《醫(yī)學細胞生物學》細胞分化-課件

第十三章細胞分化醫(yī)學細胞生物學第十三章細胞分化醫(yī)學細胞生物學目錄二、細胞分化的特點三、細胞分化的標志四、細胞分化的潛能五、細胞分化的調(diào)控六、細胞分化的影響因素一、細胞分化的概述七、細胞分化與腫瘤2目錄二、細胞分化的特點三、細胞分化的標志四、細胞分化的細胞生長細胞代謝細胞增殖細胞分化細胞通訊細胞衰老細胞死亡……細胞類型形成組織器官形成個體發(fā)育基因表達調(diào)控一、細胞分化的概述細胞分化（celldifferentiation）：經(jīng)分裂形成在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上不同的穩(wěn)定的細胞類群的過程；是個體發(fā)育的基礎(chǔ)和核心。3細胞生長細胞代謝細胞增殖細胞分化細胞通訊細胞衰老細胞死亡……幾種生物的細胞數(shù)目與類型

多細胞有機體是由各種不同類型的細胞組成（如下表），而這些細胞通常是一個受精卵細胞經(jīng)增殖分裂和細胞分化衍生而來的后裔。4幾種生物的細胞數(shù)目與類型多細胞有機體是由各種不同類型的細胞分化細胞類型1細胞類型2細胞類型3……細胞衰老細胞凋亡永生細胞（癌癥）去分化增殖

細胞分化與機體的正常功能：細胞分化是個體行使正常功能的保證。本質(zhì)：細胞的基因組相同，但表達譜不同；使細胞能行使不同的功能（分工）；核心：基因是如何有序表達的？（調(diào)控）。5細胞分化細胞類型1細胞衰老細胞凋亡永生細胞去分化增殖細胞分

細胞分化（celldifferentiation）指同一來源的細胞通過分裂逐漸產(chǎn)生結(jié)構(gòu)和功能上穩(wěn)定差異的過程。6細胞分化（celldifferentiation）指同（一）穩(wěn)定性例:黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。二、細胞分化的特點7（一）穩(wěn)定性例:二、細胞分化的特點7（二）高度的遺傳穩(wěn)定性宮內(nèi)植入細胞滋養(yǎng)層合體滋養(yǎng)層

桑椹胚卵裂受精卵外胚層中胚層原始外胚層內(nèi)胚層組織、器官和系統(tǒng)器官原基卵裂囊胚滋養(yǎng)層內(nèi)細胞群8（二）高度的遺傳穩(wěn)定性宮內(nèi)植入細胞滋養(yǎng)層桑椹胚卵裂受精卵外胚胚泡的結(jié)構(gòu)9胚泡的結(jié)構(gòu)9在細胞出現(xiàn)可識別的形態(tài)和功能的差異以前，細胞已經(jīng)確定分化方向，這種細胞的發(fā)育選擇叫做細胞決定(celldetermination）。果蠅成蟲盤移植試驗無任何分化特征10在細胞出現(xiàn)可識別的形態(tài)和功能的差異以前，細胞已經(jīng)確定分化方向細胞記憶：細胞將信號分子的作用儲藏起來，以決定分化的能力（memoryfate）。本質(zhì)：特定的基因表達譜式（profile）在細胞增殖過程中的傳遞。11細胞記憶：細胞將信號分子的作用儲藏起來，以決定分化的能力（m（三）細胞生理狀態(tài)隨分化水平提高而變化分裂指數(shù)與分化程度成反比腫瘤分化的程度：G1G2G3(高中低)分化程度越高對環(huán)境因子敏感越低（四）細胞分化的時空性1.時間上的分化2.空間上的分化造血干細胞前體細胞祖細胞功能血細胞12（三）細胞生理狀態(tài)隨分化水平提高而變化造血干細胞前體細胞祖細（五）能轉(zhuǎn)分化和去分化在一定條件下，細胞分化是可逆的。植物細胞的去分化表皮細胞在過量維生素A的作用下可以轉(zhuǎn)分化為粘膜上皮細胞；低等動物的再生現(xiàn)象（轉(zhuǎn)分化）。

13（五）能轉(zhuǎn)分化和去分化在一定條件下，細胞分化是可逆的。131.新的特異性的蛋白質(zhì)的合成

角蛋白，肌球蛋白和肌動蛋白等。2.新組裝生成的特異性亞細胞結(jié)構(gòu)成份的出現(xiàn)肌節(jié)和肌漿網(wǎng)上皮細胞的細胞骨架三、細胞分化的標志14三、細胞分化的標志14

四、細胞分化的潛能

（一）全能性1.在發(fā)育過程中細胞潛能逐漸變窄單個細胞在一定條件下分化發(fā)育成為完整個體的能力稱為細胞全能性（totipotency）。植物細胞的全能性15四、細胞分化的潛能植物細胞15外、中、內(nèi)三胚層的細胞只能向發(fā)育為本胚層組織器官的方向分化，稱為多能性（pluripotency）細胞。動物的體細胞大多數(shù)已經(jīng)“單能化”。細胞分化的共同規(guī)律：全能多能單能16外、中、內(nèi)三胚層的細胞只能向發(fā)育為本胚層組織器官的方向分化，分化進程是細胞分化潛能逐漸消失的過程

腦表皮神經(jīng)管腺脊髓毛、齒甲、爪致密結(jié)締組織疏松結(jié)締組織軟骨骨形成血的組織肌肉髓樣組織淋巴組織泌尿生殖系統(tǒng)胰肝呼吸系統(tǒng)上皮消化道上皮腺甲狀腺甲狀旁腺中胚層外胚層內(nèi)胚層分化卵裂受精卵分化潛能降低17分化進程是細胞分化潛能逐漸消失的過程腦表皮神經(jīng)管腺脊髓毛、爪蟾的核移植

及克隆羊?qū)嶒?.分化細胞核仍具有全能性18爪蟾的核移植

及克隆羊?qū)嶒?.分化細胞核仍具有全能性183.醫(yī)學應(yīng)用干細胞治療的途徑

193.醫(yī)學應(yīng)用干細胞治療的途徑19A.一次性介入，永久性治療；B.不需要完全了解疾病發(fā)生的確切機理；C.可應(yīng)用于自身干細胞移植，避免產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。20A.一次性介入，永久性治療；20最適合于治療組織壞死性疾病、退行性病變、自體免疫性疾病等。美國科學家已從脂肪組織中成功提取出干細胞，使人們看到了用干細胞臨床治療疾病的曙光。干細胞可以進行橫向分化，多家實驗室證明了人的骨髓干細胞可以橫向分化為肝臟細胞、肌肉細胞、神經(jīng)細胞等。21最適合于治療組織壞死性疾病、退行性病變、自體免疫性疾病等。2胚胎干細胞及其向神經(jīng)細胞、肝細胞等的誘導(dǎo)分化研究，為發(fā)育中基因表達和調(diào)控、人體生物工程、藥物毒性的研究等方面開辟了廣闊的應(yīng)用前景。干細胞的橫向分化22胚胎干細胞及其向神經(jīng)細胞、肝細胞等的誘導(dǎo)分化研究，為發(fā)育中基五、細胞分化的調(diào)控奢侈蛋白（luxuryprotein）這類蛋白對細胞自身生存無直接影響，卻是細胞向特殊類型分化的物質(zhì)基礎(chǔ)。如紅細胞的血紅蛋白、表皮細胞的角蛋白、肌細胞的收縮蛋白、腺細胞的分泌蛋白等。管家蛋白（housekeepingprotein）維持細胞生命活動所必需的，各類細胞普遍共有的蛋白質(zhì)。膜蛋白、核糖體蛋白、線粒體蛋白、糖酵解酶、核酸聚合酶等。23五、細胞分化的調(diào)控奢侈蛋白（luxuryprotein）（一）基因的選擇性表達是細胞分化的實質(zhì)管家基因(house-keepinggene)不參與細胞分化方向的確定，而僅指導(dǎo)生成維持細胞生存所必需的最基本的蛋白質(zhì)的基因。奢侈基因（luxurygene）指導(dǎo)產(chǎn)生細胞分化時出現(xiàn)的各種特異蛋白的基因。mRNA具有組織特異性，細胞分化實質(zhì)上是不同特異性基因（奢侈基因）被選擇性表達的結(jié)果。調(diào)節(jié)基因（regulatorygenes):其產(chǎn)物負責調(diào)節(jié)組織特異性基因的表達。24（一）基因的選擇性表達是細胞分化的實質(zhì)管家基因(house-分子雜交技術(shù)檢測基因及其表達25分子雜交技術(shù)檢測基因及其表達25實驗證據(jù)（分子雜交）：不同的細胞類型（celltypes)中，DNA相同，mRNA種類不同，蛋白質(zhì)種類不同。結(jié)論：相同的基因組在不同細胞中的選擇性表達；細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果。26實驗證據(jù)（分子雜交）：26本節(jié)小結(jié)一、概念細胞分化（celldifferentiation）指同一來源的細胞通過分裂逐漸產(chǎn)生結(jié)構(gòu)和功能上穩(wěn)定差異的過程。二、