1-6第六章细胞周期与肿瘤详解.ppt

第六章??????? 细胞周期与肿瘤 目前从多方面对肿瘤进行了深入研究（流行病学、病因学、遗传），肿瘤是多因素，多步骤，多阶段的。但是肿瘤的恶性增生从生物学角度看，主要表现在两个方面：一是肿瘤细胞的不灭性，即细胞凋亡障碍；二是细胞增殖失控，程序发生紊乱，只是增殖超常加快。这两方面均已成为肿瘤发生发展研究的热点。 生命是如何生长，生存，繁衍和死亡？在每一个生命个体中都存在一个精密的程序，或生物钟。生物钟决定着细胞是否、何时生长、分裂、或死亡。这就是细胞周期调控机制，它在相关基因的控制下，依据一定的规则和节奏运行着，调控细胞的生长、分裂和死亡。在胚胎细胞，细胞周期保持快速运行，在一些成年细胞中其运行慢得多，而在神经元细胞细胞周期几乎完全不运行。在生长过程中的细胞，如果细胞周期不能运行，结果是死亡。而在成熟细胞，细胞周期不正确的运行，结果则是肿瘤的发生。 第一节?????? 历史回顾 一、生命复制之谜的揭开 1.1858年建立细胞理论： 生命的基本形式是细胞，机体由细胞构成，细胞的生长复制形成了生物体的生长繁衍，细胞的异常或死亡导致机体的疾病或死亡 细胞生长中有两种形式： 有丝分裂期和细胞间期 1951年发现了细胞分裂周期： G1 S G2 M G0 随着成熟刺激因子（maturation promoting factor,MPF）， 细胞周期素（cyclin），细胞周期素依赖性蛋白激酶的发现使对细胞周期及与肿瘤的发生发展关系的研究有了很大进展 二、肿瘤发生、发展与生命复制研究的会合 通过研究发现了1.存在于正常细胞内的原癌基因发生错误转变为癌基因2.一些基因失活后正常细胞转变为癌细胞—抑癌基因。经过70年代的癌基因时代，80年代的抑癌基因时代90年代的多基因时代或癌基因蛋白网络时代，提出了一系列的理论：肿瘤多步骤里论、DNA修复理论、细胞凋亡理论，进一步阐明细胞周期核心机制、细胞周期启动机制、细胞周期检测点机制 三、肿瘤与细胞周期研究的重大突破 （一）肿瘤是多步骤发生多基因突变的进行性疾病：二次打击学说，肿瘤的发生发展是一个细胞克隆进化的过程 （二）肿瘤是一类细胞周期疾病 各种基因的功效会聚到细胞周期机制形成肿瘤 细胞各时相的动态变化 １、G1期 RNA在此期大量合成，导致蛋白质量明显增加。S期所需的DNA复制相关的酶系，如DNA聚合酶，G1期向S期转变相关的蛋白质如触发蛋白、钙调蛋白、细胞周期蛋白等均在此期合成。 触发蛋白是一种不稳定蛋白，它对细胞从G1期进入S期是必须的。只有当其含量积累到临界值，细胞周期才能朝DNA合成方向进行。 钙调蛋白是真核细胞内重要的钙受体，它调节细胞内钙的水平，钙调蛋白的含量，在G1晚期可达峰值，用抗钙调蛋白药物处理细胞，可延缓其从G1期到S期的进程。G1期蛋白质量的增加，可能与蛋白质合成增强有关，而另一原因则可能使其降解的减弱。 蛋白质的磷酸化作用在G1期开始增加，，这将有利于G1晚期染色体结构成分的重排。非组蛋白、一些蛋白激酶在G1期也可发生磷酸化，已知大多数蛋白激酶磷酸化发生于其丝氨酸或苏氨酸、酪氨酸部位。 ２、S期 S期是细胞进行大量DNA复制的阶段，组蛋白及非组蛋白也在此期大量合成，最后完成染色体的复制 （１）、DNA复制需要多种酶的参与 包括DNA聚合酶、DNA连接酶、胸腺嘧啶核苷酸激酶、核苷酸还原酶等。随着细胞由G1期进入S期，这些酶的含量或活性可显著增高 （２）、DNA复制具有严格的时间顺序 通常，GC含量较高的DNA序列在早S期复制，晚S期复制的主要为ＡＴ含量高的DNA序列；就染色体而言，常染色质的复制较异染色质要早，典型的例子如人女性的细胞中，当其它染色体都被复制完以后，才开始进行纯化的X染色体复制。 （３）、S期是细胞合成的主要时相 此时细胞质中可出现大量的组蛋白mRNA，新合成的组蛋白从胞质进入胞核，与复制后的DNA迅速结合，但绕成核小体，进而形成具有两条单体的染色体。除了蛋白质合成以外，在S期细胞中不断进行着组蛋白的持续磷酸化。 （４）、中心粒的复制也在S期完成 原本垂直的一对中心粒发生分离，各自在其垂直方向形成一个子中心粒，由此形成的两对中心粒在以后的细胞周期进程中，将发挥微管组织中心的作用