醫(yī)學細胞生物學細胞增殖

醫(yī)學細胞(xìbāo)生物學細胞(xìbāo)增殖第一頁，共28頁。細胞周期生長分裂細胞(xìbāo)增殖具有周期性：第二頁，共28頁。細胞分裂產(chǎn)生的子細胞首先要經(jīng)歷一個逐漸生長的過程，在此期間蛋白質(zhì)和核酸大量生成，細胞體積重量(zhòngliàng)不斷增加，當細胞生長到一定程度，細胞分裂將再次發(fā)生，細胞這種生長與分裂是呈現(xiàn)周期性的，所以稱為細胞周期。具體地說，細胞周期是指細胞從一次分裂結(jié)束開始生長，到下一次分裂終了所經(jīng)歷的過程。第三頁，共28頁。第一節(jié)細胞增殖(zēngzhí)方式無絲分裂(fēnliè)有絲分裂(yǒusīfēnliè)減數(shù)分裂第四頁，共28頁。一、無絲分裂(fēnliè)〔直接分裂(fēnliè)〕無絲分裂：直接進行(jìnxíng)細胞核與細胞質(zhì)的分裂方式。分裂過程中既無染色體、紡錘體的形成，也無核膜(hémó)、核仁的解體。第五頁，共28頁。有絲分裂(yǒusīfēnliè)器:

有絲分裂器是由紡錘體、染色體和中心體共同組成(zǔchénɡ)的臨時性結(jié)構(gòu)。第六頁，共28頁。間期核膜核仁染色質(zhì)中心粒前期中期后期末期赤道板收縮環(huán)造成(zàochénɡ)的分裂溝二、有絲分裂(yǒusīfēnliè)的過程第七頁，共28頁。三、減數(shù)分裂(jiǎnshùfēnliè)減數(shù)分裂：是有性生殖個體的生殖細胞在形成過程中所進行的特殊(tèshū)分裂方式。特點：細胞(xìbāo)連續(xù)分裂兩次，DNA只復制一次結(jié)果產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的生殖細胞(xìbāo)減數(shù)分裂第一次減數(shù)分裂第二次減數(shù)分裂前期中期后期末期前期中期后期末期細線期偶線期粗線期雙線期終變期第八頁，共28頁。1.減數(shù)分裂(jiǎnshùfēnliè)I間期前期(qiánqī)I(細線期)前期(qiánqī)I(偶線期)

——聯(lián)會形成二價體同源染色體：大小形態(tài)相同、結(jié)構(gòu)相似，一條來自父親一條來自母親，上面載有等位基因的一對染色體。姐妹染色單體1和2的染色質(zhì)姐妹染色單體3和4的染色質(zhì)聯(lián)會復合體側(cè)生組分中央組分重組節(jié)前期I(粗線期)重組小結(jié)出現(xiàn)，非姐妹染色單體之間出現(xiàn)交叉。同源染色體I的2條姐妹染色單體同源染色體II的2條姐妹染色單體同源染色體I的著絲點同源染色體II的著絲點四分體前期I(雙線期)前期I(終變期)減數(shù)分裂的過程1.同源染色體僅在端部相連。第九頁，共28頁。中期(zhōngqī)I后期(hòuqī)I末期(mòqī)I2.減數(shù)分裂II間期前期II中期II后期II2.非姐妹染色單體隨機組合。末期II第十頁，共28頁。第二節(jié)細胞周期細胞周期：細胞從一次有絲分裂結(jié)束開始，到下一次有絲分裂結(jié)束為止(wéizhǐ)所經(jīng)歷的全過程。細胞周期間期絲裂期〔M期〕G1期S期G2期前期(qiánqī)中期(zhōngqī)后期末期細胞周期G1期G2期S期M期第十一頁，共28頁。限制點〔R點〕：處于G1期的細胞對于胞外信號特別敏感，如果(rúguǒ)胞外信號為抑制性的，那么可限制正常細胞通過G1期，而停止在特殊的時期，成為G0期細胞這個控制細胞增殖的關(guān)鍵點，就是限制點。第十二頁，共28頁。細胞周期時間(shíjiān)不同組織細胞的周期時間有很大差異:有的只需幾十分鐘，如早期胚胎細胞；有的要幾十個小時，如某些上皮細胞和離體培養(yǎng)(péiyǎng)細胞；有的要1-2年〔肝、腎實質(zhì)細胞〕甚至更長的時間。細胞周期時間：(cycletime，TC)細胞增殖(zēngzhí)過程所經(jīng)歷的時間那么稱為細胞周期時間。第十三頁，共28頁。不同(bùtónɡ)細胞的周期時相差異很大：TCTG1TSTG2TMTC-TG1小鼠食道(shídào)上皮87757.24.10.712小鼠腹壁上皮1511396.25.30.512

人大腸粘膜241011.520.514

人宮頸癌2086.84.51.512人肺成纖維細胞16.86640.810.8細胞(xìbāo)時相(小時)第十四頁，共28頁。從表中可看出(kànchū):不同細胞的TC差異(chāyì)很大TC與TG1的變化一致TS+TG2+TM值比較穩(wěn)定,約12-24小時TM較少,約1小時左右第十五頁，共28頁。二、細胞周期各期時相變化(biànhuà)G1期：上一次有絲分裂完成(wánchéng)到間期DNA合成之前?；顫姷腞NA合成(héchéng)和蛋白質(zhì)的合成(héchéng)多種蛋白的磷酸化細胞膜對物質(zhì)的轉(zhuǎn)運加強第十六頁，共28頁。S期：從DNA合成(héchéng)開始到DNA合成(héchéng)結(jié)束的全過程，是細胞增殖周期的關(guān)鍵階段。主要(zhǔyào)特點：大量的DNA復制、組蛋白和非組蛋白的合成，組蛋白的持續(xù)磷酸化。染色質(zhì)的組裝活化因子在S期中期大量生成并到達(dàodá)頂峰?！不罨蜃邮荄NA合成時所需要的啟動信號?！矴2期:從DNA復制完成到有絲分裂開始前的時期，為有絲分裂進行物質(zhì)條件和能量的準備加速RNA和有絲分裂相關(guān)蛋白的合成合成有絲分裂調(diào)控的重要因子——成熟促進因子〔MPF〕第十七頁，共28頁。成熟(chéngshú)促進因子〔MPF〕1971年，利用非洲(fēizhōu)爪蟾卵細胞質(zhì)注射實驗，發(fā)現(xiàn)在成熟的卵細胞的細胞質(zhì)中，必然有一種物質(zhì)可以誘導卵細胞的成熟。他們把這種活性物質(zhì)稱為卵細胞促成熟因子〔maturationpromotingfactor〕或M期促進因子〔Mphase-promotingfactor),用MPF表示。它是在G2期形成，促進M期啟動的重要因子。第十八頁，共28頁。三、細胞周期調(diào)控(diàokònɡ)真核細胞的細胞周期調(diào)控由一個復雜的蛋白(dànbái)調(diào)控網(wǎng)絡系統(tǒng)構(gòu)成，包括生長因子、抑素、細胞周期基因、細胞周期蛋白(dànbái)、細胞周期蛋白(dànbái)依賴性蛋白(dànbái)激酶等等。第十九頁，共28頁。細胞周期蛋白周期蛋白〔cyclin〕隨著細胞周期的進程發(fā)生有規(guī)律的合成和降解(jiànɡjiě)的一類蛋白，可引發(fā)相應細胞周期事件的發(fā)生，故稱“細胞周期蛋白〞。細胞周期蛋白和周期蛋白依賴性蛋白激酶是細胞周期調(diào)控系統(tǒng)(xìtǒng)的核心。第二十頁，共28頁。在不同(bùtónɡ)的細胞周期時相，表達不同(bùtónɡ)的周期蛋白。G1時，周期蛋白D及E表達增加(zēngjiā)，作用于G1的中、后期，稱之為G1期周期蛋白G1→S時，周期蛋白D和E降解，而周期蛋白A合成增加(zēngjiā)，并作用于S期，稱之為S期周期蛋白G2→M時，周期蛋白B于S期開始表達，在G2到頂峰，在G2→M發(fā)揮作用，M期主要事件的引發(fā)及過渡也與此有關(guān)，被稱為M期周期蛋白。第二十一頁，共28頁。周期蛋白依賴性激酶可與特定階段(jiēduàn)的周期蛋白結(jié)合進而表現(xiàn)出其蛋白激酶的活性，因而它們統(tǒng)稱為周期蛋白依賴性蛋白激酶〔cyclindependentkinase簡稱cdk〕?？蓪⑻囟ǖ鞍琢姿峄?，促進細胞周期運行，又稱作細胞周期引擎。周期(zhōuqī)蛋白依賴性蛋白激酶第二十二頁，共28頁。cdk共同特點：一是它們(tāmen)都含有一段類似的氨基酸序列，另一個是它們(tāmen)都可以與周期蛋白結(jié)合，并將周期蛋白作為其調(diào)節(jié)亞基，進而表現(xiàn)出蛋白激酶活性。第二十三頁，共28頁。G1期：在生長因子的刺激下，cyclinD、E表達，并與CDK4、CDK6結(jié)合形成復合物，促進許多基因的轉(zhuǎn)錄,促使細胞(xìbāo)進入S期。S期:cyclinA與CDK2結(jié)合，導致預復制復合體被磷酸化，促使DNA開始復制。G2-M期:cyclinB與CDK1結(jié)合〔MPF)，使G2→M，M期主要事件的引發(fā)及過渡也與此有關(guān)。第二十四頁，共28頁。M期末CyclinB被降解，蛋白激酶失活，各種底物去磷酸化，促進染色體的去凝集、核膜核仁重建(zhònɡjiàn)，引導細胞進入G1期。第二十五頁，共28頁。生長因子對細胞(xìbāo)增殖的影響生長因子：是與細胞增殖有關(guān)的信號物質(zhì)，能促進細胞增殖，又稱有絲分裂原。生長因子沒有種屬特異性，但表現(xiàn)出一定的組織特異性，不同(bùtónɡ)的細胞需要不同(bùtónɡ)的生長因子。第二十六頁，共28頁。謝謝(xièxie)大家！第二十七頁，共28頁。內(nèi)容(nèiróng)