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分子肿瘤学 细胞分化与肿瘤 一、细胞分化概论 1、细胞分化概念 细胞分化（cell differentiation)是指未分化的胚胎细胞在有关机制的调控下，逐渐演变成在形态、功能、代谢、行为等方面具有稳定性差异细胞的过程。分化也可视为已被定向的细胞转变为成熟细胞的过程。 2、细胞分化的基本特点 （1）细胞分化的普遍性 不但在个体发生过程中，即使在成年后也 存在细胞分化现象 （2）细胞分化过程的稳定性 细胞分化是相对稳定和持久的过程，分化 基本上是不可逆的，个体发育亦具有不可 逆性 （3）细胞分化状态的条件可逆性 已分化的细胞在一定条件下可移转到胚性 状态，形成去分化 （4） 细胞分化过程的时空性 3、细胞分化有关的几个名词 （1）全能性（totipotency） 指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。 （2）多潜能性(multipotency) 对于高等动物细胞，随着胚胎的发育，细胞分化程度的提高，细胞的分化潜能逐渐变窄，丧失了发育成个体的能力，仅具有分化成有限细胞类型的潜能。具有多潜能性的细胞称为干细胞。 （3） 去分化（dedifferentiation)：一般情况下，分化一旦确立，其分化状态非常稳定。在某些条件下，已分化的细胞可逆转到未分化的状态，称为去分化。 （4）转分化(transdifferentiation)：一种类型的分化细胞转化为另一种类型细胞的现象称为转分化。转分化一般经历去分化和再分化的过程 （5）再生(regeneration)：是生物体确失一部分后发生重建的过程。再生从一个侧面反映了细胞的全能性 　　(6）细胞决定（cell determination) 细胞在尚未出现可识别的分化特征，就已由细胞内部的变化及周围环境的影响具备了向特定方向分化的能力，胚胎的这种发育选择称为细胞决定． 　　(7)转决定（transdetermination) 是对细胞决定的否定，即改变了特定细胞分化的特定方向，从一种遗传性状转变为另一种遗传性状，是遗传突变的结果． 4、细胞分化的调控和影响因素 （1）受精卵细胞质的影响 对于胚胎的早期发育有很大影响，在一定程度上决定细胞的早期发育，细胞核和细胞质彼此依赖。 （2）细胞－细胞间的相互作用 在胚胎发育过程中，通过临近细胞的相互作用，各胚层之间能够相互促进细胞分化与器官发生，称为胚胎诱导（embryonic induction) 分化成熟的细胞可以产生某些物质（抑素），抑制相邻细胞发生同样的分化，称为分化抑制（differential inhibition） 胚胎诱导与分化抑制共同作用，完成胚胎的正常发育程序 （3）细胞分化相关基因及其表达 基因选择性表达的差异导致了形态功能各异的细胞。 奢侈基因（luxury gene):编码细胞中特异性蛋白的基因，对细胞分化起着极其重要的作用。奢侈基因编码的奢侈蛋白可作为细胞分化的标志物。 持家基因（house-keeping gene):编码维持细胞活动所必须的结构和功能蛋白质的基因以及一些不编码蛋白质却参与蛋白质合成的tRNA、rRNA基因。持家基因编码的蛋白质为各类细胞所共有，维持细胞最基本的生命活动所需蛋白质，不具有特异性。 （4）细胞分化在转录水平的调控 DNA甲基化和转录调控 在调控基因转录和维持细胞正常分化的机制中，基因甲基化起着重要作用。 DNA甲基化是由甲基转移酶介导，将胞嘧啶（C）变为5-甲基胞嘧啶（5-mC)的一种反应。哺乳动物的甲基化发生在CpG二核苷酸的胞嘧啶上。持续失活的基因甲基化程度一般较高，持续表达的基因常为去甲基化或低甲基化。 组蛋白乙酰化和转录调控 组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶对于特异性基因的表达调控非常重要，组蛋白乙酰化可激活多个基因，去乙酰化则导致基因转录抑制 顺式作用元件（cis acting elements）和转录调控 顺式作用元件是指那些与被转录基因在距离上比较接近，并对转录具有调控作用的特殊DNA序列。通常包括启动子和增强子。 启动子：决定基因转录的起始，能被RNA聚合酶识别并结合的特异性DNA序列。它是基因准确和有效的进行转录所必需的结构。 增强子：一类特定的DNA序列，通过结合特定的转录因子或影响DNA构象，能大大地增强与之相