细胞分化与癌细胞10共44页
细胞的分化和癌变
细胞的全能性
1、细胞的全能性的概念： 已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的能力 2、细胞具有全能性的原因： 细胞核内有该物种的全套基因（遗传物质） 3、全能性比较：受精卵>生殖细胞>体细胞 分化程度越低的细胞全能性就越容易表现
二、细胞癌变
正常 分化
正常细胞
异常 分化 癌细胞
癌细胞和正常细胞相比，有什么特点呢？
有，如造血干细胞一生都能增殖分化产 生各种类型的血细胞。
2.年轻人体内有没有衰老的细胞？
有，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细 胞，最后细胞凋亡、脱落。
一. 细胞的衰老
1.与个体衰老的关系
单细胞生物
细胞衰老与死亡＝个体衰老与死亡
多细胞生物
细胞衰老与死亡＝个体衰老与死亡
细胞在不断更新
2、列举细胞衰老的特征
2、细胞分化的特点：持久性、不可逆性、稳定性
3、本质：基因的选择性表达
4、意义：细胞分化是个体发育的基础
受精卵
胰岛细胞
植物细胞的全能性——
植物组织培养
离体 无菌操作 营养物质 激素
动物细胞有没有 全能性？
1、科学家当时做了大量的实验，用动物体细胞在体 外培养，但是一直没有培养成动物个体。
2、
结论：动物细胞的细胞核具有全能性．
1.癌细胞的主要特征
（1）癌细胞能够无限增殖
1.癌细胞的主要特征 （2）癌细胞容易在组织间转移
在我国，每年平均患癌症的人数 达到180万左右，死亡率高达75%！
李癌 2009年4月6日
林晓旭，乳腺癌，2007年5月13日
2.细胞癌变的外因
快来关注
（1）物理致癌因素
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
细胞分化与癌症转移的关系探究
细胞分化与癌症转移的关系探究细胞是构成生命体的基本单位，细胞的分化是维持生物体正常发育和生命活动的重要生理过程。
细胞分化是指原始细胞逐渐转变为不同形态和功能的成熟细胞的过程。
而癌症转移则是指肿瘤细胞从原发病灶转移到其他部位的过程。
本文将探究细胞分化与癌症转移之间的关系。
细胞分化是什么？细胞分化是指细胞从未分化状态逐渐转变为不同形态和功能的成熟细胞的过程。
这个过程中，基因组中的某些基因被激活或抑制，使得细胞在分化过程中表达不同的基因和蛋白质。
这些基因和蛋白质的表达控制着细胞的形态和功能，从而使得不同的细胞具有不同的特性和功能，如肌肉细胞、神经细胞等。
细胞分化的过程是一个复杂的过程，伴随着许多顺序性的生物化学和生理学事件的发生。
这些事件包括细胞的增殖、迁移、凋亡和浸润等。
此外，分化过程中还涉及分化细胞的内外环境的影响，如生长因子、细胞外基质和细胞-细胞相互作用等。
细胞分化的类型根据细胞发生分化的程序和时间，可将细胞分化分为两种类型：一是发育分化；二是再生分化。
发育分化是指胚胎期和幼年期细胞逐渐发生分化，特定细胞逐渐形成特定组织，逐步形成成熟的生物个体。
这种分化过程往往是有方向性、连续性、稳定性、可逆性和局限性的。
再生分化是指受损细胞经过一系列的调节后，重新进入分化状态，以实现损伤组织的修复或再生。
再生分化过程可以是完全的或不完全的，但它通常是高度可塑性和可逆性的。
细胞分化与癌症转移的关系癌症是一组异常细胞过度分裂和生长的疾病。
在癌症的发生和发展过程中，细胞的分化状态异常。
已知，癌细胞与正常细胞之间在分化状态、形态、功能和生理活动等方面存在明显的差异。
这些差异的表现形式包括：1. 癌细胞缺乏分化特异性标志物，从而使得癌细胞的分化程度难以确定和区分。
2. 癌细胞保持着原始细胞的再生分化能力，可以出现多向分化现象，形成多种分化程度不同的癌细胞。
3. 癌细胞具有增殖优势，可以持续增殖繁殖，形成肿瘤组织。
4. 癌细胞可以侵袭周围组织和器官，并在血液或淋巴系统中转移，形成新的转移瘤。
细胞分化与癌症发生的关系
细胞分化与癌症发生的关系细胞分化是指从未分化的原始细胞逐渐发展为特定功能细胞的过程。
而癌症则是一种细胞增殖和分化异常的疾病。
癌症的发生与细胞分化紧密相关，但并非完全直接的关系。
1. 细胞分化的过程细胞分化是一个复杂而精确的过程，通过遗传信息的调控和表达，使细胞逐渐向特定的细胞类型发展。
正常的细胞分化能够保持组织和器官的正常结构和功能。
2. 癌症的发生机制癌症是由一组异常细胞的不受控制的增殖和分化引起的。
这些细胞失去了对生长因子和抑制因子的正常反应，导致它们在体内无法受到限制地不断分裂和扩散。
3. 癌症细胞的分化状态癌症细胞的分化状态通常明显不同于正常细胞。
大多数恶性肿瘤中存在着多个分化程度不同的细胞群体，从高度分化的细胞到完全未分化的干细胞都可能存在。
4. 细胞分化与癌症的关系虽然细胞分化与癌症的发生有关，但并非所有分化缺陷都会导致癌症。
实际上，一些高度分化的肿瘤比低度分化的肿瘤更容易治疗和预后良好。
癌症发生的根本原因在于细胞的突变和遗传异常。
5. 癌症干细胞假说癌症干细胞假说认为，癌症的起源可以追溯到干细胞水平。
这些干细胞具有自我更新和不受限制增殖的能力，可以不断分化为其他类型的恶性细胞，进一步形成肿瘤。
6. 癌症的分化治疗策略了解癌症细胞的分化状态对于治疗癌症具有重要意义。
目前，一些针对癌症细胞分化状态的治疗策略已经得到了发展，如靶向分化相关基因、维持细胞分化状态的药物等。
7. 细胞分化研究的应用前景深入研究细胞分化机制对于癌症治疗和预防具有重要意义。
未来的研究可以从细胞分化的角度出发，寻找治疗癌症和预防癌症的新方法。
细胞分化与癌症的关系复杂而多样，虽然分化异常与癌症之间存在关联，但并非直接因果关系。
通过深入的研究，我们可以更好地理解这一关系，并在癌症治疗中应用这些知识，推动癌症研究与临床实践的发展。
（文章字数：497）。
细胞分化和肿瘤课件
细胞分化和肿瘤
3
肿瘤细胞:
细胞发生突变或失去控制，其分化程序发生 异常。失控的增殖和分化障碍。缺乏成熟的形态 和完整的功能，丧失某些终未分化细胞性状，对 正常的分化调节机制缺乏反应，增殖迅速
细胞分化和肿瘤
4
与细胞恶性增殖或凋亡受阻一样， 细胞分化异常在恶性肿瘤发病学上占有 重要地位。深入研究细胞分化及其异常 的发生机制可能为恶性肿瘤的治疗提供 新的手段。
在发育过程中，细胞分化潜能出现局限，失去 了发育成完整个体的能力，只具有分化成多种 细胞类型及构建组织的潜能，称细胞的多能性。
如中胚层细胞分化为本胚层的多种组织。
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细胞的单能性(monopotency) ：
有的细胞只能分化为一种特定的细胞，如单能 造血干细胞，红系干细胞只能分化为红细胞， 这种分化潜能称之。
细胞分化与肿瘤
四川大学华西医院 肿瘤分子诊断研究室
王艳萍
细胞分化和肿瘤
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增殖（proliferation）和分化 (differentiation)是细胞的两种基本生 命属性。
增殖: 使细胞数量增多
分化: 机体结构和功能多样化，形成 不同类型的细胞。
细胞分化和肿瘤
2
正常细胞 :
增殖与分化在时间和空间上严密协调 运行，分化基因按一定时空顺序有选择地 被激活或抑制，产生具有特殊功能的细胞。 分化基因有效调控着细胞的分裂和增殖。
全能性细胞:可表达基因组中任何基因，分化为个体的任一种细胞。 如受精卵,早期胚胎细胞
细胞分化和肿瘤
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高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植物株的能力(1958年， Steward,胡萝卜)
已分化的细胞→ 去分化（dedifferentiation）→重新分裂，回复到 胚胎细胞状态→再分化（redifferentiation）→形成根、茎→发育 成完整新植株
第十章细胞分化
❖ 基因组扩增：一些分化的细胞例如果蝇的唾液腺细胞和卵巢 滤泡细胞，在其分化过程中基因组发生了量的变化，表现为 特定基因的选择性扩增。
❖ 基因重排：基因重排是基因差次表达的一种调控方式。
第二节 细胞的分化潜能
一、全能性、多能性和单能性 二、干细胞 三、去分化、转分化与再生
一、全能性、多能性和单能性
❖ 原肠胚是由三层细胞层构成的，三胚 层形成的组织和器官有：
❖ 外胚层将发育成神经系统、表皮、毛 发、指甲等附属物；
❖ 中胚层将发育成骨骼、肌肉、泌尿生 殖系统、淋巴组织、结缔组织、血液；
❖ 内胚层则形成消化道及其附属器官、 唾液腺、胰腺、肝脏以及肺的上皮等。
二、细胞分化
（一）细胞分化的实质 （二）细胞分化的影响因素
图11-3 两栖类卵母细胞的不对称性
动物极
第一次 卵裂
极叶突出 植物极
第一次极叶
极叶收入
极叶突出
图11-4 软体动物卵极叶的形成
第二次 卵裂
第二次极叶
细胞间的相互作用对细胞分化的影响
❖胚胎诱导 在胚胎发育过程中，一部分细胞影响相邻细胞向一定方向 分化的作用，称为胚胎诱导。
❖分化抑制 分化成熟的细胞可以产生某种物质，抑制相邻细胞发生同 样的分化,称为分化抑制。
抑癌基因
抑癌基因又称肿瘤抑制基因，是细胞的制动器， 它们编码的蛋白质抑制细胞生长，并阻止细胞癌变。
在正常的二倍体细胞中，每一种抑癌基因都有 两个拷贝，只有当两个拷贝都丢失了或两个拷贝都 失活了才会使细胞失去增殖的控制。
原癌基因的激活
图11-10 原癌基因激活成癌基因 a.原癌基因编码区突变；b.调节区突变；c.DNA发生重排
+
+
细胞分化与肿瘤细胞
国际上公认的饮食防癌十要
❖ （1）少吃脂肪、肉类和使身体过于肥胖的食物。体重超过正常标准的人，有近半数易患 癌症。
❖ （2）不能吃霉变的花生米、黄豆、玉米、油脂等粮油食物。 ❖ （3）多吃新鲜的绿叶蔬菜、水果、菇类等。以增加体内的维生素，抑制癌细胞的繁殖。 ❖ （4）多吃含维生素A和B的食物，如肝、蛋、奶等以及胡萝卜，可减少肺癌的发生。 ❖ （5）多吃粗纤维食物，如胡萝卜、芹菜、莴苣等蔬菜，可减少癌的发生。 ❖ （6）少吃盐腌制品、亚硝酸盐处理过的肉类、熏制食物及泡菜等，可减少胃癌的发生。 ❖ （7）少喝含酒精的饮料，以防喉癌、食道癌。 ❖ （8）适当控制热量的摄入，可明显降低直肠癌的发病率。 ❖ （9）合理进补能提高人体免疫功能的某些滋补品，召人参、蜂王浆、苡仁米等，有直接
细胞分化与肿瘤细胞
肿瘤细胞可以看成是正常细胞分化机制失控 的细胞，其基本特征是细胞的异常分化，表 现为去分化、逆分化或转分化。
❖ 肿瘤细胞的分化特征 ❖ 细胞分化与肿瘤发生 ❖ 肿瘤的治疗方法
肿瘤细胞的分化特征
原有分化特征趋于消失
不论发生在何种组织或器官的恶性肿瘤，均失去了原来分化 成特异细胞的特征，而表现出一种共同的并且相当单纯化的 分化特征，缺乏成熟的形态与完整的功能，即去分化。
❖ 肿瘤细胞可以在高浓度的分化信号诱导下， 增殖缓慢，分化加强，走向正常的终末分化。
❖ 如全反式维甲酸对人急性早幼粒细胞白血病 的诱导分化治疗。
预防
1、养成良好的生活习惯，戒烟限酒。：吸烟。世界卫生组织预言，如果人 们都不再吸烟，5年之后，世界上的癌症将减少1/3！其次，不酗酒。
细胞分化与癌症发生的关系探究
细胞分化与癌症发生的关系探究随着人口老龄化以及生活方式的改变，癌症的发生率正在逐年增加。
癌症是一种由于遗传变异和环境因素引起的细胞增殖异常，其中细胞分化失调是一个重要的诱因。
本文将探讨细胞分化与癌症发生的关系，并介绍目前针对癌症治疗的一些有效手段。
一、概述细胞分化是指从多能性状态向单能性状态的转变过程，其中细胞逐渐特化并成熟，最终形成成熟的细胞。
在这个过程中，细胞的基因表达和细胞器特异性会发生改变，细胞通过一系列信号通路来调节这个过程。
然而，在某些情况下，细胞分化失调，导致未成熟的细胞不受控制地增生，最终形成肿瘤。
与正常细胞相比，癌症细胞的分化程度非常低，即它们失去了正常细胞所具有的自我调控和功能。
二、细胞分化失调和癌症发生的关系细胞分化失调可以导致癌症的发生和发展，因为它改变了细胞的基因表达模式和细胞器特异性。
在正常情况下，细胞分化特异性会限制细胞的增殖。
但是在癌症中，未分化的细胞不仅失去了正常细胞所具有的限制因素，还能够干扰正常细胞的生长和发育。
在癌症发生和发展的过程中，多种信号通路和遗传变异都可能参与其中。
其中，基因变异是细胞分化失调的主要原因之一。
这些基因变异可以促进或抑制细胞的增殖和分化，从而对癌症的发生和发展产生重要影响。
三、针对癌症治疗的有效手段癌症治疗的目的是通过杀死癌细胞来抑制其增长和扩散。
目前，许多治疗方法已经被广泛应用于癌症治疗，其中包括：1.手术手术是最常用的治疗方法之一，它可以通过切除肿瘤和周围组织来治疗癌症。
在一些早期癌症中，手术可以完全治愈癌症。
2.放疗放疗是通过使用高能的电磁波（如X射线）或放射性药物来摧毁肿瘤细胞。
放疗可以用于许多不同类型的癌症，但是对于某些组织类型的癌症效果不佳。
3.化疗化疗是使用药物来杀死癌细胞。
这些药物可以通过静脉注射或口服方式给予病人。
由于化疗药物不仅可以杀死癌细胞，还可以杀死正常细胞，因此在化疗期间患者通常会出现一些副作用。
4.靶向治疗靶向治疗是一种针对癌症细胞内部的信号通路进行干扰的治疗方法。
《细胞分化 》课件
3
研究神经元分化的调控机制，有助于深入了解神 经退行性疾病的发病机制，为神经退行性疾病的 治疗提供新的思路。
细胞分化与免疫系统疾病
免疫细胞分化过程中出现异常， 导致免疫细胞功能紊乱，是免疫 系统疾病发生的重要原因之一。
免疫系统疾病如自身免疫病、过 敏反应等，其病理特征与免疫细 胞的异常活化或功能紊乱有关。
。
细胞器的变化
分化后的细胞内细胞器的种类和数量也会 发生变化，如线粒体、内质网、高尔基体
等细胞器分化后的细胞具有不同的功能，如分泌、 运动、吞噬等，这些功能的实现依赖于细 胞内不同的蛋白质和酶类。
细胞连接方式的改变
不同分化程度的细胞之间的连接方式也会 有所不同，如神经元之间的突触连接、上 皮细胞之间的紧密连接等。
03
细胞分化的类型与实例
胚胎细胞分化
总结词
胚胎细胞分化是指从受精卵发育成为胚胎过程中，细胞按照一定规律分化的过程。
详细描述
胚胎细胞分化是生命发育的基础，从受精卵开始，细胞经过一系列的分裂和分化，最终形成各种组织和器官。在 这个过程中，细胞逐渐获得不同的形态和功能，如胚胎外胚层分化成神经系统和皮肤，中胚层分化成骨骼、肌肉 和血液系统等。
遗传性
细胞分化是由基因选择性表达的结果，受遗传信息的调控，因此具有 遗传性。
细胞分化的意义
个体发育
细胞分化是生物个体发育的基础，通过细胞分化产生不同类型的细胞，构建出复杂的组织和器官，最终形成完整的生 物个体。
生物多样性
细胞分化是生物多样性的来源之一，不同类型细胞的特化与协同作用，使得生物能够适应各种复杂的环境条件，维持 生态平衡。
组织细胞分化
总结词
组织细胞分化是指在个体发育过程中，由一种原始的未分化细胞形成不同类型细胞的过 程。
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The sheep star: Dolly
Dolly: A lam给人类带来什么？
克隆动物是未来的制药厂
克隆的爱因斯坦会懂“相对论” 吗
细胞分化是基因选择性表达的结果
分子杂交技术检测基因及其表达
细胞总 DNA
细胞总 RNA
输 卵 管 成红细 胰岛细 输 卵 管 成 红 细 胰岛细
细胞
胞
胞
细胞
胞
胞
卵清蛋白基 +
+
+
+
-
-
因
β -珠 蛋 白 +
+
+
-
+
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基因
胰岛素基因 +
+
+
-
-
+
实验方法
Southern 杂 交
Northern 杂 交
组织特异性基因与当家基因
◆当家基因(house-keeping genes)： 是指所有细 胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细 胞基本生命活动所必需的；
including:
• Diseases that impair brain function, such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease
• Spinal cord injuries
细胞移植、基因 治疗、药物筛选 和毒性检测、促 进对生物发育机 制的研究
●转分化经历去分化（dedifferentiation）和再分化的过程。
●生物界普遍存在再生现象（regeneration），再生是指生物 体缺失部分后重建过程，广义的再生可包括分子水平、细 胞水平、组织与器官水平及整体水平的再生。
●不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异。
2、干细胞stem cell
利用干细胞可塑性
Stem cells migrate to sites of organ damage and differentiate to cell types competent to participate in tissue regeneration.
二 癌细胞(Cancer cell)
◆植物细胞具有全能性，在适宜的条件下可培育成正常的植株
1. Plant cells
在动物体中，随细胞分化程度的提高，细胞分化潜能越 来越窄，但它们的细胞核任保持着原有的全部遗传物质。 动物细胞核移植(Nuclear transfer)实验证明细胞核具有发育全能性
·如蛙红细胞核移植后发育成蝌蚪
·Dolly羊的诞生说明高度分化的哺 乳动物体细胞核也具有发育全能性
（二）细胞核在细胞分化中的作用：细胞核中的遗传物质 控制细胞质的生理代谢，细胞质对细胞核基因的表达具 有调节作用。
（三）外界环境对细胞分化的影响： 1.细胞间的相互作用——诱导作用 2.激素对细胞分化的调节作用：引起靶细胞按预定分化程
度进行分化。
（四）细胞分化的机理
单细胞有机体的细胞分化
●与多细胞有机体细胞分化的不同之处： 前者多为适应不同的生活环境，而后者则通过 细胞分化构建执行不同功能的组织与器官。
概念：具有分裂增殖能力，并能分化产生一种以上的特殊功能细胞 的原始细胞。
(1) Embryonic stem cells
(2) Adult stem cells
T细胞 B细胞 嗜酸性粒细胞 嗜碱性粒细胞 嗜中性粒细胞 单核细胞
巨嗜细胞
红细胞
干细胞分化是个连续的过程：干细胞-祖细胞（发育和分化中丧 失自我更新能力保留多细胞谱系分化潜能）-前体细胞（分化 命运已经决定功能尚未成熟）-不再分化的终末细胞
几种生物的细胞数目与类型
物种 团藻 海绵 水螅 涡虫
人
细胞数
102 103 105 109 1014
细胞类型 2
5─10 10─20
100 >200
一、 细胞分化(Cell differentiation)
（一）细胞质在细胞分化中的决定作用：受精卵细胞质的 不均一性，卵裂时，胞质不均等分裂在一定程度上决定 细胞的早期分化。
●多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显 得更为复杂。
（四）细胞分化的机理
●细胞核的全能性(totipotency) ●细胞分化与基因表达
1.细胞的全能性(totipotency)
◆概念：细胞全能性是指细胞经分裂和分化，仍具有产生完整有 机体的潜能或特性。
◆全能细胞：受精卵等具有分化出各种组织和细胞，并建立一个 完整个体的潜能。 多能细胞：囊胚细胞和原肠胚细胞等，虽然具有分化出各种组 织的潜能，却不能发育成完整个体。 单能细胞：在动物成体中，仍存在着保持增殖能力的细胞，它 们产生的细胞后代，有的只能分化出一种细胞类型。
• Blood diseases, including leukemias
• Burns
Production of differentiated cells from mouse ES cells in culture.
ES细胞：来源于胚泡期内细胞团，具有无限增殖能力，理论上 分化为200多种细胞，形成生物体各组织器官的能力。
按照发生学来源：胚胎干细胞和成体干细胞
按照分化潜能的大小，分为三种：
·全能干细胞(embryo stem cell)：具有分化成多种细胞类型 及构建组织的潜能
·多能干细胞：分化出多种组织细胞的潜能，但其发育潜能受 到限制，失去了发育成完整个体的能力，如造血干细胞。 ·单能干细胞（monopotential cell）只分化出某一细胞类型的干 细胞，如表皮干细胞。
（二）干细胞的基本特征
（1）形态特征：一般呈圆形或椭圆形，体积较小，核质比较大。 （2）生化特征：端粒酶活性高，一般具有较异的细胞表面标志。 （3）增殖特征：细胞增殖较为缓慢，有时具有自我更新能力。
（三）胚胎干细胞及其应用
For repairing tissue damage caused by disease or injury,
◆组织特异性基因(tissue-specific genes)，或称奢 侈基因(luxury genes)：是指不同的细胞类型进 行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细 胞特异的形态结构特征与特异的功能；
◆调节基因产物用于调节组织特异性基因的表达， 起激活或者起阻遏作用。
转分化与再生
●一种类型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞现象 称转分化（transdifferentiation）。