%,4周之后,她们的疼痛程度减轻了71%,而且患者的疲劳感和睡眠都有所改善。 “APA疗法不仅是一种简单而廉价的疗法,而且没有药物带来的副作用,是一种比较适合乳腺癌患者的疼痛疗法。”目前,Yeh教授正在计划开展更大规模的临床试验验证APA

肿瘤细胞的研究进展

肿瘤细胞的研究进展 关键词:循环肿瘤细胞、研究进展、治疗 学号:24520132204189 姓名:蔡茂宇 摘要:循环肿瘤细胞(circulating tumor cells, CTCs)是指进入人体外周血的肿瘤细胞。是恶性肿瘤患者出现术后复发和远处转移的重要原因. 近些年, 随着技术的不断改进, CTCs检测作为一种新型的非侵入性诊断工具, 在早期发现患者术后复发与远处转移、评估疗效与预后等方面的应用价值已成为临床研究的热点. 本文简要综述近年CTCs检测的研究进展及其临床应用状况早在1869年, Ashworth发现血液中的一种血细胞同尸检发现的肿瘤细胞相似, 首次提出CTCs的概念. 目前CTCs定义为自发或因诊疗操作由实体瘤或转移灶释放进入外周血循环的肿瘤细胞. 进入循环未被清除的肿瘤细胞通过迁移、黏附、相互聚集形成微小癌栓, 并在一定条件下发展为转移灶. 近年来, 随着人们对肿瘤转移机制研究的深入, 以及检测技术的不断改进, CTCs的检测已取得了 一些突破性的进展, 部分检测方法在稳定性、敏感性及特异性等方面均已较理想, CTCs的临床应用研究也已取得明显进展. 目前CTCs的检测方法众多,根据检测原理可分两大类: 细胞计数法(cytometric methods)和核酸检测法(nucleic-acid based methods). 前者主 要包括各种免疫细胞化学技术、流式细胞术等; 后者主要包括聚合酶链反应、逆转录聚合酶链反应及其各种改进的技术等. 免疫细胞化学法(immunocytochemistry, ICC) ICC是指以显色剂标记的特 异性抗体在组织细胞原位通过抗原抗体反应和细胞化学的呈色反应, 对相应抗 原进行定位、定性和定量测定的技术. 其检测的肿瘤标志物主要分3类: (1)上皮细胞角蛋白(CK), 如CK19、CK20; (2)上皮细胞膜特异性抗原, 如黏蛋白 类, 包括EMA、HMFG、HEA-125等; (3)肿瘤相关糖蛋白(TAG). ICC检测的主要 优点是可进行细胞大小和形态学的分析, 缺点是敏感性低, 只能从(1-10)×105个正常细胞中发现1个肿瘤细胞, 且应用免疫细胞化学法检测循环血中肿瘤细 胞时, 每个载玻片上所能检测的细胞样本量仅为5×105个细胞, 难以从外周血中大量的单核细胞中检测出极少量的肿瘤细胞, 因此单纯应用免疫细胞化学法 敏感性低,难以满足临床诊断需要. 为了能大范围检测外周血中稀少的肿瘤细胞,近年来又相继研发出光纤阵列扫描术 (fiber array scanning technology, FAST), 激光扫描细胞计量仪(laserscanning cytometry, LSC)等, 能够在传统的显微镜技术基础上高速扫 描并快速、准确的定位免疫荧光标记的肿瘤细胞, 使检测的敏感性和实效性显著提高. 流式细胞术(flow cytometry, FCM) FCM是一项集激光、电子物理、光电测量、计算机、细胞荧光化学及单克隆抗体技术为一体的新型技术. 其优点是可以定量计数肿瘤细胞数量, 检测数据较精确, 还可对细胞进行多参数分析. 何成 全等应用流式细胞术检测66例胃癌患者外周血中CK19、CK20的表达. 结果66 例胃癌患者CK19、CK20、CK19+CK20阳性表达率分别为53.1%(35/66)、 56.1%(37/66)、46.9%(31/66), 检测的阳性率与患者的TNM分期及转移程度相关, 且检测胃癌远处转移的敏感度高达90.0%. 认为应用FCM检测CK19、CK20 的表达对胃癌微转移的诊断具有一定临床意义. 但由于FCM检测靶细胞的敏感

癌细胞的十大特征

癌细胞的十大特征 2000年,Douglas Hanahan和Robert A. Weinberg在Cell上发表文章:The Hallmarks of Cancer,这篇综述性文章介绍了肿瘤细胞的六大基本特征:自给自足生长信号;抗生长信号的不敏感;抵抗细胞死亡;潜力无限的复制能力;持续的血管生成;组织浸润和转移。这篇论文被称为肿瘤学研究的经典论文,到目前为止,已经被引用了上万次。 在2011年3月出版的Cell杂志上,两位教授又发表了一篇升级版综述:Hallmarks of Cancer: The Next Generation,这篇论文长达29页,简述了最近10年肿瘤学中的热点和进展,在原有的六大特征的基础上,新增了四大特征,包括避免免疫摧毁、促进肿瘤的炎症、细胞能量异常和基因组不稳定和突变。

将原有的肿瘤细胞六大特征扩增到了十个,这十个特征分别是: 1.自给自足生长信号(Self-Sufficiency in Growth Signals), 2.抗生长信号的不敏感(Insensitivity to Antigrowth Signals), 3.抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death), 4.潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential), 5.持续的血管生成(Sustained Angiogenesis), 6.组织浸润和转移(Tissue Invasion and Metastasis), 7.避免免疫摧毁(Avoiding Immune Destruction), 8.促进肿瘤的炎症(Tumor Promotion Inflammation),

肿瘤细胞信号转导

摘要 细胞信号转导的存在及其过程是近年细胞生物学、分子生物学和医学领域的研究热点之一。细胞信号转导异常与肿瘤等多种疾病的发生、发展和预后直接相关。综述与肿瘤发生相关的几条主要信号通路, 阐明它们的作用机制对于探索肿瘤发病机制并最终攻克肿瘤具有重要的意义。 关键词:肿瘤;细胞信号转导

Abstract The existence and the process of cell signal transduction is one of the hot topics in cell biology, molecular biology and medicine. Cell signal transduction is directly related to the occurrence, development and prognosis of many diseases, such as cancer. Summary of several major signaling pathways associated with tumor development, to clarify their role in the pathogenesis of cancer and to explore the ultimate tumor has important significance. Key word: tumor cell signal transduction

前言 信号转导(signal transduction)是20世纪90年代以来生命科学研究领域的热点问题和前沿。信号转导的基本概念是细胞外因子通过与受体(膜受体或核受体)结合,所引发细胞内的一系列生物化学反应,直至细胞生理反应所需基因的转录表达开始的过程[1]。随着癌基因和抑癌基因的发现,细胞信号转导通路的阐明,极大地丰富了人们对细胞癌变机制的认识。通过对癌基因产物(癌蛋白,oncopro- tein)功能的分析,发现许多癌蛋白位于正常细胞信号转导通路的不同部位,对促进细胞分裂增殖起着重要的作用。在肿瘤发生发展的过程中,由于正常的基因调控紊乱,可导致细胞信号传递网络的异常。与正常细胞相比,往往一些通路处于异常活跃状态, 而有一些通路却传递受阻。 1与肿瘤发生相关的几条主要信号通路 1.1 Hedgehog信号通路:Hedgehog信通路是近年来备受关注的一个调控胚胎发育的信号转导途径,而且与人类肿瘤的发生与发展紧密相关。Hedgehog信号通路的异常激活可以导致多种肿瘤的形成, 如基底细胞癌、髓母细胞瘤、肺小细胞癌、胰腺癌、前列腺癌、胃肠道恶性肿瘤等[2]。Hedgehog信号通路主要由3部分组成:Hh信号肽(Shh、Ihh、Dhh)、跨膜受体(Ptch、Smo)和下游转录因子(Gli)。在正常状态下,Hh蛋白由其经过自我裂解产生的N末端裂解物(Hh-N)与胆固醇或脂酰基结合, 附着于细胞模表面。Hh信号通路的激活是通过配体Hh与跨膜蛋白Ptch结合, 进而解除Ptch对另一跨膜蛋白Smo的抑制作用,Smo再通过下游转录 因子Gli来调控基因转录。Hedgehog信号通路成员Shh、Ptch、Smo和Gli-1在结肠癌、胰腺癌及结肠腺瘤细胞中有不同程度的表达, 环靶明(Smo受体特异性小分子抑制剂)对Smo高表达细胞的生长有明显抑制作用,从而说明Hedgehog信号通 路可能在部分消化道肿瘤细胞中被活化[3]。在肝癌组织和肝癌细胞系中,Ihh、Ptch、Smo、Gli基因的转录和蛋白表达可检测到差异,环靶明可使Hedgehog信号转导通路各成员的表达出现不同程度的降低,从而说明原发性肝癌中Hedgehog 信号转导通路是活化的,并且环靶明有阻断Hedgehog信号转导通路的作用[4]。 1.2 Wnt信号通路:Wnt信号通路是一条在进化上保守的信号途径,在胚胎发育和中枢神经系统的形成中起关键作用,可调控细胞的生长、迁移和分化。目前研究表明,在乳腺癌、结直肠癌、胃癌、肝癌、黑色素瘤及子宫内膜癌、卵巢癌中都存在Wnt信号通路异常[5]。Wnt信号通路主要分为3种类型:(1)经典的Wnt 信号途径:通过β-连环蛋白(β-catenin)核易位。激活靶基因的转录活性。(2)细胞平面极性途径:此途径涉及RhoA蛋白和Jun激酶,主要控制胚胎的发育时间和空间。在细胞水平上,此途径通过重排细胞骨架来调控细胞极性。(3)Wnt/Ca2+途径:此途径可诱导细胞内Ca2+浓度增加并激活Ca2+敏感的信号转导组分,如信赖钙调蛋白的蛋白激酶Ⅱ、钙调蛋白敏感的蛋白磷酸酶和活化T细胞核因子NF-AT。在Wnt通路中任何一步发生障碍都可致癌。一是组成Wnt信号途径的蛋白、转录因子或基因被破坏或变异导致该途径关闭或局部途径异常活跃;二是过多的Wnt

肿瘤细胞的十大特征

癌细胞的十大特征 癌细胞十大特征释义 众所周知,癌细胞几乎肆虐横行在人体的每一个部位,从大脑到各个器官,从表皮到骨骼,我们曾经在进化中得到的、在生物界引以为豪的人体,在癌细胞肆虐下往往显得那么脆弱,有时似乎变得不堪一击。 癌细胞并非入侵的外族,它们与组成人体各个器官的正常细胞同文同种,但不同的是癌细 胞基因结构和功能的变化赋予了它们十种特殊“器物”,从而使得它们能够在人体内纵横 捭阖,所向披靡。 1.自给自足生长信号(Self-Sufficiency in Growth Signals), 2.抗生长信号的不敏感(Insensitivity to Antigrowth Signals), 3.抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death), 4.潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential), 5.持续的血管生成(Sustained Angiogenesis), 6.组织浸润和转移(Tissue Invasion and Metastasis), 7.避免免疫摧毁(Avoiding Immune Destruction), 8.促进肿瘤的炎症(Tumor Promotion Inflammation), 9.细胞能量异常(Deregulating Cellular Energetics), 10.基因组不稳定和突变(Genome Instability and Mutation) 其一:生长信号的自给自足 在人体这个迄今为止最为复杂的系统中,倘若一个细胞想要改变其现有状态(如从静止到 生长分化状态的改变),必须接收到一系列相关指令,这一过程才能进行,就像军队中的 令行禁止一样。就这样,数以万亿计的细胞各司其职,在和谐统一的秩序中维系着人体的 健康。到目前为止,科学家在正常细胞中还没有发现一例例外。 这些改变细胞状态的指令,生物学上称之为信号分子,它们多是外源的,即由另一类细胞 产生,这也是人体保持自我平衡的重要机制。信号分子通过与靶细胞上相应指令接收器 (受体)相结合,细胞状态改变这一过程得以实施。 在这方面,癌细胞是截然不同的,它们通过种种“奇巧淫技”把自己对外源生长信号的依 赖降到了最低限度。首先癌细胞们获得自己发号施令的能力,也就是说它们可以自行其是 的合成生长分化所需的生长信号,无需依赖外源性信号。比如科学家们发现在神经胶母细 胞瘤和恶性肉瘤中的癌细胞就分别获得了合成PDGF(血小板源生长因子)和TGFα(肿瘤 生长因子α)的能力。其次癌细胞还会大量表达其表面的信号接收器,这样就可以富集周 围微环境中的生长信号从而进入生长分化状态(注:正常情况下,未经富集浓度的生长信 号不足以触发生长分化)。此外癌细胞还会改造它周围的一些正常细胞成为生长信号的生 产工厂供其使用,并招募一些帮凶细胞,如成纤维细胞和内皮细胞来帮助它们生长分化。 其二:对抑制生长信号不敏感 平衡似乎是人体系统中最重要的关键词。人体内除了有生长信号外,还存在着生长抑制信号。在细胞分裂的不同阶段,都有一些分子如同看家护院的“爱犬”一般时刻检测这些细 胞的“身体状况”和周边环境,根据情况来决定细胞的未来的命运:或是继续生长分化, 或是仍然处于静止期,抑或丧失生长分化能力进入有丝分裂的后期。这样正常细胞才能保 持动态平衡的状态,进行有序的生长分化。对于癌细胞来说,如果想要扩大自己的地盘, 不断地生长分化,必须逃避这些“爱犬”分子的监控。他们主要策略就是通过基因突变使 得这些“爱犬”分子失去活性,从而实现对抑制生长信号不敏感的目的。 其三:规避细胞凋亡 逃避细胞凋亡几乎是所有类型的癌细胞都具有的能力。负责细胞凋亡的信号分子大体上可 以分为两类:一类如同上文所述的“爱犬”分子,如一种名叫p53的蛋白就是其中最重要 的成员之一;另一类则负责执行细胞凋亡。前者监控细胞内外环境,一旦发现不正常情况 足以触发细胞凋亡,即指挥后者执行。目前科学研究证实,DNA损伤,信号分子的失衡以 及机体缺氧都有可能触发细胞凋亡。

燃料电池汽车的动力传动系统设计

燃料电池汽车的动力传动系统设计 1引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。 燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动 机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动 ,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转 换效率比内燃机要高 2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物 ,因此燃料电池车 辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求 ,汽车动力系统将从现在以汽油等化 石燃料为主慢慢过渡到混合动力 ,最终将完全由清洁的燃料电池车替代。 近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制 造厂,如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电 池汽车,并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略目标。 目前,燃料电池轿车的样车正在 进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本 田的FCX Clarity 最高时速达到了 160 km/h[8];丰田燃料电池汽车 FCHV-adv 已经累计运行 了 360,000 km 的路试,能够在零下37度启动,一次加氢能够从大阪行驶到东京 (560公 里)。 在我国科技部的支持下,燃料电池汽车技术得到了迅速发展。 2007年,我国第四代燃料电池 轿车研制成功,该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km 。2008年,20燃料电池示范 汽车又 在北京奥运进行了示范运行。 2010年,包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有 196辆燃 料电池汽车在上海世博园区进行示范运行。 燃油绘济性 排放环保 l ;uel economic exhaust eih ironmen(al protection Internal combustion engine Shori peicxl Mid peitxl Long pei

肿瘤常见信号通路

1 JAK-STAT 信号通路 1) JAK 与STAT 蛋白 JAK-STAT 信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单,它主要由三个成分组成,即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。 (1) 酪氨酸激酶相关受体( tyrosine kinase associated receptor ) 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT 信号通路来传导信号,这包括白介素2?7 (IL-2?7 )、GM-CSF (粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子)、GH (生长激素)、EGF (表皮生长因子)、PDGF (血小板衍生因子)以及IFN (干扰素)等等。这些细胞 因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性,但胞内段具有酪氨酸激酶JAK 的结合位点。受体与配体结合后,通过与之相结合的JAK 的活化,来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2) 酪氨酸激酶JAK ( Janus kinase ) 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体,它们统称为酪氨酸激酶受体( receptor tyrosine kinase, RTK ),而JAK 却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK 是英文Janus kinase 的缩写,Janus 在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶,是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体,又能磷酸化多个含特定 SH2结构域的信号分子。JAK蛋白家族共包括4个成员:JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2,它们在结构上有7个JAK同源结构域(JAK homology domain, JH ),其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。 (3) 转录因子STAT ( signal transducer and activator of transcription ) STAT 被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义,STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性 的作用。目前已发现STAT家族的六个成员,即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段:N-端保守序列、DNA结合区、SH3结构域、SH2结构域及C-端的转录激活区。其中,序列上最保守和功能上最重要的区段是SH2结构域,它具 有与酪氨酸激酶Src的SH2结构域完全相同的核心序列“ GTFLLRFSS ”。 2) JAK-STAT 信号通路 与其它信号通路相比,JAK-STAT 信号通路的传递过程相对简单。信号传递过程如下:细胞因子与相应的受体结合后引起受体分子的二聚化,这使得与受体偶联的JAK激酶相互接近并通过交互的酪氨酸磷酸化作用而活化。JAK激活后催化受体上的酪氨酸残 基发生磷酸化修饰,继而这些磷酸化的酪氨酸位点与周围的氨基酸序列形成“停泊位

肿瘤组织无论在细胞形态和组织结构上,都与其发源的正常组织有不同程度的差异,这种差异称为异型性。

肿瘤(Tumor) 是机体在各种致癌因素作用下,局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控,导致其克隆性异常增生而形成的新生物。学界一般将肿瘤分为良性和恶性两大类。 肿瘤组织无论在细胞形态和组织结构上,都与其发源的正常组织有不同程度的差异,这种差异称为异型性。异型性是肿瘤异常分化在形态上的表现。异型性小,说明分化程度高,异型性大,说明分化程度低。区别这种异型性的大小是诊断肿瘤,确定其良、恶性的主要组织学依据。良性肿瘤细胞的异型性不明显,一般与其来源组织相似。恶性肿瘤常具有明显的异型性。 由未分化细胞构成的恶性肿瘤也称为间变性肿瘤,间变是指恶性肿瘤细胞缺乏分化,异型性显著。间变性肿瘤具有明显的多形性,瘤细胞彼此在大小和形状上有很大的变异,因此往往不能确定其组织来源。间变性肿瘤一般具有高度恶性。 我们中国医疗的特色是既有西医又有中医。现在发病率高,我国病例数相当庞大,有资料显示占全世界病例数的55%. 肿瘤在本质上是基因病。各种环境的和遗传的致癌因素以协同或序贯的方式引起DNA损害,从而激活原癌基因和(或)灭活肿瘤抑制基因,加上凋亡调节基因和(或)DNA修复基因的改变,继而引起表达水平的异常,使靶细胞发生转化。被转化的细胞先多呈克隆性的增生,经过一个漫长的多阶段的演进过程,其中一个克隆相对无限制的扩增,通过附加突变,选择性地形成具有不同特点的亚克隆(异质化),从而获得浸润和转移的能力(恶性转化),形成恶性肿瘤。 分子生物学基础 (l)癌基因 1)原癌基因、癌基因及其产物 癌基因是具有潜在的转化细胞的能力的基因。由于细胞癌基因在正常细胞中以非激活的形式存在,称为原癌基因。原癌基因可被多种因素激活。 原癌基因编码的蛋白质大都是对正常细胞生长十分重要的细胞生长因子和生长因子受体,如血小板生长因子(PGF),纤维母细胞生长因子(FGF),表皮细胞生长因子(EGF),重要的信号转导蛋白质(如酪氨酸激酶),核调节蛋白质(如转录激活蛋白)和细胞周期调节蛋白(如周期素、周期素依赖激酶)等。 2)原癌基因的激活 原癌基因的激活有两种方式:①发生结构改变(突变),产生具有异常功能的癌蛋白。②b.基因表达调节的改变(过度表达),产生过量的结构正常的生长促进蛋白。 基因水平的改变继而导致细胞生长刺激信号的过度或持续出现,使细胞发生转化。 引起原癌基因突变的DNA结构改变有:点突变、染色体易位、 诊断-影像学方法基因扩增。突变的原癌基因编码的蛋白质与原癌基因的正常产物有结构上的不同,并失去正常产物的调节作用。通过以下方式影响其靶细胞:①生长因子增加;②生长因子受体增加;③产生突变的信号转导蛋白;④产生与DNA结合的转录因子。

肿瘤细胞培养(完整版)

第6章肿瘤细胞的培养 肿瘤细胞培养是研究癌变机理、抗癌药的敏感性、肿瘤细胞和癌分子生物学特性的重要手段。癌细胞是比较容易培养的细胞,当前所建立的细胞系中癌细胞是最多的。应用体外细胞培养技术进行肿瘤研究具有许多优点: (1)可免受机体内环境因素的影响,避免了个体差异性,便于探索各种物理、化和生物 因素对肿瘤细胞生命活动的影响。 (2)既便于从细胞水平上研究肿瘤细胞的结构与功能,又便于从基因及分子水平上研究 癌变的发生机理; (3)可长期传代、保存,便于观察肿瘤细胞生物学特性和遗传行为的改变。 (4)可用于快速筛选抗癌药物和研究耐药机理。 (5)研究周期短,比较经济。 但是它也有缺点,如长期培养可使细胞生物学特性发生改变;体外实验所得的结果不能完全代表体内的情况,应与体内试验结合研究更为合理等。 一、肿瘤细胞培养的生物学特性 1、形态和性状 形态不规则,细胞界限清晰,伸展较差,核膜、核仁轮廓明显,核仁多、核浆丰富。折光性强,电镜观察细胞表面微绒毛多而细密,与肿瘤细胞具不定向运动和铺着不依赖性有关。 2、生物特性 癌细胞在无血清或低血清(2%~5%)时仍能生长,营养要求不高,因能自分泌促增殖因子,在软琼脂培养时单个细胞能形成集落,生长方向性消失,再加上失去了接触抑制,癌细胞数量增多时可呈多层重叠生长,细胞饱和密度大,有丰富的三极有丝分裂,分裂指数高,细胞倍增周期短。 3、永生性 永生性也称不死性,在体外培养中表现为可无限制传代而不凋亡(Apoptosis),体外培养的肿瘤细胞系(株)都表现有这种特性。但体外培养的永生性和体内肿瘤的恶性(包括侵润性)是两种性状,受不同基因调控的,因恶性肿瘤多数在体外培养时并不那么容易获得成功,生长增殖能力并不旺盛,有时只能传若干代,说明体外培养的永生性可在体外培养后获得的。另外,体外培养的许多细胞系,如NIH3T3、Rat-1 10T1/2等均具有永生性而无恶性。但两者有相关性,永生性可能是细胞恶性变的某一阶段。 4、侵润性 侵润性是肿瘤细胞扩张性增殖行为,体外培养的肿瘤细胞仍保持有这种特性,当与正常组织混合培养时,能侵润入其他正常组织中,甚至能穿透人工隔膜。 5、异质性 所有肿瘤细胞都是由增殖能力、遗传性、起源、周期状态等性状不同的细胞组成,属于异质性,其中有的衰老、退化,有的处于周期阻滞状态,只有那些处于活跃增殖的肿瘤干细胞才是支持肿瘤生长的成分,肿瘤干细胞易于生长增殖,分离培养干细胞的方法称干细胞培养(有干细胞系和数个亚系组成)。

循环肿瘤细胞研究进展_任文君

循环肿瘤细胞研究进展 任文君,孙国平 (安徽医科大学第一附属医院肿瘤内科,安徽合肥230022) 摘要:循环肿瘤细胞(CTCs)存在于患者外周血中,是造成肿瘤转移和复发的主要原因。外周血中的CTC是非常罕见的,要求检测方法具有高敏感性及高特异性,成为临床常规检测的巨大挑战,但是检测CTC在协助诊断、早期发现肿瘤的微转移、指导个体化治疗、评价治疗效果及预后方面上具有重要的临床意义。该文将对其检测方法及临床应用进行探讨。 关键词:循环肿瘤细胞;检测;治疗 Ashworth曾在1986年首次发现并提出循环肿瘤细胞(CTCs)的概念[1]。CTC定义为自发或因诊疗操作由实体瘤或转移灶释放进入外周血循环的肿瘤细胞[2]。肿瘤转移是一个涉及多步骤多因素的复杂过程,肿瘤细胞由原发灶脱落,侵入循环系统,大部分由于机体的免疫识别、机械杀伤及自身凋亡在短期内死亡,只有极少数存活下来,在远隔脏器或原发脏器中定居,发展为转移灶[3-4]。有些播散的肿瘤细胞和微小转移灶在切除原发灶后可以保持休眠状态并在若干年后形成转移灶[5]。因此,在外周血中检测到CTC提示可能有早期转移存在,尤其是临床尚未发现的微转移病灶。 CTC的检测包括以下2个步骤:(1)富集,方法包括形态学或免疫学为基础的技术。(2)检测,方法包括细胞计数和核酸检测技术。因为CTC在外周血中是非常罕见的(1个CTC/106 107个单核细胞),富集细胞可提高检测的敏感性,富集之后则通过细胞计数或核酸检测技术利用肿瘤特异性标志物对CTC进行检测及分析。 1富集 1.1以形态学为基础的富集膜滤过分离肿瘤细胞技术(ISET)通过肿瘤细胞体积大小进行富集[6],就像一个微孔过滤器根据CTC的大小差异使其分离,其隔离灵敏度阈值接近每毫升全血一个癌细胞[7],其优势在于不破坏CTC的形态,利于后续对单个CTC进行形态学、免疫细胞学及遗传学特征的研究,但只适合部分肿瘤,不适合那些体积小于2倍粒细胞大小的肿瘤细胞。 基于密度梯度分离,单核细胞较其他血液成分密度低,因此可依据密度梯度差异将肿瘤细胞和单核细胞从其他血液细胞中分离出来,如Ficoll-Hypaque和Oncoquick。与传统的Ficoll 通信作者:孙国平,男,主任医师,博士生导师,研究方向:消化系统肿瘤,E-mail:sunguoping@anhmu.edu.cn 程序相比较,Oncoquick增加了多孔屏障,使得分离出的细胞更加纯化,检出率更高[8]。 由于这两种富集方法是借助细胞的物理特性,因此缺乏特异性,易导致缺乏相应体积大小及密度梯度的肿瘤细胞的丢失,同时所富集的细胞不仅含有肿瘤细胞,还存在不同种类的其他细胞(特别是单核细胞),在后续检测过程中可能会因为肿瘤细胞的异质性和基因标志物的非特异性,造成假阳性结果。 1.2以免疫学为基础的富集免疫磁性分离技术(IMS),基于特异性免疫识别原理的富集技术,是目前应用最广泛的方法,通过特异性抗体包被的磁珠与细胞表面抗原特异性结合,形成细胞抗原-抗体-磁珠免疫复合物,在外加磁场作用下,将CTC从血细胞中分离出来。免疫磁性分离方式有2种:阳性分选和阴性分选。阳性筛选获得目的细胞,阴性筛选去除无关细胞使目的细胞得以纯化,也可将两种模式结合,提高富集效率。这项技术最大的优势在于可保证分离靶细胞的形态和功能的完整,有利于下一步CTC的计数、免疫细胞化学、PCR 等检测。目前,免疫磁珠可达纳米级,结合时间短,灵敏度高10-7 10-6。 CellSearch系统是目前FDA唯一批准用于临床富集及检测分析的技术,是一种半自动技术,集合了免疫磁分选技术和免疫细胞化学法的分离检测技术。涂有抗EpCAM抗体的磁珠与靶细胞结合,在外加磁场作用下被保留下来,接着采用荧光标记(CK8/18/19,DAPI,CD45)来区别CTC与血细胞,CTC 标记为CK8/18/19、DAPI(+),CD45(-),随后采用半自动荧光显微镜Cell-Spotter Analyzer检测分析细胞大小和形态,最终确定CTC,只需要7.5mL血液样本,即可从400多亿血细胞中检测到一个CTC。这种半自动系统能快速分析样本,并有良好的重复性。一个多中心研究,有学者提出Cell Search系统有82%的高富集率,且在乳腺癌CTC检测上有极 [34]Ikeda T.Stem cells and neonatal brain injury[J].Cell Tissue Res,2008,331(1):263-269. [35]尹国才,张长征,张淼涛,等.人胎脑神经干细胞在年幼大鼠脑内的成神经元分化[J].中国组织工程研究与临床康复,2008,12(12):2281-2284. [36]Toda H,Takahashi J,Iwakami N,et al.Grafting neural stem cells improved the impaired spatial recognition in ischemic rats[J].Neu- rosci Lett,2001,316(1):9-12. [37]吴芳,杨佳勇,张敏,等.脐血间充质干细胞移植对脑性瘫 痪儿童神经系统功能的影响:20例分析[J].中国组织工程研究 与临床康复,2008,12(16):3198-3200. [38]张敏,杨万章,吴芳,等.神经生长因子配合脐血源神经干细胞移植对脑瘫患儿运动功能的影响[J].中国误诊学杂志,2008,8(23):5596-5597. [39]杨万章,吴芳,张敏,等.脐血源神经干细胞移植治疗神经系统疾病临床总结和分析[J].中西医结合心脑血管病杂志,2009,7(3):287-290. (收稿日期:2012-05-25,修回日期:2012-10-26) · 9 · 安徽医药Anhui Medical and Pharmaceutical Journal2013Jan;17(1)

肿瘤常见信通路

1 JAK-STAT信号通路 1) JAK与STAT蛋白 JAK-STAT信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单,它主要由三个成分组成,即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。 (1) 酪氨酸激酶相关受体(tyrosine kinase associated receptor) 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT信号通路来传导信号,这包括白介素2?7(IL-2?7)、GM-CSF(粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子)、GH(生长激素)、EGF (表皮生长因子)、PDGF (血小板衍生因子)以及IFN(干扰素)等等。这些细胞因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性,但胞内段具有酪氨酸激酶JAK的结合位点。受体与配体结合后,通过与之相结合的JAK的活化,来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2) 酪氨酸激酶JAK(Janus kinase) 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体,它们统称为酪氨酸激酶受体(receptor tyrosine kinase, RTK),而JAK却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK是英文Janus kinase的缩写,Janus在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶,是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体,又能磷酸化多个含特定SH2结构域的信号分子。JAK蛋白家族共包括4个成员:JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2,它们在结构上有7个JAK同源结构域(JAK homology domain, JH),其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。(3) 转录因子STAT(signal transducer and activator of transcription)STAT被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义,STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性的作用。目前已发现STAT家族的六个成员,即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段:N-端保守序列、DNA结合区、SH3结构域、SH2结构域及C-端的转录激活区。其中,序列上最保守和功能上最重要的区段是SH2结构域,它具有与酪氨酸激酶Src的SH2结构域完全相同的核心序列“GTFLLRFSS”。 2) JAK-STAT信号通路 与其它信号通路相比,JAK-STAT信号通路的传递过程相对简单。信号传递过程如下:细胞因子与相应的受体结合后引起受体分子的二聚化,这使得与受体偶联的JAK

肿瘤新十大特征

CELL综述: 肿瘤新十大特征 Hallmarks of Cancer: The Next Generation 2011年3月4号,Douglas Hanahan和Robert A. Weinberg在《Cell》发表综述,题目为:Hallmarks of Cancer: The Next Generation。整个综述29页,简述了最近10年肿瘤学中的热点和进展(例如细胞自噬、肿瘤干细胞、肿瘤微环境等),并且将过去的6个特征扩增到10个特征,新增加的4个特征为: 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)。 并且将过去的回避凋亡(Evading Apoptosis),调整为抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death)。 背景介绍 我们已经提出了总共6种肿瘤标志,组成了一个基本原理,它提供了一个理解肿瘤性疾病显著差异的逻辑网络(Hanahan and Weinberg, 2000)。我们的讨论中包含了这样的概念,肿瘤细胞逐渐进展成新生物,它们获得一系列标志性能力,而人类肿瘤形成的多步骤的过程可以用初始癌细胞获得使它们成为肿瘤并最终表现出恶性肿瘤的特征。 我们注意到由于附属结构的存在,肿瘤不只是癌细胞组成的岛状物。它们是由多种不同类型的细胞组成的复合物,这些细胞之间存在异质的相互作用。我们是这样描述招募来的正常细胞,它们以主要参与者的身份形成肿瘤相关基质,而不是作为旁观者;这样的话,这些间质细胞对于特定能力标志的发展和表达是有贡献的。在接下来的十

燃料电池的建模仿真

燃料电池的建模仿真 虚拟样机是燃料电池的开发研制中不可或缺的重要工具 燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命,也像电脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命,又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将引爆21世纪新能源与环保的绿色革命。 图1 可拆分燃料电池的模型,可以作为手机电池实现多次充电。 如今,在北美、日本和欧洲,燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段,将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。燃料电池技术在国外的迅猛发展必须引起我们的足够重视,现在它已是能源、电力行业不得不正视的课题。 燃料电池具有很多电子产品的优越性能,其中最突出的是高效率和高能量密度。燃料电池可以将氢、天然气、碳氢化合物中的化学能高效的转化为电能,非常适用于汽车以及固定使用的小规模耗能产品。燃料电池又因为具有很高的能量密度,使得他比普通电池更适于可携带设备。 在大部分汽车发动机中,汽油将燃烧产生的热能转化为机械能,转化效率受到卡诺循环的限制,普通的汽车的转化效率只有20%左右。燃料驱动的车辆,燃料中的化学能首先转化为电能,然后通过电动机将电能转化为机械能。这个过程不可避免的要受到卡诺循环的限制,导致内燃机引擎效率只有20%左右。而燃料电池理论上转化效率可高达90%左右,要远远高于内燃机引擎的效率。在实际应用中,这个效率能达到50%。这意味着使用同样的燃料,燃料电池汽车行驶的距离将是普通汽车的两倍。二氧化碳的排放量也更低,燃料电池低的运转温度几乎可以消除氮、硫氧化物的产生。

抗肿瘤药物的研究进展

中山大学研究生学刊(自然科学、医学版) 第29卷第4期 JOURNAL OF T HE GRADUATES VOL129№4 2008 S UN Y AT2SE N UN I V ERSI TY(NAT URAL SC I E NCES、M E D I C I N E) 2008 抗肿瘤药物的研究进展3 郑晓克 (中山大学中山医学院,广州510080) 摘 要:综述分析了抗肿瘤药物近年来的新进展,包括细胞毒性抗肿瘤药物、 以细胞信号传导分子为靶点的抗肿瘤药物、新生血管生成抑制剂、分化诱导剂、细胞周期依赖性蛋白激酶抑制剂等。 关键词:抗肿瘤药物 癌症是严重威胁人类生命的常见病和多发病,其死亡率仅次于心血管病而位居第 二。随着分子肿瘤学的发展,人们发现细胞周期失控是癌变的重要原因。细胞内促增殖系统成分的过度表达与抑增殖系统成分的缺失均可引起细胞增殖失控而导致癌变。随着生命科学研究的飞速进展,恶性肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调控、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外基质的相互作用等各种基本过程正在被逐步阐明。以一 ,发现选择性作用于特定靶点的高效、低毒、特异性强的新型抗癌药物已成为当今抗肿瘤药物研究开发的重要方向。目前抗肿瘤药物研发的焦点正在从传统细胞毒类药物转移到针对肿瘤细胞内信号转导通路的新型抗肿瘤药物。导致这一转变的本质根源在于:传统细胞毒类药物由于主要作用于DNA、RNA和微管蛋白等与细胞生死攸关的共有组分,致使其选择性低、毒性大。相反,多种信号转导通路的关键组分在正常细胞与肿瘤细胞及不同类型肿瘤细胞之间存在巨大差异,这一差异的存在及阐明使高选择性、高效、低毒的新型抗肿瘤药物的研发面临历史性的重大机遇。正是上述差异使肿瘤细胞区别于正常细胞,不同肿瘤相互区别。靶向这些组分的抗肿瘤药物不但可望降低毒性,而且可实现个体化治疗,使治疗效益最大化。 3收稿日期:2008-10-08 作者简介:郑晓克,女,1982年生,汉族,河南人,中山大学中山医学院2008级药理学博士研究生,主要研究方向为肿瘤细胞的细胞骨架研究,电子邮箱ki2 ki118576@s ohu1com。

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