细胞分化的分子机制
细胞分化的分子机制
细胞分化的分子机制细胞分化是指多能性的原始细胞转变为特定类型和功能的细胞。
在多细胞生物发育和组织修复过程中，细胞分化起着至关重要的作用。
细胞分化的分子机制是一个复杂而精密的过程，涉及到许多关键的分子信号和调控通路。
1. 信号转导通路信号转导通路在细胞分化中起着重要的作用。
外界信号分子如细胞因子、激素等能够与细胞表面受体结合并激活特定的信号转导通路。
常见的信号转导通路包括Wnt、Notch、Hedgehog和TGF-β等。
这些通路在细胞分化中调节着基因表达和细胞命运决定。
2. 转录因子调控转录因子是细胞分化中的关键调控分子。
它们能够结合到DNA上的特定序列，调控基因的转录和表达。
在细胞分化过程中，特定的转录因子在特定的时机和位置被激活或抑制。
转录因子的表达模式和功能确定了细胞所具有的特定类型和功能。
3. 表观遗传调控表观遗传调控是指通过改变基因组DNA的结构和染色质状态来影响基因的表达。
DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传标记在细胞分化中起着重要的作用。
这些标记能够调控基因的可及性和表达水平，从而影响细胞的分化过程。
4. 微环境影响细胞的微环境对细胞分化也有着重要的影响。
细胞周围的细胞、细胞外基质和生长因子等因素能够为细胞提供支持和信号，引导细胞向特定的命运和分化方向发展。
细胞与周围环境的相互作用在细胞分化中起着至关重要的作用。
5. 遗传因素除了上述的分子机制，细胞分化还受到遗传因素的调控。
在细胞分化过程中，遗传物质的遗传表达和遗传变异都会直接或间接地影响细胞的分化命运。
遗传因素在不同物种和个体之间的差异导致了细胞分化的多样性和可塑性。
总结起来，细胞分化的分子机制是一个复杂而多样的过程，涉及到信号转导通路、转录因子调控、表观遗传调控、微环境影响和遗传因素等多个层面的调控。
这些分子机制相互作用，共同调节着细胞的分化命运和细胞类型的形成。
进一步理解和研究细胞分化的分子机制，对于开发新的治疗策略和促进组织修复具有重要的意义。
细胞分化的分子机制
细胞分化的分子机制细胞分化是生命的一个奇妙过程，它是由一系列复杂的分子机制驱动的。
细胞分化可以简单地理解为一种由单一细胞分化为各种不同细胞类型的过程。
细胞分化是一种多步骤的过程，其中包括细胞形态的改变、基因表达的变化和功能的改变。
一、基因表达和转录因子基因表达是生物学中最基本的过程之一，也是细胞分化的重要环节。
基因表达是指基因信息从DNA转录成mRNA后，由mRNA翻译成蛋白质的过程。
在细胞分化过程中，某些基因的表达受到特定的转录因子的调控。
转录因子是一种可以与DNA结合并调控基因表达的蛋白质。
转录因子通常具有结构域能与DNA上的特定序列结合，从而激活或抑制基因的表达。
二、表观遗传调控表观遗传调控是指一种可以在不改变DNA核苷酸序列的情况下改变基因表达的方式。
表观遗传调控包括DNA甲基化和染色质修饰。
DNA甲基化指的是将甲基基团加到DNA分子的一种化学修饰方式。
DNA甲基化会导致基因失活，并阻止基因表达。
染色质修饰是指细胞储存DNA的染色质通过化学修饰改变结构和功能，从而影响基因表达。
这种调节方式可以通过一些调节酶的活性来实现。
三、信号转导通路信号转导通路在细胞分化过程中扮演着关键的角色。
信号转导通路是指细胞内为了接收外部信号而存在的一系列信号传递路线。
在细胞分化过程中，信号转导通路可以影响转录因子的表达，并影响表观遗传调控。
这个过程中，细胞的外部环境，如细胞因子的存在或缺失等，会影响信号转导通路的启动和停止。
四、再生医学细胞分化的分子机制在医学领域中也有着重要的地位。
再生医学是指应用细胞分化的分子机制来促进组织、器官或血管等各种完整生物的再生。
再生医学的目标是用干细胞或分化出的细胞代替或修复人体内的受损或缺失的组织或器官。
细胞分化的分子机制是一个复杂的过程，很多因素都会影响它的实现。
有了深入的了解和研究，未来人们可以更好地利用细胞分化的分子机制来治疗疾病，改善人类生活。
细胞分化和定向分化的分子机制
细胞分化和定向分化的分子机制细胞分化和定向分化是多细胞生物发展过程中的重要阶段。
细胞分化使得干细胞不同化为特定类型的细胞，而定向分化则是指一定环境条件下细胞的分化方向。
两种分化形式都需要涉及到分子机制，本篇文章将介绍细胞分化和定向分化的分子机制。
一、细胞分化分子机制1.1. 基因转录调控在细胞分化中，基因转录调控在细胞命运的决定中具有重要作用。
在成年人体内，细胞会分化为神经元、心肌细胞等各种类型。
这些不同类型的细胞具有不同的表型和生理功能，这是由基因转录控制产生的。
基因转录过程开始于转录因子在基因启动子结合。
这些因子就像锁与钥匙一样，特异性结合于启动子上，引起某些基因的转录。
例如，在神经细胞中，神经细胞特异性转录因子（neuronal-specific transcription factor，NSTF）会结合到启动子上，刺激神经元特异性基因的转录，从而使细胞不同化为神经元。
1.2. 表观遗传修饰表观遗传修饰也是细胞分化过程中不可或缺的因素。
表观遗传修饰是指一种分类似于DNA浓度的传递基因信息的方式，但是这里是通过改变染色质和核糖核酸（RNA）的化学性质来实现的。
例如，在染色体上的DNA可以被甲基化，这就能够进一步调节基因表达。
这种机制对于细胞分化和命运确定具有至关重要的作用。
一些研究还发现，转录调控因子可以影响这些表观遗传修饰及相关的过程，这就进一步指出了基因和表观遗传修饰在细胞分化中玩的互补角色。
1.3. 跨膜信号转导除了基因转录调控和表观遗传修饰，细胞内跨膜信号转导也是细胞分化过程中的一个重要因素。
通过这种机制，分化的信号能够从一个细胞向另一个细胞传递。
实际上，跨膜通道也是树突细胞的重要特征。
细胞在转化为某一类型时，这些跨膜蛋白质受到激活。
这些已激活的磷酸化跨膜蛋白质将会逐渐激活下游信号转导，包括细胞内部信号转导通路等等。
这将会进一步引导细胞分化过程中决定性的基因转录。
二、定向分化分子机制2.1. 无机离子信号转导生物分子中常见的元素包括氧、硫、镁等，然而在整个生物体中，钙离子被认为是最重要的，原因就在于它在普通的信号转导以及定向分化的过程中发挥的作用。
细胞分化过程中的分子调节机制
细胞分化过程中的分子调节机制细胞分化是指一个初生的多能干细胞变成不同类型细胞的过程。
这个复杂而关键的过程是由一系列分子调节机制控制的。
这篇文章将探讨细胞分化过程中的分子调节机制。
1. 基因表达的调节细胞分化的过程中，基因表达的调控起着非常重要的作用。
在这个过程中，许多转录因子参与了基因表达的调控。
这些转录因子可以结合到某些基因的启动子区域上，从而决定了基因是否被转录成RNA分子，而RNA分子则是构成蛋白质的模板。
另外，RNA在转录出来后需要在细胞中进行后续的加工和调控才能产生最终的蛋白质。
这一过程中，也存在一些分子机制的调控，例如RNA剪接和RNA稳定性等。
2. 长链非编码RNA的作用长链非编码RNA（lncRNA）也是一个非常重要的分子类别，它可以与蛋白质结合并调控基因表达。
lncRNA还可以通过和基因组DNA相互作用来调控基因表达。
全球的生物学家们正在研究lncRNA如何在细胞分化中发挥作用。
3. 研究Stem Cell的体验干细胞作为一种特别类型的细胞，有着非常重要的作用。
干细胞可以分化成为不同类型的细胞，因此它们特别适合用作医学研究和治疗的工具。
干细胞分化的过程中，也涉及到很多分子调节机制的作用。
研究和理解这些调节机制可以帮助我们更好地利用干细胞。
4. 蛋白质修饰和信号通路调控蛋白质修饰和信号通路也是细胞分化过程中的重要调节机制。
在细胞分化过程中，许多信号通路被激活或抑制，从而影响着基因表达和蛋白质修饰。
例如表观遗传机制，就是一种在细胞分化过程中非常重要的蛋白质修饰机制。
总之，细胞分化过程是一个复杂而精细的过程。
许多分子调节机制参与了这个过程，并起着关键的作用。
研究这些分子机制，可以为我们更好地理解细胞分化的过程提供帮助。
细胞分化的过程与机制
细胞分化的过程与机制细胞分化是生物体发育过程中的重要环节，也是维持生命活动的基础。
在生物体发育过程中，细胞会经历分化，从一个全能细胞逐渐分化为各种特定功能的细胞类型。
这个过程涉及到复杂的调控网络和分子机制。
一、细胞分化的定义与意义细胞分化是指细胞从一种状态转变为另一种状态的过程。
在生物体发育过程中，细胞分化是指由一细胞分裂产生的细胞在结构和功能上发生差异化，从而形成各种特定功能的细胞类型。
细胞分化的过程是生物体发育的基础，也是维持生命活动的关键。
细胞分化的意义在于实现生物体的多样性和功能的分工。
通过细胞分化，生物体可以形成各种不同的细胞类型，如神经细胞、肌肉细胞、血液细胞等。
这些细胞类型各自具有特定的结构和功能，协同工作，完成生物体的各种生理功能。
二、细胞分化的过程细胞分化的过程可以分为三个阶段：细胞命运决定、细胞特化和细胞成熟。
1. 细胞命运决定：在生物体发育早期，细胞命运决定的过程非常重要。
这个过程决定了细胞将分化为哪种细胞类型。
细胞命运决定受到遗传因素和外界环境的影响。
遗传因素主要包括细胞内的基因表达和调控，外界环境则包括细胞所处的微环境和信号分子的调控。
2. 细胞特化：在细胞命运决定后，细胞开始进行特化，即细胞的结构和功能开始发生差异化。
这个过程涉及到基因的表达和调控。
特定的基因会在特定的时间和空间上被激活，从而导致细胞特化。
这个过程是非常复杂的，涉及到多种调控因子和信号分子的相互作用。
3. 细胞成熟：在细胞特化后，细胞进一步发展成熟，具备完成特定功能的能力。
这个过程包括细胞结构的成熟和功能的发挥。
细胞成熟的过程也是非常复杂的，涉及到细胞内外环境的相互作用和调控。
三、细胞分化的机制细胞分化的机制涉及到多种调控因子和信号分子的相互作用。
以下是几个重要的机制：1. 转录因子的调控：转录因子是细胞分化过程中的关键调控因子。
它们能够与DNA结合，调控基因的表达。
在细胞分化过程中，特定的转录因子会被激活，从而导致特定基因的表达，进而促进细胞特化。
细胞分化和干细胞的分子机制和调控
细胞分化和干细胞的分子机制和调控随着科技的不断发展和人类对生命本质的探索，细胞分化和干细胞的分子机制和调控也越来越受到关注。
本文将从细胞分化和干细胞的定义、细胞分化的机制、干细胞的分子机制和调控等多个角度来展开探讨。
一、细胞分化和干细胞的定义在生物体中，细胞分化是指由同一未分化细胞产生出各种功能不同的成熟细胞的过程，包括生长、发育、组织修复等各个方面。
而干细胞则是未分化的、具有自我复制和分化潜能的细胞。
与成熟细胞不同，干细胞能够在特定条件下分化为各种不同形态和功能的细胞。
二、细胞分化的机制细胞分化存在许多机制，常见的包括下调特定基因的表达和启动新基因的表达两种方式。
（一）下调特定基因的表达在细胞分化过程中，一些基因会被关闭，导致相关蛋白质不被合成。
这些蛋白质在细胞的未分化状态下很可能影响着细胞的自我更新、分化程度和发育状况。
在分化过程中，这些“干扰”因子被关闭或降低到可以忽略不计的范围，新的因子开始被表达。
此时，细胞会选择性地倾向于表达与制造当前所需细胞类型相配的蛋白质。
（二）启动新基因的表达细胞分化的过程也涉及到基因表达模式的改变。
在成熟细胞中，很多基因不再被表达，而新的基因被启动。
这就是为什么不同类型的细胞表达的基因模式不同的原因。
此外，在特定条件下，许多成熟的细胞也可以重新启动特定的“闭合”基因，从而产生新的基因表达模式。
三、干细胞的分子机制和调控干细胞具有自我更新和分化潜能，因此是许多细胞治疗和再生医学研究的热点。
研究表明，干细胞的分子机制和调控与许多因素密切相关，包括细胞表面标志物、细胞生存和扩增引子以及转录因子。
（一）细胞表面标志物干细胞的表面标志物可以帮助识别和分离出不同类型的干细胞。
通过这种方式，研究人员可以更好地分析干细胞的特征和功能。
（二）细胞生存和扩增引子细胞生存和扩增引子作为干细胞扩增的关键因子，其发挥着至关重要的作用。
在干细胞中，引子对于维持细胞的稳态和保持细胞分裂潜能至关重要。
细胞分化的分子机制-转录后的调控
C-fos mRNA 5’UTR coding sequence 3’UTR
成纤维细胞
肿瘤细胞
AU富集区
c-fos基因编码正常成纤维细胞分裂必需的一种蛋白质
如Prolactin（泌乳刺激素）仅提高牛的casein（酪蛋白）基因转录水平2倍，提高其mRNA寿命25倍，使mRNA更多次的翻译。
与其它蛋白质一起装配成为功能单位，血红蛋白；
与某些离子结合而激活，钙调蛋白;
通过蛋白质修饰（磷酸化、乙酰化）而激活，鱼精蛋白、晶体蛋白。
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5、翻译后水平上的调控
3’ UTR对发育的时空调控作用： 调控配子的决定； 调控许多卵母细胞贮存mRNA的翻译活动； 调控一些mRNA在卵母细胞中的定位； 参与某些组织分化的维持
FEM-3是精子发育所必需的一种蛋白质，如果fem-3 mRNA翻译活性被抑制，生殖细胞→卵子； 在幼虫四龄时， fem-3 mRNA 3’UTR区结合翻译抑制因子（TRA-2），
推测：RNA在核基质内完成转录和加工，然后将mRNA运输到核膜孔，由此运出核外，但机制尚胞分化中基因选择性表达调控的另一种方式是细胞核以何种方式处理mRNA前体，通过调控，有的mRNA运出核外，有的不能运出；
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已发现：一种特殊的病毒蛋白对于mRNA运输是必需的。
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（三）、mRNA向核外的运输
1、卵母细胞中翻译调控机制的假说
mRNA masking（掩蔽）: mRNA与其它蛋白结合成ribonucleoprotein (RNP) plex,阻止与核糖体结合；卵成熟或受精后，离子强度改变或蛋白磷酸化等导致RNP不稳定/解体，翻译得以进行。 5’ Cap（7-甲基鸟苷酸）的调控：如某些种类(蛾)，其卵中的部分mRNA的5`-鸟苷酸在受精后才甲基化，然后开始翻译。 mRNA sequester（隐蔽）: 指mRNA被阻隔于蛋白合成装置。如海胆未受精卵的组蛋白 mRNA定位于原核中，受精后原核破裂，mRNA才能进入胞质开始翻译。 Poly(A)对翻译的调控：卵母细胞减数分裂成熟前后，mRNA polyA的长度发生变化（由3’UTR调控）。带长polyA的mRNA具翻译活性 翻译效率的调控：如将海胆卵母细胞裂解液的pH从自然状态下的pH6.9提高到pH7.4（受精后自然状态下的pH）,蛋白质合成量急剧增加。受精后pH升高的作用可能包括去除mRNA的封闭蛋白和激活翻译起始因子。
细胞分化分子机制
细胞分化分子机制
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受精卵发育按严格模式和时间次序发展，发育初级细胞并非包含成形形体，而是具备发育为完整个体潜力。 这种潜力，来自一组称为干细胞分化能力。在个体发育整个过程中，因为干细胞存在使细胞分化不停进行。
干细胞
细胞分化分子机制
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细胞分化分子机制
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干细胞有两方面区分于其它细胞特征： 1，可分化为与本身完全相同细胞， 2，可生产出特异性分化细胞。 依据个体发育过程中出现先后次序不一样，干细胞可分为两类：胚胎干细胞及成体干细胞。
细胞全能性: 指已分化细胞仍含有发育成完整个体能力.
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当精子及卵子结合，来自父代及母代基因即发生组合，形成发育为一个完整个体所需基因组。分化进程中，细胞有选择地开启一些基因并合成其它类型细胞所不具备蛋白质，以组成该种特定细胞结构，产物及功效基础。
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基因表示阶段特异性（时）及组织特异性指特定基因表示按照严格时间次序发生，同时，同一基因产物在不一样组织器官表示数量不一样，不一样产物蛋白又分布于不一样细胞或组织器官。
细胞分化分子机制
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在胚胎发育过程中，细胞基因组严格按时空次序相继活化这一现象称为基因差异表示（differential expression）或次序表示（sequential expression）。 从一个受精卵开始，在个体发育过程中逐步分化产生各种细胞类型和组织，这种分化就是不一样特持多向分化潜能特征使其在遗传性疾病和组织器官移植领域有巨大应用前景。
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二、
细胞分化机理
细胞分化分子机制
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（ differential expression ） 或 顺 序 表 达
（sequential expression）。 从一个受精卵开始，在个体发育的过程中 逐步分化产生各种细胞类型和组织，这种分化就 是不同特异性基因相继表达的结果。
二、特异蛋白的选择性基因表达主要在转录水平 进行
• 组合调控在特定器官的发育中也起调节作用。 眼发育中，一种关键性基因调节蛋白（果蝇称为Ey） 能决定眼的发育。 若将Ey基因人为引入将要发育成 腿的果蝇细胞，在腿部表达Ey蛋白的细胞发育成果蝇 眼。提示Ey蛋白与一些基因调控区的结合位点结合 29 C 后，通过组合调控直接调节这些基因的表达。
O
ey> UAS-eyg-2 ey> UAS-eyg-2 EP C02-022
ey>UAS-eyg-2 EP C02-022
ey> UAS-eyg-2 EP C02-022
• 因而，通过一组基因调节蛋白的组 合调控，共同协调地决定对某一基 因表达。
细胞分化中少数情况下涉及DNA的改变：
1）基因删除：原生动物、昆虫、甲壳动物。 2）基因扩增：果蝇多线染色体。 3）基因重排：免疫球蛋白基因（106~108种 抗体）。 4）DNA的甲基化与异染色质化：胞嘧啶的甲基 化使基因失活。
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产生某种物质，抑 制邻近细胞向相同方向分化。
3．细胞识别与黏合 息相关。
从受精、胚泡植入、
形态发生、器官形成都与细胞识别与黏合息
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。
RNA 多肽
翻译
影响细胞分化的因素
一 细胞内因素 受精卵或动物早期胚胎细胞在分化过程中， 因不同基因表达，产物不断加入细胞质，改变 细胞质成分，使基因表达环境发生改变，细胞 质反作用于细胞核，又使核内基因表达状态不 断受到调节，细胞不断分化，发育，成熟，直 至产生各种不同类型的细胞。
二
细胞外因素
体内，则此幼虫又恢复化蛹能力，推断脑激素实际是
一种促蜕皮激素。而保幼激素则由咽侧体产生，能促 进幼虫发育，但阻止变态。若将幼龄虫的咽侧体切除 ，则提前化蛹，变为成虫。
• 分化进程中，细胞有选择地启动某
些基因并合成其它类型的细胞所不
具备的蛋白质，以构成该种特定细
胞的结构，产物及功能的基础。
•
如肌肉细胞发育的原肠胚形成阶
段，整个胚胎细胞都能合成肌球蛋白，
但原肠期以后，合成肌球蛋白的细胞
仅局限于心区 ，而其他部各种细胞表型的差 异? 这是细胞各自表达特异性基因的 结果。一些胚胎细胞按其遗传潜能来说
DNA
转录
RNA 多肽
翻译
如果蝇和其他双翅目昆虫唾腺染色 体所看到的膨松区的形成。膨松区是基 因的活化区，即正转录区域。膨松区的 位臵和数目在相同发育阶段的同一类型 细胞一致，但在不同类型的细胞中有区 别，在不同的发育阶段也有明显变化。
二、 组合调控对特异性蛋白基因表达的调节 组合调控（combinatorial control）
基因中某种（或某些）特定基因选择
性表达的结果。某些基因的选择性表
达合成了执行特定功能的蛋白质，从
而产生特定的分化细胞类型。
分化细胞的基因表达特征 一 基因组 成熟分化的细胞保留着全部核基因 组。
相关实验：
• 1964年Gurdon等进行的非洲爪蟾实验
• 1970年Steward等用悬浮培养的胡萝卜单个 细胞培养成可育的胡萝卜植株。 • 1997年英国学者克隆出 “多莉”羊
是指一组基因调节蛋白共同协调地决定对
某一基因表达的调节方式。
• 组合调控可使细胞分化成特定的细胞类型：
若将MyoD基因引入，取自鸡胚皮肤的体外 培养的成纤维细胞出现成肌细胞的特征，并融 合成多核肌肉样细胞，表达肌动蛋白、肌球蛋白 并组成收缩装臵，质膜产生受体蛋白及离子通道 蛋白，接受来自神经的刺激。 但若将MyoD基因引入非成纤维细胞， 细 胞不转变为肌肉样细胞，说明成纤维细胞中已积 累了其他必需的基因调节蛋白，在加入MyoD蛋白 后，能完成特异的基因调节蛋白的组合，从而启 动肌肉细胞的分化。
细胞分化的分子机制
细胞分化 指多细胞生物成长 发育中，在一些内在机 制作用下，细胞在形态、 结构、生理功能及生化 特征等方面逐渐产生稳 定性差异，成为多种不
同的细胞类型，以形成
个体不同的组织、器官
和系统。
细胞分化的主要特点：
基因表达上的变化，导致组织特异性蛋白的产生； 不同细胞在蛋白质组成上的差异导致细胞结构的不 同；改变其组成就可改变其形状； 在细胞分化的早期，不同细胞间的差异难以检测； 分化是渐进过程，进入终端分化的细胞往往不再分 裂，而终端分化后能够继续分裂的细胞可以维持和 传递终端分化状态； 细胞分化由许多细胞外信号(如细胞表面蛋白、分 泌蛋白) 控制。
干细胞
受精卵发育按严格的模式和时间次序
发展，发育初级的细胞具备发育为完整个
体的潜力。
这种潜力，来自一组称为干细胞的分
化能力。在个体发育整个过程中，由于干
细胞的存在使细胞分化不断进行。
干细胞有两方面区别于其它细胞的特征： 1，
可分裂为与自身完全相同的细胞，
2，可生产出特异性分化的细胞。
根据个体发育过程中出现的先后次序不同， 干细胞可分为两类：胚胎干细胞及成体干细 胞。
• 细胞识别作用主要由位于细胞表面或
嵌于质膜之中或结合于质膜上的糖蛋
白担任。
• 细胞间识别并黏合后，质膜各部分就
紧密结合成细胞间传递离子、电荷及 分子的通道。
（三）、激素
激素由血液循环输送到不同部位决定靶细胞的分
化，属远距离调节。 如在昆虫变态中，幼虫的蜕变和化蛹受激素影 响。脑激素是脑部产生的神经内分泌物质。若从已经 成熟的幼虫中将脑取出，就不能化蛹。若将脑回植到
处于休止状态的基因被重新激活而进行表达，甚至可 观察到一部分细胞中与肌肉细胞发育有关的基因被激 活而表达，细胞彼此发生融合而发育成肌肉细胞。
• 5-氮胞苷进入细胞内转变为三磷酸5-氮胞苷，这种5氮胞苷化的DNA由于不能被甲基化，结果使相关基因 被重新激活
甲基化
DNA
（5-氮胞苷）
（去甲基化）
转录
影响细胞分化的细胞外因素，包括环境 因素，胞外物质（细胞的基质，细胞因子，激
素等），以及细胞之间的相互作用。
（一）、环境因素
环境多种因素对机体的发育有一定的影响，如
温度，光线等，这些因素可能是造成第一次不等卵
裂，从而影响细胞分化的原因之一。
如豚鼠的孕期为68d，如果在妊娠18—28d 给母鼠增温度3—4℃1小时，胎鼠脑重可减轻10 ％。
（二）、细胞间的相互作用
1．诱导（induction）：一部分细胞对邻近 细胞产生影响，并决定邻近细胞分化方向及形态 发生的过程。
2．抑制 （inhibition）指在胚胎发育中， 已分化的细胞抑制邻近细胞进行相同分化而产生 的负反馈调节作用。 如发育中的蛙胚臵于含成体蛙心组织碎片
的培养液中，胚胎不能产生正常的心脏；用含成
如tRNA，rRNA基因，催化能量代谢的各种 酶系，三羧酸循环中各种酶系等。
奢侈基因(luxury gene)，编码细胞特 异性蛋白，与各种分化细胞的特定性状 直接相关，这类基因对细胞自身生存无 直接影响。 如编码红细胞血红蛋白，肌细胞的 肌球蛋白和肌动蛋白等的基因属此类。
• 从分子层次看，细胞分化主要是奢侈
未受精卵
爪蟾蝌蚪的 肠上皮细胞
UV
去核卵细胞 肠上皮细胞核
核移植
无结果
畸胎
1-2%发育至蝌蚪或蛙
J.Gurdon 1964
悬浮培养的胡萝卜单细胞培养成了可育植株
（Steward,1970年）
Dolly的标本和伊恩博士
Dolly：1996.7.5.世界上第一只克隆羊Dolly由英国爱丁 堡大学的伊恩博士研制成功，2003.2.14.由于肺结核而 被安乐死，它的标本于2003年4月9日陈列于苏格兰首都 爱丁堡国家博物馆。
eg．DNA甲基化
在DNA复制后，由甲基化酶将S-腺苷甲硫
氨酸的甲基转移到胞嘧啶的5-C上完成对碱基
的修饰，甲基化位臵上可阻止转录因子与DNA
结合。 越是活跃的基因其甲基化程度越低， 越不活跃的基因甲基化程度越高。在发育过程 中，当某些基因表达完成后，DNA的甲基化可 能参与了基因的关闭过程。
小鼠成纤维细胞 （5-氮胞苷）培养，
干细胞命运各不相同，但分化机制相似：
调控基因指导特异性基因的转录及特定蛋白 质的合成，从而细胞逐步发展为具有专门功 能的特定细胞类型。 同样，干细胞也对邻近细胞的生长信号
（旁泌素）发生反应，导致特定基因活化及
相应蛋白质合成，参与细胞分化，运动，或
与其它细胞作用以形成组织。
• 1970年Martin Evans首次从小鼠胚囊中分离出小 鼠胚胎干细胞。原被误认为功能单一的干细胞后 被证实具有自我复制能力，可分化为人体206种
• 胚胎干细胞，又称全能干细胞，存在 于未发育成熟的胚胎，高水平表达端 粒酶，可分化为除构成胎盘，脐带等 之外的任何一种特定类型细胞。即能 长成动物的任何组织和器官。
• 成体干细胞：特定组织中的非特异
性细胞，能无限制地分裂。所产生
的子细胞有两种结果，一是保持亲
代特性，仍作为干细胞；二是不可
逆地向终末方向发展，成为一至几 种类型的特定细胞。
都是“全能”的，但其携带的遗传信息
在发育过程中并不都能表达，而是按严
格的时空顺序有选择地表达其中一部分。