胚胎发育与肿瘤发生
tcf蛋白的基因
tcf蛋白的基因TCF蛋白是一类重要的转录因子,它在细胞信号传导和基因调控中起着关键的作用。
TCF蛋白的基因编码了一系列的转录因子,包括TCF1、TCF3、TCF4和LEF1等。
这些蛋白质在胚胎发育、细胞增殖和分化以及肿瘤发生等生物过程中发挥着重要的调控作用。
TCF蛋白的基因位于人类基因组的不同染色体上。
其中,TCF1基因位于人类染色体14上,TCF3基因位于人类染色体17上,TCF4基因位于人类染色体10上,而LEF1基因位于人类染色体4上。
这些基因在不同组织和细胞类型中表达水平和模式也有所不同。
TCF蛋白的基因在胚胎发育中起着重要的作用。
研究发现,TCF1和LEF1基因在胚胎发育的早期阶段表达较高,参与了胚胎体轴的形成和胚胎干细胞的分化。
而TCF3和TCF4基因则在胚胎发育的后期阶段表达较高,参与了器官的发育和细胞命运的决定。
此外,TCF蛋白的基因在细胞增殖和分化中也发挥着重要的调控作用。
研究发现,TCF1和LEF1基因在干细胞和癌细胞中表达较高,参与了细胞的自我更新和增殖。
而TCF3和TCF4基因则在细胞分化的过程中表达较高,参与了细胞的分化和特化。
此外,TCF蛋白的基因在肿瘤发生中也起着重要的作用。
研究发现,TCF1和LEF1基因在多种肿瘤中表达异常,参与了肿瘤细胞的增殖和侵袭。
而TCF3和TCF4基因则在肿瘤发生的不同阶段表达异常,参与了肿瘤细胞的分化和转移。
总之,TCF蛋白的基因编码了一系列的转录因子,它们在细胞信号传导和基因调控中起着重要的作用。
这些基因在胚胎发育、细胞增殖和分化以及肿瘤发生等生物过程中发挥着关键的调控作用。
进一步研究TCF蛋白的基因,有助于我们更好地理解细胞生物学和疾病发生的机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和方法。
抗生育药物的抗肿瘤作用
胎的成 功植入均依赖 于足 够的微血 管形成和血 液供应 , 抗血
管生成 药物可抑制肿瘤侵 袭转移及胚 胎植入 , 且两者有 相 同
的调 控 机 制 J 。
二、 抗生育药物的抗肿瘤作用 诸多的研究 表明胚胎细胞与肿瘤细胞具有相 似的生物 学 特性 , 基础研究和临床应 用表 明, 对胚胎细胞具有特异性作用 的抗生育药物具有不 同程度的抗肿瘤作用 。
3胚胎植入与肿瘤侵袭 旺盛增殖分裂的受精卵 向子宫 .
内定 向迁 移 , 呈 接 受 态 的子 宫 内 膜 细 胞 进 行 “ 话 ” 进 而 与 对 ,
启 动 黏 附 、 移 、 质 降 解 、 蚀 母 体 血 管 及 新 生 血 管 生 成 等 迁 基 侵
治疗急性白血病 、 绒毛膜上皮细胞癌和实体瘤 , 大剂量给 药对
化 时呈 高 表 达 , 胎 组织 中抑 癌基 因 R 胚 b的表 达与 胚 胎 滋 养 层
细胞 的免疫监视 , 同时表达非经典 的人类 白细胞抗 原 G类 分 子, 逃避 自然 杀伤 细胞 的识 别攻击 , 而造 成肿瘤 难于 治 故
疗。
5 血管 形 成 及 调 节 机 制 .
新 生 的பைடு நூலகம் 瘤 结 节 侵 袭 转 移 及 胚
而 干 扰 D A合 成 , 抑 制 肿 瘤 细 胞 的 增 生 。 临 床 上 用 于 N 可
2 细胞增殖和分化 在早期 胚胎发 育过程 中 , 胎细胞 . 胚
正常分化和增殖的机制与肿瘤细胞非正常分化和增殖的机制 之间存在 明显的相似性 , 并且肿瘤 细胞和胚胎细胞均 为增殖
力 强 且 处 于 分 化早 期 的细 胞 J 。
子, 抑制 T细胞 的分化 , 诱导特异性免疫耐受 。胚胎与肿瘤细 胞具有相 似的免疫逃逸机 制 : 肿瘤 细胞与胚 胎滋养层 细胞表 面主要组织相容性 复合物 I 类分 子表达 下调或 缺如 , 逃避 T
肿瘤发生和演进的机制ppt课件
在G2-M期,cyclin A、cyclin B与CDK1结合, CDK1使底物蛋白磷酸化、如将组蛋白H1磷酸化导 致染色体凝缩,核纤层蛋白磷酸化使核膜解体等 下游细胞周期事件。
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细胞周期的时间
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细胞周期和增殖:
1、流式细胞仪检测不同细胞周期的比例; 2、免疫组化检测Ki67或PCNA可以反应细胞增殖状态;
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二 肿瘤的生长与扩散
一)、生长方式: 1、Expansive growth(膨胀性生长) 2、Infiltrative growth(浸润性生长) 3、Exophytic growth(外生性生长)
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二)、肿瘤的生长速度
分化:细胞成熟的过程;一般说,良性肿瘤分化 好,生长缓慢;而恶性肿瘤分化差,生长较快。 倍增时间(Doubling time):即肿瘤细胞增加 一倍所需要的时间(细胞增殖周期?); 生长分数:细胞群体中处于增殖状态(S、G2、M) 的细胞比例; 细胞丢失:坏死和凋亡; 血管形成:营养的供应;
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S期:DNA合成,在真核生物DNA与组蛋白结 合,形成核小体,以核小体为单位进行复制。 持续时间大约7-8小时。
G2期:DNA复制完成后的准备阶段:合成大 量蛋白质,能否进入M期,受G2期检验点的 控制,历时较短而恒定,哺乳动物细胞一般 为1-1.5小时。
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细胞分裂期即M期:
从间期结束时开始,到新的间期出现时的一个阶段, 它也是一个连续的动态变化过程。根据其主要变化特征, 可将其分为前期、中期、后期和末期四个分期。 前期:染色质逐渐凝集形成一定数目和形状的染色体, 核膜及核仁逐渐解体消失;在间期复制的中心体分开, 逐渐向细胞的两极移动;每个中心体的周围出现很多放 射状的细丝,两个中心体之间的细丝连接形成纺锤体, 这些细丝即是微管结构。
肿瘤的发生模式
异质性
恶性肿瘤
(二)、 肿瘤发生的DDS模式:
(-)
基因损伤与癌变(Damage of gene & Canceration)
DNA损伤修复机制 启动自杀程序
启动细胞周期素设置“关卡”
去阻与增殖(Derepression & Proliferation)
免疫监视与杀伤细胞 端粒作用 抑制肿瘤血管形成 生长抑素抑制肿瘤细胞增殖
激发剂和促癌物 致癌物引发初始变化称为激发作用。 (initiation) 促癌物的协同的作用称为促进作用。 (promotion) 完全致癌剂和不完全致癌剂 细胞癌变的机制
DNA损伤后诱发的凋亡细胞中伴有P53基因 表达增强 将野生型wP53基因导入缺乏内源性P53基 因的小鼠白血病细胞系和其它肿瘤细胞系后, 这些细胞系的细胞增殖停止,并发生凋亡 P53基因点突变或完全缺乏普遍存在于人的 肿瘤组织中
2. 启动细胞周期素,设置 G1→S , G2→M 的
“关卡”使恶变的细胞不能增殖
选择与演进(Selection & Progression)
2. 端粒的阻遏作用(端粒和肿瘤)
端粒(telomeres):位于染色体末端 的DNA高保守的重复序列(AGGGTT) 有三个功能:1、2、3、
端粒酶: 以 RNA为模板的逆转录酶,合成端粒 肿瘤的端粒危机: 端粒缩短 + 端粒酶活化
选择与演进(Selection & Progression)
3. 抑制肿瘤的血管形成(Tumor angiogenesis)
肿瘤发生的DDS模式:
(-)
基因损伤与癌变(Damage of gene & Canceration)
EMT与肿瘤
文章编号: 1000-1336(2008)05-0523-04EMT与肿瘤张可华 宋建国(中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所分子细胞生物学重点实验室,上海 200031)摘要:上皮细胞向间质细胞的转变(epithelial to mesenchymal transition, EMT)是哺乳动物胚胎发育过程中的生理现象,也是维系生命体组织平衡的基本生物事件。
目前的研究表明成熟组织中不适当的EMT对多种肿瘤的发展进程具有重要的影响。
EMT可促进肿瘤细胞的浸润以及肿瘤的转移,还可能使肿瘤细胞逃逸某些因素诱导的凋亡。
本文综合目前的研究进展,旨在阐述EMT与肿瘤的关系以及EMT发生的分子机制。
关键词:EMT;肿瘤浸润;肿瘤转移;β-转化生长因子中图分类号:Q291收稿日期:2008-03-15作者简介:张可华(1980-),男,博士生,E-mail:zhangkehua@sibs.ac.cn;宋建国(1956-),男,教授,联系作者,E-mail:jgsong@sibs.ac.cn上皮细胞向间质细胞的转变(epithelial to mesen-chymal transition, EMT)的概念在22年前被首次提出以来,越来越多的研究表明它与上皮细胞恶性肿瘤的发生和发展关系密切,受到了高度的关注[1]。
EMT是一种哺乳动物胚胎发育过程中必需的生理现象。
造肠运动前期原始中胚层的形成、发育中期神经脊发育成体节、骨和肌肉等组织需要EMT的密切参与。
由于EMT是上皮细胞获得迁移能力的有效方式,在成体中成为了占恶性肿瘤90%以上的上皮细胞癌浸润转移的一个重要途径。
目前体内和体外实验证据都表明,EMT在乳腺癌、结肠癌、肺癌、前列腺癌、肝癌、胰腺癌等多种癌症的原发性浸润和继发性转移中起着举足轻重的作用。
因此,研究EMT的发生和调控机制,对于寻找治疗恶性肿瘤特别是肿瘤细胞转移的目标靶点有重要意义。
在胚胎发育及肿瘤发生转移过程中EMT的生物学作用
在胚胎发育及肿瘤发生转移过程中EMT的生物学作用学号:2120111423姓名:宋少堂在胚胎发育及肿瘤发生转移过程中EMT的生物学作用摘要上皮细胞间质转换(epithelial—mesenchymal transitions,EMT)是一种基本的生理病理现象,参与胚胎发育、组织重建和肿瘤进展,上皮细胞表型的缺失及问质特性的获得是其主要特征。
EMT最早发现于发育生物学,Garry Greenburg与Elisabeth Hay经细胞实验证明上皮细胞会暂时丧失他们的细胞极性,并且表现出具有移行能力的间质细胞特征,正式提出EMT的概念。
它不仅存在于多细胞生物的胚胎发生过程中,同时也存在于多种慢性疾病(如肾纤维化)的发病以及肿瘤的发展过程。
它以上皮细胞极性的丧失及其间质特性(成纤维细胞样的外形,波形纤维蛋白、Snail、骨桥蛋白基因的表达)的获得为主要特征,并且与肿瘤细胞的原位侵袭和远隔转移有着密切的关系。
关键词胚胎发育肿瘤的发生与转移 EMT按照发育生物学观点,个体所有的细胞和结构都是由受精卵在基因调控下按特定时空顺序发育而来的。
然而,存在于生物体内的肿瘤是非正常的生物体结构,有史以来极大地威胁着生物体的健康和生命。
发育生物学家认为,肿瘤是一种特殊的生命现象,也是一种特殊的疾病,肿瘤是个体发育中自然选择的产物,只不过这种自然选择的结果不利于人体的正常发育和健康[1].EMT是胚胎发育的过程中必需的生理机制,同时在肿瘤的演进中发挥了关键的作用。
本文就EMT的现象及分子机制以及在发育中的研究现状和在肿瘤的发生、发展的关系及表达情况做一些概括性的介绍,旨在从另外一个角度---发育生物学的角度来看待肿瘤的发生并寻找一些新的对抗肿瘤的思路。
1.EMT的概念多细胞动物由两种形态和功能均不相同的细胞组成,即上皮细胞和间充质细胞。
上皮细胞是粘连细胞,它们通过细胞与细胞间的粘连复合体紧密连接形成连贯的细胞层。
上皮细胞呈现顶-基地极性,这一特性使它们可以定位于基底膜,由基底膜将上皮细胞与其它组织分开。
Wnt信号通路在胚胎发育和组织再生中扮演的角色
Wnt信号通路在胚胎发育和组织再生中扮演的角色胚胎发育和组织再生是生命过程中至关重要的阶段,而Wnt信号通路在这些过程中扮演着关键的角色。
Wnt信号通路是一种高度保守的信号传导机制,参与调控细胞增殖、分化和命运决定,对于正常发育和组织再生至关重要。
本文将重点探讨Wnt信号通路在胚胎发育和组织再生中的作用。
胚胎发育是通过一系列精密的细胞分化和组织形成过程实现的。
Wnt信号通路在胚胎发育中扮演着多种角色,主要包括胚胎轴形成、腔胚体腔形成、器官发生等。
首先,Wnt信号通路在胚胎轴形成中起到关键作用。
胚胎轴是胚胎发育中重要的结构,它决定了胚胎各个部位的命运。
Wnt信号通过调控胚胎轴的形成,确定了头部和尾部的位置。
其次,Wnt信号通路在胚胎体腔形成中也发挥着重要作用。
胚胎体腔的形成是胚胎内外环境分隔的关键步骤,Wnt信号通路参与体腔生物发生的调控。
此外,Wnt信号通路还调控器官的发生和形成,如肾脏、心脏、神经系统等。
因此,Wnt信号通路在胚胎发育中的作用不可或缺。
与胚胎发育相似,组织再生也需要Wnt信号通路的参与。
组织再生是组织因损伤或其他原因而恢复功能的过程,同时也需要保持组织的完整性和结构。
Wnt信号通路通过多种机制参与组织再生,主要包括细胞增殖、分化和干细胞的调控。
首先,Wnt信号通路通过调控细胞增殖促进组织再生。
当组织受到损伤时,Wnt信号通路的活性会增强,促进损伤区域细胞的增殖,修复损伤。
其次,Wnt信号通路通过调控细胞分化,保持组织再生过程中的细胞命运。
细胞命运的决定对于组织再生非常重要,Wnt信号通路通过调控各类转录因子的活性,调节细胞的分化命运。
最后,Wnt信号通路还与干细胞的调控密切相关。
干细胞具有自我更新和分化为多种细胞类型的潜能,Wnt信号通路参与调控干细胞的存活、增殖和分化,从而促进组织再生。
除了胚胎发育和组织再生,Wnt信号通路在许多其他生物学过程中也起到重要的作用。
例如,Wnt信号通路在肿瘤发生和发展中发挥着重要作用。
人类胚胎的发育和分化调控机制
人类胚胎的发育和分化调控机制人类的生命从胚胎开始,胚胎是由一个受精卵发育而来的。
在受精卵形成之后,它会经过多次细胞分裂,不断发育,最终变成一个形态复杂的胚胎。
人类胚胎的发育和分化是由一系列复杂的信号调控和基因表达机制控制的。
这些机制使得细胞在胚胎早期发育中按照特定的顺序分化,形成不同类型的组织和器官,最终形成一个健康的人类。
胚胎发育过程中的三个阶段胚胎发育的过程可以分为三个阶段,分别是受精卵期、胚芽期和胚胎期。
在不同的阶段,细胞会经历不同的发育和分化过程。
1. 受精卵期在受精卵期,受精卵处于卵泡的内部,由于精子进入卵细胞使其发生化学反应,形成新的生活体。
此时受精卵还是一个单一的细胞,仅有一组染色体,称为原生质体。
在这一阶段,受精卵的细胞开始成为胚胎,这样就开始了胚胎形成的过程。
2. 胚芽期胚芽期是受精卵期之后的细胞分化阶段。
在此阶段,受精卵的细胞分裂形成团块,叫作囊胚。
它会随时间逐渐成长,分化出多种不同类型的细胞,包括可以形成体的干细胞,称为分化前干细胞。
过程中,这些细胞将被分化为三个不同的胚层:外胚层、中胚层和内胚层。
3. 胚胎期胚胎期是受精卵发育的最后一个阶段,这时胚胎已经成长和分化为多种不同类型的组织和器官。
这个时段持续了从胚泡早期到胎儿八周左右,它会产生一系列的生命发育过程,包括心脏和神经系统进一步成熟、胃肠道开始运作和空气道开始形成。
分化和表型的控制机制分化是细胞从早期胚胎中分化出不同类型细胞所需的一系列过程。
细胞的分化是决定细胞形态和功能的这种长度斑斓、独特的过程,也叫作细胞分化。
分化是由复杂的分子和信号通路调控的。
在胚胎期间,这些机制有助于确保正确的细胞分化和组织发育,最终引导胚胎组织和器官的形成。
在分化和成型的发展过程中,胚胎内部存在着巨大的分子网络,涉及到繁多分子调节,如转录因子、信号传递通路、染色质改变等。
这个机制不仅包括基因表达调控,还包括环境和细胞对细胞外基质的反应等细胞行为规律。
Hox基因与肿瘤发生发展的研究进展
Hox基因与肿瘤发生发展的研究进展1夏辉综述李龙江审校(四川大学华西口腔医学院口腔颌面外科,四川成都)摘要:Hox基因是一类特殊的转录调节因子,其表达蛋白通过序列特异性DNA结合活性,调控胚胎的发育和细胞的生长及分化。
近年来研究发现,Hox基因异常表达与肿瘤的发生发展密切相关。
本文综述有关Hox基因的结构、调控及其在肿瘤发生发展中的作用等方面的研究进展。
关键词:Hox基因;同源异形盒;生物调控;肿瘤Advances in the Research on Hox Genes and TumorgenesisXia Hui Li Long-jiang(Department of Oral and Maxillofacial Surgery, West China College of Stomatology, Sichuan University, Chengdu 610041, China) [Abstract]: As a special kind of transcription factor, Hox gene and its expressor play important roles in controlling the embryonic development, cellular growth and differentiation using their specific DNA binding activity. At present studies showed there is a close relationship between Hox gene and tumorgenesis. This article reviews the advances in the research on the structure of Hox gene and correlation between Hox gene and tumorgenesis.[Keywords]: Hox gene; Homeobox; biological regulation; tumorHox基因是与细胞正常分化、发育相关的转录因子,又称I型同源异形盒基因(homeobox genes),最初作为果蝇同源异形突变中的重要座位而得名,此后,陆续有170多个同源异形盒基因在各类物种中被发现。
儿童肿瘤
的改善,使存活的孩子成为正常人。
儿童肿瘤
• 二、儿童肿瘤外科治疗特点
•
上世纪30年代,治疗儿童实体肿瘤的 唯一方法是外科完全切除,但尽管成功地 完整切除腹腔内的肿瘤,病人最终还是复 发死亡。
随后逐渐认识术前和术后化疗的重要性。 目前,最复杂的肝脏手术也作为综合治 疗的一部分而进行,并获得很好的结果。
•
Radionuclides
儿童肿瘤
• 7、儿童肿瘤支持治疗所需的技术 • Physician counseling,Oncology nursing • Clinical pharmacy, Nutritional support • School teacher, Psychosocial support • Child life therapist, Infection control, • Respiratory therapy, Physical therapy • Occupational therapy,Enterostomal therapy
儿童肿瘤
• 5、建立儿童肿瘤诊断,分期、治疗计划 • 所需技术: • Oncology ,Hematology, • Laboratory medicine • Tumor imaging, • Surgical specialties, • Tumor pathology,Radiotherapy, • Biochemistry,Immunology, • Cytogenetics,Microbiology • Other biology
•
表1 与儿童肿瘤相关的遗传综合症
遗传综合症
遗传性视网膜母细胞瘤 家族性肾母细胞瘤 贝-维综合征 (脐疝-巨舌-巨体综合征) Li-Fraumeni syndrome 共济失调毛细血管扩张 1型神经纤维瘤病 2型神经纤维瘤病 1型和2型多发性内分泌肿瘤 家族性息肉病 Gorlin 综合征 布卢姆综合征
细胞分化和肿瘤发生的关系研究
细胞分化和肿瘤发生的关系研究随着科技的飞速发展和生物学领域的不断拓展,对于人类的身体机理和疾病的认识也越来越深入。
在最近的研究中,科学家们发现细胞分化和肿瘤发生之间存在着紧密的关系。
细胞分化,是指在胚胎发育过程中的细胞成熟过程,使原来相同的细胞逐渐差异化。
它是一种自然现象,具有极高的正常生理学价值。
而肿瘤是指细胞分裂和增殖过程异常形成的不良结构,严重威胁着人类的生命。
首先,从微观角度来看,细胞分化和肿瘤发生之间存在着密不可分的联系。
细胞分化是细胞自身发生生物化学改变,进而成为一种具备特定功能的细胞的过程。
而肿瘤发生则是一种由体内基因异常等因素引致的过度细胞生长和分裂的病理现象。
细胞分化过程中,细胞繁殖能力逐渐降低,并出现特定细胞类型的功能,从而成为手、眼、心等组织和器官的组成部分。
但当细胞分裂发生异常,无法进行正常分化时,这就会导致癌细胞的出现。
其次,从宏观角度来看,细胞分化和肿瘤发生之间也存在着紧密的关系。
在人体内,细胞分化是人体进行正常发育的必要条件。
而肿瘤则是在人体内一类严重的病理现象。
如果细胞分化不能进行正常的过程,那么就会导致后续细胞的异常增生,这可能会引发癌症等恶性肿瘤。
因此,深入研究细胞分化和肿瘤发生之间的关系,对于预防和治疗恶性肿瘤具有十分重要的意义。
最后,研究发现,肿瘤发生与细胞分化过程存在着微妙的平衡关系。
细胞分化在生物物理学上是基于一套整体复杂的机制来实现的。
而癌症等肿瘤,则是由于这套复杂的机制出现了某种缺陷,从而导致细胞分化失衡的结果。
也就是说,细胞分化和肿瘤发生之间的关系并不是简单的因果联系,它们之间是相互关联、相互制约的关系。
总之,对于细胞分化和肿瘤发生之间的关系进行深入研究,对于人类生命健康的保护具有重要的意义。
通过对细胞分化机制和肿瘤发生机理的探索,可以实现对于癌症等恶性肿瘤的预防与治疗。
除此之外,更为重要的是,这也将使人类对于整个生命机理的探索迈出重要的一步。
病理过程的名词解释
病理过程的名词解释病理过程是指疾病在人体内发展和演变的过程,包括病理学的各个阶段和病理学的相关概念。
病理过程的研究对于了解疾病的发生、发展和预后具有重要意义。
病理过程包括以下几个方面的内容:1. 炎症:炎症是疾病中常见的病理过程,其特征是炎性细胞浸润、毛细血管扩张和渗出液的积聚。
炎症可分为急性炎症和慢性炎症两种类型,它们的病理过程和病理变化略有不同。
2. 坏死:坏死是细胞死亡的一种形式,常见于组织或细胞受损、血液供应中断或有害物质暴露等情况下。
坏死可分为凝固性坏死、液化性坏死、干酪样坏死、坏死性溃疡等几种类型。
3. 增生:增生是指有机体组织或器官内细胞数量的增加。
增生可以是生理性的,也可以是病理性的,如肿瘤细胞的增生。
4. 萎缩:萎缩是组织或器官细胞数量的减少。
萎缩可以由多种因素引起,如衰老、疾病或缺乏使用等。
5. 胚胎发育:胚胎发育是指受精卵在子宫内发育成为一个完整个体的过程。
胚胎发育包括受精、分裂、着床、器官发育等阶段,能够通过研究胚胎发育的畸形了解发育过程中可能出现的问题。
6. 肿瘤发生和发展:肿瘤是指由异常细胞增生形成的一类疾病。
肿瘤的发生和发展是一个复杂的过程,涉及细胞遗传学、基因突变、细胞周期控制、细胞凋亡等多个方面。
7. 代谢紊乱:代谢紊乱是指人体内的代谢过程发生异常,导致一系列的疾病。
代谢紊乱可以包括脂代谢紊乱、糖代谢紊乱、蛋白质代谢紊乱等。
8. 免疫反应:免疫反应是机体对抗外界病原体入侵的一种保护性反应。
免疫反应发生时,免疫细胞会识别并攻击入侵的病原体,以保护机体的健康。
免疫反应也可出现异常,如自身免疫疾病。
总之,病理过程是反映疾病在人体内发展和演变的一种过程,通过对病理过程的研究,可以更好地理解疾病的发生和发展,为临床诊断、治疗和预后提供依据。
生物发生学研究及其在医学中的应用
生物发生学研究及其在医学中的应用生物发生学是生物科学的一个重要分支,它是研究生物分子、细胞和个体发生发展的规律及其机理的学科。
生物发生学从分子层面、细胞层面、个体层面对生物发生的各个阶段进行研究,揭示生物发生的复杂性,为生物的分子医学、癌症、再生医学、抗衰老等领域的研究提供了思路和方向。
本文将介绍生物发生学研究的意义和在医学中的应用。
一、胚胎发育中的生物发生学研究胚胎发育是生物发生学研究的一个重要阶段。
通过对胚胎发育过程的研究,可以揭示生命的起源、物种的起源以及不同物种之间的相似性和差异性等问题。
生物发生学研究发现,胚胎发育由一系列基因表达调控和信号传导网络控制。
例如,组织极化与分化、神经系统发生、器官与肢体形成等都是在特定的时间和特定的地点找到它的课程表。
在这个过程中,如何协调调控这些关键过程控制机制的作用,就成为了生物发生学研究的重要问题。
通过对家蚕的研究,科学家们发现一种叫做“周期素”的蛋白质具有保持组织结构稳定的功能。
他们进一步研究发现周期素能调节细胞间黏性,影响组织间的接触,从而协调细胞分化的发生。
这项研究为组织工程重建(如肝脏和肾脏的再生等)提供了一个新思路。
二、癌症研究的生物发生学角度癌症是一种疾病,它的发生发展涉及到基因突变、信号通路失控和细胞功能失调等多方面因素。
生物发生学的研究揭示了癌症发生发展的机制,为癌症治疗提供了一些思路。
例如,生物发生学的研究发现,肿瘤干细胞是癌症远处转移的始作俑者,早期的肿瘤干细胞治疗可以减少癌症复发的概率。
另外,一些研究表明,某些细胞因子(如VEGF、PDGF等)的过度表达可能导致肿瘤的形成。
对此,科学家们开始研究如何有效地抑制这些因子的表达,以期将肿瘤风险降到最低。
三、生物发生学在再生医学中的应用随着生物发生学的研究不断深入,人们对细胞和再生医学的认识也在不断提高。
人体内有许多干细胞,它们具有自我更新和分化成多种细胞类型的潜在能力。
再生医学就是利用这一潜在能力,通过干细胞的再生和组合,为治疗疾病提供新方法。
甲基化的检测方法与临床应用
甲基化的检测方法与临床应用摘要】DNA甲基化是表观遗传修饰最基本的方式,在维持正常细胞功能、胚胎发育和肿瘤发生、动脉粥样硬化中起着重要的作用,是当前学术研究的重点和热点。
随着研究的深入,各种各样的甲基化检测方法被开发出来同时在临床应用也初见端倪,甲基化的深入研究必将对人类健康产生深远的影响。
【关键词】表观遗传 DNA甲基化 PCR 检测重亚硫酸盐单亲遗传病肿瘤动脉粥样硬化老化DNA甲基化是一种重要的遗传外修饰,是表观遗传学(epigenetics)的重要组成部分[1]。
甲基化是指由DNA甲基转移酶介导,在胞嘧啶的第5位碳原子上加上一甲基基团,使之变成5-甲基胞嘧啶(5-mC)的化学修饰过程。
它参与了动物胚胎发育、基因印迹、X染色体失活等过程,在基因表达的调控中具有重要作用。
基因组正常甲基化模式改变与某些遗传病和肿瘤[2]以及动脉粥样硬化性[3]有着密切相关性。
本文就目前常用的甲基化检测方法和临床应用予以综述。
1 基因甲基化的检测方法1.1高效液相色谱柱Kuo等首次报道高效液相色谱柱(HPLC),它能够定量测定基因组整体甲基化水平,其过程是: 用酸或酶将DNA裂解为五类单核苷酸(包括5-mC)。
因五类核苷酸在极性溶液中的溶解度不同,在经过非极性的过滤柱时,出柱时间也不同,用波长260 nm的紫外光测定流出液的吸收峰并定量。
此法灵敏度高,是目前测定基因组DNA中5-mC总量最标准的方法,但不能了解甲基化的位置和状态信息且对DNA纯度要求较高。
1.2特异性位点的DNA甲基化的检测1.2.1甲基化敏感性限制性内切酶-PCR/Southern法甲基化敏感性限制性内切酶(methylation-sensitiverestri ctionendonuclease MS-RE)-PCR/Southern方法利用甲基化敏感性限制性内切酶对甲基化区的不切割的特性,将DNA消化为不同大小的片段后再进行分析。
常用的酶有HpaⅡ-MspⅠ(识别序列CCGG)其中HpaⅡ和MspⅠ均能识别CCGG序列,然而当序列中的胞嘧啶发生甲基化时,HpaⅡ不切割,利用HpaⅡ-MspⅠ的这种属性处理DNA,随后进行Southern 或PCR扩增分离产物,明确甲基化状态[4]。
早期胚胎发育与肿瘤发生的相关性研究进展
早期胚胎发育与肿瘤发生的相关性研究进展
马延磊;秦环龙
【期刊名称】《世界华人消化杂志》
【年(卷),期】2008(16)12
【摘要】随着对发育生物学领域认识的不断深入,研究者发现早期胚胎发育与肿瘤发生的生物学行为存在相似之处,并且胚胎与肿瘤之间存在着重要的相互作用,为进一步从发育生物学角度去认识肿瘤,寻求治疗肿瘤开拓了新的思路.本文主要从发育生物学角度阐述肿瘤的胚胎源性,早期胚胎发育与肿瘤发生在基因、蛋白、代谢水平和其它重要生物学行为方面的相似性,以及两者之间的相互作用.
【总页数】7页(P1337-1343)
【关键词】发育生物学;肿瘤;胚胎
【作者】马延磊;秦环龙
【作者单位】上海交通大学附属第六人民医院外科
【正文语种】中文
【中图分类】R979.21;R730.231
【相关文献】
1.早期妊娠血清六项激素与胚胎发育相关性研究分析 [J], 卢靖荣;秦红霞;谢亚莉;胡世莉
2.不同促排卵方案与胚胎早期卵裂及胚胎发育相关性分析 [J], 纪红;李萍;邱乒乒;王龙梅;张庆
3.不同促排卵方案与胚胎早期卵裂及胚胎发育相关性分析 [J], 纪红;李萍;邱乒乒;王龙梅;张庆;;;;;
4.精子DNA损伤与精液参数、胚胎发育及早期自然流产相关性分析 [J], 王磊;张小玉;孙娟;赵淑芹;刘诗雅
5.绒毛中IGF2及MMP-9表达水平与早期妊娠胚胎停止发育的相关性研究 [J], 黄晓妹;王洪伟;王爱珠;马波;闫雅妮
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表观遗传学研究中胚胎发育和器官生成的调控机制
表观遗传学研究中胚胎发育和器官生成的调控机制表观遗传学是一门研究非DNA序列改变对基因表达和细胞命运的影响的学科,也是对基因转录后修饰、基因组结构和非编码RNA等多种修饰和调控模式的研究。
表观遗传学的主要研究方向是肿瘤治疗、胚胎发育以及器官生成的调控机制。
本文将围绕这三个方面进行探讨。
一、肿瘤治疗表观遗传学在肿瘤治疗中具有重要的应用价值。
肿瘤细胞往往因为基因发生突变或表达异常,导致其修饰状态发生改变,而表观遗传学能够在维护基因组稳定性的同时,调节细胞的命运及细胞周期进程。
针对不同肿瘤类型及特定基因的修饰状态,利用表观遗传学技术进行治疗已成为一种治疗肿瘤的新方法。
例如,通过DNA甲基化状态的检测,可以对某些肿瘤恶化的风险进行预测,从而更好地规划治疗方案。
而且通过靶向某些表观修饰酶,可以直接影响肿瘤细胞的增殖、分化和凋亡等关键环节,实现对肿瘤的治疗。
二、胚胎发育胚胎发育过程的精细控制直接影响着生命的诞生。
表观遗传学在胚胎发育中扮演着至关重要的角色。
研究表明,在胚胎发育过程中,一些基因的表达具有时序性和空间上的差异性,而这种表达模式与基因的表观遗传修饰紧密相关。
例如,在合子形成期间,DNA甲基化的发生和去除能够调控着基因的表达,种种因素均可能对早期干细胞命运的决定产生影响,这些表观遗传变化会影响到胚胎的发育方向及个体性状的形成。
此外,各种细胞命运转化的过程也受到表观遗传学的控制,例如胚胎干细胞向心肌细胞转化时,会出现一系列的表观遗传修饰变化,这些变化包括DNA甲基化、组蛋白修饰等,进而导致相应的基因转录激活或抑制,从而最终完成心肌细胞分化的进程。
三、器官生成在人体生长发育过程中,各种器官的形成和发育仍然是一个极其重要的阶段。
而表观遗传学对于器官生成也有着至关重要的作用。
随着表观遗传学的研究不断深入,越来越多的例子表明,表观遗传编辑能够发挥非常重要的作用,其中包括上述的胚胎干细胞分化成不同型细胞但基因组并没有改变的例子,以及成体干细胞通过表观遗传学改变命运的例子。
分子生物学考点
名词解释(20分)时空共线原则;免疫多样性分子识别;探针引物;同源重组异源重组;RNA剪切:RNA另类剪切。
1时空共线原则:体节的空间发育顺序与基因的线性排列顺序一致,这被称为“空间共线性原则”。
进一步的研究发现,5’端的基因往往先于3’端的基因,而且这种一致性在脊椎动物前肢发育过程中也表现出来,于是“空间共线性原则”又修改为“时空共线性原则”。
2免疫多样性,包括抗体、T细胞受体、大型组织相容性复合物多样性的发生机制,是免疫分子生物学的基本内容,也是生命科学的重要理论命题。
3 探针:是一小段单链DNA或者RNA片段(大约是20到500bp),用于检测与其互补的核酸序列。
引物:是一小段单链DNA或RNA,作为DNA复制的起始点,存在于自然中生物的DNA复制(RNA引物)和聚合酶链式反应(PCR)中人工合成的引物(通常为DNA引物)。
4 同源重组,(Homologus Recombination)是指发生在姐妹染色单体(sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。
异源重组就是指发生在非同源染色体上的遗传因子的重新组合.5 另类剪切,即一种基因转录物产生多种不同的mRNA,其中包括外显子的缺失或内含子的保留。
甚至在某些细胞内,这些由于剪切多样性而产生的不同蛋白质会同时出现,并且均为细胞正常生物功能所必需。
选择题(1*50分)SH2功能域最初来自哪种蛋白质:A.SRC蛋白 B.p53蛋白 C.wet蛋白简答题(30分)1.本课程的主题思想、6部分之间的联系。
答:主题是基因表达调控在生命过程中的分子机制。
第一章细胞核内基因表达调控的普遍模式;第二章细胞外信号分子的传导,细胞外的信号分子如何最终激活细胞内的基因表达。
第三四五章分别列举免疫识别、胚胎发育、肿瘤发生三大生物学过程,剖析这三大生物学过程。
比如在免疫识别过程中,基因重排构成了抗体的多样性。
KRAB型锌指蛋白在高等脊椎动物胚胎发育和肿瘤发生、发展中的调控功能
KRAB型锌指蛋白在高等脊椎动物胚胎发育和肿瘤发生、发展中的调控功能马占福;杨冬;贺福初;姜颖【摘要】KRAB型锌指蛋白(KRAB-ZFPs)最早出现于四足类脊椎动物,且进化非常迅速,是人类基因组编码的最大转录因子家族.尽管当前对此家族蛋白发挥调控功能的分子机制已有较为深入的研究,但关于此家族蛋白所具备的高等脊椎动物特有的调控功能目前尚无全面系统的认识.文章对KRAB型锌指蛋白在高等脊椎动物的胚胎发育及肿瘤发生、发展中发挥的调控功能进行综述,以期丰富对该家族蛋白在不同生理、病理过程中调控功能的认识,为今后更深入的理论和应用研究打下坚实基础.【期刊名称】《遗传》【年(卷),期】2010(032)005【总页数】6页(P431-436)【关键词】KRAB;胚胎发育;肿瘤;转录调控【作者】马占福;杨冬;贺福初;姜颖【作者单位】北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京,100022;蛋白质组学国家重点实室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,102206;蛋白质组学国家重点实室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,102206;蛋白质组学国家重点实室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,102206;蛋白质组学国家重点实室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,102206【正文语种】中文结构域是蛋白质结构与功能的基本单位。
在生物进化过程中, 新结构域的出现往往会形成一类含有该结构域的蛋白家族, 对于新型生物学功能的发挥起着重要作用。
KRAB结构域是进化过程中出现较晚的结构域类型(最早出现于四足类脊椎动物),它一般与串联重复的 C2H2型锌指基序共同组成KRAB型锌指蛋白。
人类基因组中编码KRAB型锌指蛋白的基因大量扩增, 约占 C2H2型锌指蛋白的40%。
早期对KRAB型锌指蛋白的研究主要集中于其发挥转录调控功能的分子机制方面。
sox9相关转录因子
SOX9(性别决定区域盒9)是一种转录因子,属于SOX家族成员,主要参与多种生物学过程,如胚胎发育、性别决定和肿瘤发生等。
SOX9通过结合DNA和调控目标基因的表达来影响这些生物学过程。
在研究中,已经发现SOX9与其他转录因子相互作用,共同调控基因表达。
以下是一些与SOX9相关的转录因子:
1. SOX5:与SOX9同属于SOX家族,具有相似的DNA结合和转录调控活性。
SOX5和SOX9在某些生物学过程中可能有相互协同作用。
2. SOX2:同样属于SOX家族,具有调控基因表达的能力。
SOX2和SOX9在胚胎发育和肿瘤发生等过程中可能有相互作用。
3. GATA1:GATA1是一种GATA家族的转录因子,与SOX9相互作用,共同调控基因表达。
在胚胎发育过程中,GATA1和SOX9可能有协同作用。
4. NF-Y:NF-Y是一种核因子,与SOX9相互作用,共同调控基因表达。
在肿瘤发生和细胞分化等过程中,NF-Y和SOX9可能有相互作用。
5. AP-1:AP-1(激活蛋白1)是一种转录因子,与SOX9相互作用,共同调控基因表达。
在炎症反应和细胞增殖等过程中,AP-1和SOX9可能有协同作用。
adam12的分子量
adam12的分子量Adam12是一种蛋白质,其分子量为约100kDa。
在本文中,我们将探讨Adam12的结构、功能和与其相关的研究进展。
1. Adam12的结构Adam12是一种跨膜蛋白质,由一个细胞外结构域、一个跨膜区和一个胞内结构域组成。
细胞外结构域包括一个酞氨酸蛋白酶结构域和一个血小板结合因子(抗原C2)结构域。
这些结构域赋予了Adam12多种功能,如细胞附着、细胞迁移和信号转导。
2. Adam12的功能Adam12在胚胎发育和成体组织维持中起着重要的作用。
研究表明,Adam12参与胚胎发育的调控,包括神经管闭合、肌肉发育和器官形成。
此外,Adam12还参与了肿瘤的发生和发展。
研究发现,在某些肿瘤类型中,Adam12的表达水平升高,与肿瘤的恶性程度和预后有关。
3. Adam12与肿瘤的关系许多研究表明,Adam12在肿瘤的发生和发展中起着关键的作用。
Adam12可以促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移。
研究发现,Adam12通过与细胞外基质蛋白相互作用,促进肿瘤细胞的浸润和转移。
此外,Adam12还能够调节多种信号通路,如Wnt信号通路和转化生长因子β(TGF-β)信号通路,从而促进肿瘤细胞的增殖和侵袭。
4. Adam12作为治疗靶点的研究进展由于Adam12在肿瘤中的重要作用,一些研究人员尝试将其作为治疗靶点。
通过抑制Adam12的活性或表达,可以抑制肿瘤的生长和转移。
一些研究已经发现了一些潜在的Adam12抑制剂,并在体外和体内实验中显示出抗肿瘤活性。
此外,一些研究还发现,抗Adam12抗体可以抑制肿瘤细胞的侵袭和转移。
这些研究为将Adam12作为治疗靶点提供了新的思路和方法。
5. Adam12与其他疾病的关系除了在肿瘤中的作用外,Adam12还与其他疾病有关。
研究发现,Adam12在炎症反应和免疫应答中起着重要的作用。
Adam12的表达水平在炎症和免疫相关疾病中显著增加,如类风湿性关节炎和炎症性肠病。
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发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
抑癌基因
20世纪80年代后期,又发现与原癌基因编码的蛋 白质促进细胞生长相反,在正常情况下细胞内的另一 类基因的产物能抑制细胞的生长。谓之抗癌基因 (antioncogenes)或肿瘤抑制基因(tumour-suppressor genes);当它们发生遗传上的错误改变而失活或功能丢 失时,细胞将失去这种重要的负性调控物质,正常细 胞即可能转变为肿瘤细胞。自1986年首次分离Rb后, 已发现10余个抑癌基因,它们以缺失、突变等方式在 人类肿瘤的形成中发挥作用。
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1989 was awarded jointly to J. Michael Bishop and Harold E. Varmus "for their discovery of the cellular origin of retroviral oncogenes"
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胚胎发育与肿瘤发生
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胚胎发育与肿瘤发生
(二)胚胎植入与肿瘤浸润有一定相似性
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胚胎植入与肿瘤浸润的相似性
1、胚胎植入生理过程与肿瘤浸润病理过程相似
胚胎植入过程
肿瘤浸润
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2、参与胚胎植入与肿瘤转移的蛋白水解酶的相似性
胚胎滋养层细胞 肿瘤细胞
合成纤溶酶原激活因 子u-PA和 MMP
与ECM中LN受体结合 促进细胞在LN中扩展
降解ECM
促进胚胎植入
促进肿瘤细胞转移
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3、生长因子在胚胎植入与肿瘤浸润过程中的相似性
雌激素 EGF/TGF EGF受体
子宫
胚胎滋养层
诱导u-PA和MMP表达
促进滋养层细胞侵入ECM
生长因子受体的持续激活可能诱导细胞癌变。
信号转导蛋白 GTP结合蛋白 非受体型酪氨酸激酶 核调节蛋白 转录活化因子 myc N-myc L-myc 细胞周期调节蛋白 周期素 周期素依赖激酶 cyclinD 易位 扩增 扩增 易位 扩增 CDK4 扩增或点突变 伯基特淋巴瘤 神经母细胞瘤,小细胞肺癌 小细胞肺癌 套细胞淋巴瘤 乳腺癌,肝癌,食道癌 胶质母细胞瘤,黑色素瘤,肉瘤 ras abl 点突变 易位 肺癌、结肠癌,胰腺癌,多种白血病 慢性粒细胞白血病,急性淋巴细胞白血病
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胚泡外观与内部结构
胚泡外观
胚泡内部结构
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胚胎发育与肿瘤发生
Important issues
• Cell proliferation • Cell differentiation
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二、肿瘤发生
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(四)肿瘤干细胞与胚胎干细胞
胚胎干细胞(embryo stem cell,ES ):从早期胚胎的内 细胞群中分离出来的一种高度未分化细胞系,能永生化, 并能传代建系,增殖能力强,有多向分化的潜能。具有 广阔的临床应用前景。 肿瘤干细胞(cancer stem cell,CS):有观点认为肿 瘤中存在干细胞,并可能来源于生殖嵴中的干细胞。
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常见的 抑癌基因
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原癌基因:本来就存在于正常细胞中,以非激 活形式存在的一类基因,它的异常表达或表达 产物的异常直接决定细胞恶性表型的产生。 抑癌基因:指某种基因当其受阻抑、失活、丢 失、或其表达产物丧失功能可导致细胞恶性转 化;反之,在实验条件下,若导入或激活它则 可抑制细胞的恶性表型。
♦ 肿瘤细胞凋亡的调控异常:caspase
♦ 肿瘤细胞端粒酶异常
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Elizabeth H. Blackburn
Carol W. Greider
Jack W. Szostak
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2009 was awarded jointly to Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider and Jack W. Szostak "for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase".
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肿瘤:多步骤发生、多基因突变的演进性机制
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胚胎发育与肿瘤发生
在细胞生长、复制的过程中,可能随机 地存在着破坏细胞生长分裂调控机制的基因 突变。如果这种突变发生,所产生的是“基 因受损(gene damage)”的子细胞,当“基因受 损”不断累积,细胞将失控性增长与分裂, 显示其异质性的生物学行为。
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4、胚胎滋养层细胞与肿瘤细胞在免疫上的相似性
早期胚胎和肿瘤组织往往具有共同的抗原性。 如癌胚抗原、甲胎蛋白等,亦存在于很多恶性 肿瘤中,已经作为临床早期癌症诊断的指标。
免疫逃避机制:组织相容性抗原
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(三)血管新生
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3) 胎期: 第9周-出生 器官、系统发育,出现功能活动。胎儿逐 渐长大至成熟娩出
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胚胎发育阶段
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卵裂的各阶段
受精卵
二细胞期 受精后 18~36h
四细胞期 受精后 36~48h
8细胞期 受精后 48~60h
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桑椹胚
12~16细胞期 受精后第三天
移出血管外, 形成转移灶
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三、胚胎发育与肿瘤发生的相似性
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(一)发育过程与肿瘤发生受到相同基因调控
WNT基因
Wg( WNT1同源基因 )在果蝇体节形成中有重要 作用。而WNT在肿瘤发生中有很大的潜能。 Hedgehog/Patched/Smoothened通路 此通路对果蝇细胞命运起决定作用,同时与肿瘤细 胞分化有一定联系。
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一、胚胎发育
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人胚发育的三个阶段
1) 胚前期: 受精-第2周末
受精卵形成到二胚层胚盘出现
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2) 胚期: 第3周-第8周末 细胞迅速增殖,形成各种器官、系统,演变为 雏形胎儿
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J. Michael Bishop Harold E. Varmus
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主要的癌基因,其活化方式和相关的人类肿瘤
分类 生长因子 原癌基因 活化机制 相关人类肿瘤
PDGF—β链
纤维母细胞生长因子
sis
hst-1 int-2
过度表达
过度表达 扩增
星形细胞瘤,骨肉瘤
胃癌 膀胱癌,乳腺癌,黑色素瘤
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肿瘤发生的原因
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肿瘤发生的调控机制
(一)细胞周期调控异常
Cyclin/cdk/CKI
v RB途径
v P53介导的校正点紊乱
v 信号转导分子
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肿瘤发生的调控机制
(二)肿瘤细胞凋亡机制受阻
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肿瘤细胞的侵袭及转移机制 肿瘤细胞侵袭和转移的过程:
1. 肿瘤细胞生长、浸润、原位释放
2. 肿瘤细胞向循环系统运动
3. 在循环系统中存活
4. 通过与远处循环管道内皮细胞和基质作用而停留
5. 迁移入组织
6. 在组织中生长
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恶性肿瘤转移示意图
Cancer cell vessels NK cell
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原癌基因
1970年Bishop,Varmus及同事们在研究鸡肉瘤病毒(Rous sarcoma virus,RSV)时,发现RSV所携带的src基因能够使 正常细胞转化为肿瘤细胞;随后发现src基因亦存在于人类 的正常细胞。进一步研究表明,生物界有一类在长期的进 化过程中被保留下来的高度保守基因,调控着正常细胞的 生命活动,包括细胞增生、生长因子信号传递、细胞周期 进展、细胞存活以及DNA转录等。一旦这类基因发生某些 错误(如突变、缺失、扩增或重排等)或功能丧失时,极易 导致本来就存在于正常细胞中的以非激活形式存在的原癌 基因(proto-oncogene)转变为可使正常细胞转化为肿瘤的 转化基因(transforming gene)或癌基因(oncogene)。 • 1989年的诺贝尔奖
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proto-oncogenes:
The normal precursors of these above genes are termed proto-oncogenes and are essential for normal cell growth and differentiation.
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