细胞增殖与分化1第一节 细胞增殖和细胞周期.ppt

三、细胞分化潜能的影响因素 （一）细胞的全能性(totipotency)：是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。 1.干细胞：即具有多潜能性的细胞。多潜能性细胞是指具有分化成有限细胞类型及构建组织的细胞。 单能干细胞（monopotential cell）亦称定向干细胞：仅具有分化形成某一种类型能力的细胞。由单能干细胞最终形成分化细胞类型称终未分化。 多能干细胞：如胚胎干细胞(embryo stem cell) 具有分化成多种细胞类型及构建组织的潜能；造血干细胞具有分化成多种血细胞能力。 2.细胞核始终保持其分化的全能性 将蛙囊胚的细胞核移入去核的卵母细胞中，指导细胞发育成了蝌蚪。 1981年由Illmensee和Hoppen将小鼠囊胚细胞核移入去核的受精卵中，培养成囊胚，植入孕鼠子宫内，结果发育成了可育个体。 1997年英国科学家Wilmut等将来自6龄绵羊的乳腺细胞移入去核卵母细胞后，得到世界上第一头克隆动物--多莉羊。 1.受精卵细胞质对细胞分化的影响 受精卵的细胞质有一定的区域分布，即决定细胞向某一方向分化的初始信息有一定的区域分布。在卵裂时不同的胞质组分分配到了不同的子细胞中，使子细胞携带的分化信息有所不同，从而产生分化各异的细胞类型。 如未受精的海胆卵，从动物极到植物极卵物质呈梯度分布，这种分布方式对细胞分化有着决定作用。见下图： （二）、影响细胞分化的因素 随着胚胎细胞的增加，细胞之间相互作用影响胚胎的分化。 胚胎诱导：即动物在一定的胚胎发育时期，一部分细胞影响相邻细胞的分化方向的现象。 如眼的发生：蛙胚22天时，前脑两侧外凸形成视泡，并与外胚层上皮接触，诱导其内陷形成晶状体；视泡内陷形成视杯，晶状体嵌在视杯中。随后在视杯和晶状体的共同诱导下，外面的表皮分化成角膜。 2. 细胞之间的相互作用 分化抑制：即完成分化的细胞可以产生称为抑素的化学物质，抑制邻近细胞进行同类分化。 把正在发育的蛙胚置于含成体蛙心组织的培养液中培养，蛙胚不能发育成正常的心脏。分化抑制和胚胎诱导共同作用，才能完成胚胎的正常发育程序。 位置效应：细胞所处的位置不同对细胞分化的命运也有明显的影响。改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向的改变，这种现象称为位置效应。 如鸡胚肢体形成过程中，4天胚龄时，腿芽及翅芽在组织学上是相同的，但它们在发育上并不是等效的。如果此时将翅芽整个顶部切除，以腿芽的顶部代替，则移植的肢芽细胞将分化成象腿的结构。 环境因素对细胞分化可产生一定的影响。异常环境可以干扰细胞增殖和分化程序，使正常细胞转化为癌细胞，而适应环境条件又可使癌细胞逆转成正常细胞。 畸胎瘤：动物的卵细胞偶尔可以未经排卵而被激活，在卵巢中发育，增殖分化失控，形成已分化的毛发、牙齿、腺上皮、骨以及未分化的干细胞杂乱聚集成无组织的肿块。 嵌合体小鼠：如图 3.环境因素影响细胞分化 四、细胞分化与基因表达 细胞分化是由于基因选择性地表达了各自特有的专一性蛋白质，而表现出特定的遗传表型。 一、分化细胞表达的基因类型： 1.管（当）家基因(house-keeping genes) ：是指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的。 2.组织特异性基因(tissue-specific genes) 或称奢侈基因(luxury genes) ：是指不同细胞类型中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生理功能。 二、细胞分化的实质 细胞分化的实质：组织特异性基因在时间与空间上的差异表达，基因差异表达要受到基因表达链各环节调控，最后表现为合成组织特异性的蛋白质。 五、细胞分化与肿瘤 癌症是一种严重威胁人类生命的疾病，仅次于心血管疾病，而居第二位。动物体内细胞生长与分裂调节失控而无限增殖的细胞称为肿瘤细胞(tumor cell)，具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤（malignancy)。 细胞癌变是细胞分化领域的一个特殊问题，是正常细胞分化机制失控、脱离了衰老和死亡的正常途径的产物。 （一）癌细胞的基本特征 1.细胞生长与分裂失去控制：无限繁殖。 2.具有浸润性和扩散性：良性肿瘤与恶性肿瘤细胞的最主要区别是：恶性肿瘤细胞（癌细胞）具有浸润性和扩散性。 3.细胞间相互作用改变：细胞表面出现异常膜受体蛋白，细胞识别异常，产生免疫逃避等。 4.蛋白表达谱系改变：①表达某些胚胎时期的蛋白，如在大多数结肠癌、直肠癌、胰腺癌、肝癌中，癌胚抗原高水平表达。②纤连蛋白表达减少，使癌细胞易于浸润和转移。 5.染色体异常 6.体外培养的恶性转化细胞的特征：接触抑制丧失。 （二）癌基因与抑癌基因 癌症主要是体