第七章 单细胞过程.ppt

第七章 单细胞过程 主要内容 引言 单细胞过程的主要内容 细胞黏附 细胞迁移 细胞繁殖 生长因子和生长抑素的调节 在动物体内组织如结蹄组织细胞、血液细胞、 肌细胞或神经细胞通常与细胞外基质接触，并受 到生理环境下其他功能蛋白的调节，从而产生细 胞反应。 在生物体内，细胞通常是与邻近细胞黏附，或黏附在细胞外基质上。对研究生物材料与细胞的相互作用而言，了解细胞与胞外基质的黏附行为是很有启发的。 不同的细胞外基质对细胞的增殖影响不同 7.4 细胞繁殖 人体组织细胞分为三类： 不稳定细胞：不停地进行增殖的细胞，如表皮细胞、 淋巴及造血细胞、干细胞等； 稳定细胞：在生理环境下，细胞稳定与G0期。但在 组织受到刺激时，则进入G1后期，准备 DNA分裂。例如骨折愈合时，间叶细胞 增长，并向软管母细胞及骨母细胞分化； 永久性细胞：不再分裂、增长，如神经细胞、骨骼 肌细胞、心肌细胞等。 7.4 细胞繁殖 干细胞既能增殖又能产生分化的后代， 因而能够维持组织的生长、修复以及正常 活动。与通过骨髓移植治疗人类白血病的 原理相同，在组织工程中，干细胞已成为 在框架材料上培养各种组织的新希望。 7.5 生长因子和生长抑素的调节 已经分离出许多蛋白或多肽，能特异性地与 某些细胞膜上的受体结合，激活细胞内某些 酶，引起胞内一系列反应，从而调节细胞生 长、分化、运动。 这些能刺激细胞增殖的蛋白或多肽，简称 生长因子；而能抑制细胞增殖的则称为抑素。 在材料上接枝这些因子就对单细胞过程进行调节。 动物细胞增殖 刺激性化学信号 （生长因子） 克服胞内限制细胞生长和阻 断细胞周期的分子制动机制 生长因子与细胞膜 上的受体结合 激发胞内信号传导通路 细胞生长和分裂 7.5 生长因子和生长抑素的调节 7.5 生长因子和生长抑素的调节 细胞因子：白介素、肿瘤坏死因子、成纤 维细胞生长因子、转化生长因子等； 二十碳衍生物：前列腺素、白细胞三烯； 分化因子：骨形态发生蛋白（BMP）。 * * 瑞典皇家科学院8日宣布，包括美籍华裔科学家钱永健在内的3名科学家获得 2008年度诺贝尔化学奖。帮助他们获奖的是绿色荧光蛋白。这种蛋白为生物 与医学实验带来革命，它发出的荧光像一盏明灯，帮助研究人员照亮生命体 在分子层面和细胞层面的诸多反应。 他1962年从生活在美国西海 岸近海的一种水母身上分离 出了绿色荧光蛋白。 在上世纪90年代，沙尔菲指出绿色荧光蛋白的发光特性在生物示踪方面有极高价值，由于绿色荧光蛋白用紫外线一照就发出鲜艳绿光，研究人员将绿色荧光蛋白基因插入动物、细菌或其他细胞的遗传信息之中，让其随着这些需要跟踪的细胞复制，可“照亮”不断长大的癌症肿瘤、跟踪阿尔茨海默氏症对大脑造成的损害、观察有害细菌的生长，或是探究老鼠胚胎中的胰腺如何产生分泌胰岛素的β细胞。 他改造绿色荧光蛋白，通过改变其氨基酸 排序，造出能吸收、发出不同颜色光的荧 光蛋白，其中包括蓝色、青色和黄色，并 让它们发光更久、更强烈。 细胞是生命活动的基本单位:生长、信号传导、分化、凋亡等生理活动能力 引言 在体内正常情况下，细胞与细胞外基质、相邻细胞等生物环境 有一系列相互作用，当细胞与外体材料接触后，一般来说其原 有的生物环境发生了变化，原来的生理活动也会发生变化。 这种相互作用很复杂，其基本原理就是单细胞与材料表面发生 相互作用的过程。 细胞 + 材料： 胞外基质， 吸附蛋白表面 细胞反应： 分裂 合成 吞噬 分泌 迁移 收缩 其他单细胞过程 调节因子A 调节因子B ＋ － 产物 + 调节因子 引言 所有细胞都是通过母细胞的分裂而成为两个子 细胞得到的，显然这对于组织修复是需要的。 细胞反应 细胞增殖 7.1 单细胞过程的主要内容 合成功能分子 如细胞外基质结构蛋白和酶。功能分子可以 是蛋白质、酶、糖、磷脂和黏多糖等。这些功 能分子即可存在于细胞内液，也可分泌出细胞 膜外。 吞噬 这是指材料或分子颗粒太大，因而不能跨过细胞膜扩散。 7.1 单细胞过程的主要内容 7.1 单细胞过程的主要内容 材料上多个细胞发生的单细胞过程的组合， 也就形成了组织对材料的反应。 单细胞过程中作用于初始细胞上的调节因子 可以是生物环境中或附着在材料上的可溶功能 蛋白或细胞外信号分子等。 7.2 细胞粘附 7.2.1细胞膜 细胞膜不同的部位对应着 不同的功能，例如黏附、 分泌液体输送、与其他细 胞和细胞外基质的信