细胞分化翟中和细胞生物学全套 课件.ppt

二、诱导机制 诱导（induction）是一部分细胞诱导其它细胞向特定方向分化的现象，也叫胚胎诱导。 对其它细胞起诱导作用的细胞称诱导者(inductor)，如脊索可诱导其顶部的外胚层发育成神经板，神经沟和神经管。 响应诱导信号的同类细胞叫做形态发生场。 三、分化抑制 分化成熟的细胞可以产生“抑素”，抑制相邻细胞发生同样的分化。如含有成蛙心组织的培养液培养蛙胚，则蛙胚不能发育出正常的心脏。 “抑素” 是TGF-β家族的成员。如 myostatin是肌肉生长的负调控因子， GDF11（Wu等2003）通过上调细胞周期抑制因子p27抑制神经组织生长。 Mouse myostatin mutant (right) Double-muscled mouse Function of the myostain The so called chalone is the protein belonging to TGF-β family, such as myostain 四、细胞数量效应 例1. 小鼠胚胎胰腺原基在体外培养，可发育成胰腺组织，如切成8小块分别培养，则不能。再把分开的小块合起来，又可形成胰腺组织。 例2. Fisher（1967）将大量肿瘤细胞注射到小鼠肝脏门静脉，小鼠很快死于肿瘤。只注射50个肿瘤细胞时，小鼠正常生存，手术检查未发现任何肿瘤。术后关腹饲养，发现小鼠很快死于肝肿瘤。 五、细胞外基质的影响 ECM能与细胞表面的整合素相互作用，激活粘着斑激酶（FAK），FAK可以通过接头蛋白Grb2启动Ras信号途径，引起细胞增殖。 干细胞在IV型胶原和层粘连蛋白上形成上皮细胞；在I型胶原和纤粘连蛋白上分化为成纤维细胞；在II型胶原及软骨粘连蛋白上发育为软骨细胞。 六、激素的作用 例1. 哺乳动物雄性激素促进乌尔夫氏管，抑制缪勒氏管的发育，摘除胚胎睾丸，则促进谬勒氏管的发育，形成雌性生殖管道。 例2. 昆虫的保幼激素和脱皮激素，两者保持一定的比例时，幼虫脱皮而长大；当保幼激素含量减少时，幼虫化蛹，成虫器官发育。成虫期又开始合成保幼激素，促进性腺发育。 七、细胞核与细胞分化 （一）染色体结构的变化 1. 基因删除：原生动物、节肢动物。 2 . 基因扩增：多线染色体、爪蟾卵母细胞rDNA。 3 . 基因重排：如Ig基因(106~108种抗体)。 4 . DNA甲基化与异染色质化：基因失活。 5. 基因印迹 Genomic imprinting，特点： ①性别特异，同一等位基因仅表达父或母本基因； ②印迹发生于配子形成过程中； ③在胚胎的有丝分裂中能稳定传递给子细胞； ④遗传给下一代时消除上一代遗传的印迹，建立新的与性别有关的印迹。 印迹基因的形成可能与差别修饰有关，如染色体特异性CpG岛的甲基化作用。甲基转移酶纯和缺失的小鼠H19、IGF2及IGF2R印迹基因表达异常。 父源表达和母源表达的印迹基因对胚胎发育的影响不同。 例.葡萄胎（hydatidiform mole）——父本印迹；卵巢畸胎瘤（ovarian teratoma） ——母本印迹。 （二）基因对果蝇的胚胎早期发育的调控 调控基因：母源基因，分节基因和同源异形基因（homeotic gene，hox）。 母源基因的产物是转录因子，控制其它基因表达。 前部系统，Bicoid（bcd） 后部系统， Nanos（nos） 末端系统，Torso（tor） 背腹系统，背Dorsal（dl），腹cactus（cat） 合子基因：分节基因、同源异形基因。 分节基因：控制胚胎分节，分为：间隙基因、对控基因、体节极性基因。 间隙基因，产物将胚分为相当于3个体节的区域。 对控基因，将间隙基因分成的区域划分为体节。 体节极性基因，在每个体节的前、后部细胞中表达，激活HOX基因，以形成和维持体节结构。 HOX基因，决定每一体节的性质与形态特征。 HOX的产物含含螺旋-环-螺旋结构，基因突变会引起同源形态结构变异。特点： 1）基因呈簇存在，形成连锁群； 2）DNA序列相似； 3）进化上高度保守； 4）基因表达程序化：5′端的基因表达空间靠近胚胎尾部区域；反之，靠近胚胎前部区域。 例：缺趾小鼠（Hoxa-13基因的杂合）、果蝇突变型。 HOX mutant Antenna leg Bithorax mutant 八、同工结构的变化 同工置换：在某一特定时期，一种细胞或分子被另一种相似、而能更好适应环境的同工型取代。 例，哺乳动物个体发育中： 有核红细胞——无核红细胞 透明软骨——长骨 恒齿——乳齿 血红蛋白从胚胎型、胎儿型到成年型过渡。 九、成体中的细胞分化 ①已存在的细胞功能由弱、强、减退到丧失。经历新生→成熟→衰老→死亡的