造血基础理论与细胞凋亡

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第三章造血检验的基础理论血液检验

第三章造血检验的基础理论血液检验

③脂肪细胞
④巨噬细胞
⑤基质干细胞
作用:营养造血细胞并支持其增殖和
分化,分泌造血调控因子等。
四、血细胞的起源
干细胞:
1.全能Байду номын сангаас细胞:能形成完整个体
如受精卵、胚胎干细胞。
2.多能干细胞:能分化多种类型细
胞,如造血干细胞、间质干细胞等。
3.专能干细胞:能分化一种类型细
胞,如肝干细胞、肠上皮干细胞等。
(一)造血干细胞
以来源于血液和造血组织的原 发性血液病以及非血液病所致的继 发性血液病为主要研究对象,把基 础理理论与临床实践紧密结合的一 门综合性临床学科。
3. 临床血液学与检验 (clinical laboratory hematology)
以血液学理论为基础,以检验学 的实验方法为手段,以临床血液疾病 为研究对象,分析和研究血液和造血 器官的病理变化,阐明血液系统疾病 的发生机制以及协助其诊断、观察治 疗和判断预后的一门分支学科。
(Hematopoietic Stem Cell,HSC)
1.定义
由早期胚胎内细胞团中产生出
来的、具有高度自我更新能力和多 向分化能力的、形态类似小淋巴细 胞样的一群异质性细胞。
2.特征
A. 高度的自我更新能力-自我维持; B. 多向分化能力; C. 形态类似于小淋巴细胞; D. 主要表面标志:CD34+/CD38-。
与DNA的复制和特定基因的表达,从 而促进造血细胞的增殖和调节细胞的 发育(正信号)。
2.抑癌基因: P53/WT1/NF1/PRB/DCC/Rb 抑癌基因编码的蛋白质产物可抑制
细胞的增殖及抑制细胞迁移,因此起 负调控作用(负信号)。
3.信号转导的调控: 多种信号转导通路形成复杂的

名词解释 细胞凋亡

名词解释 细胞凋亡

名词解释细胞凋亡
细胞凋亡是指在生物体内部,细胞按照程序性死亡的过程。


个过程是由一系列精确的分子信号和细胞内部调控机制控制的。


胞凋亡在维持生物体内部组织结构和功能方面起着至关重要的作用。

细胞凋亡通常被认为是一种自我调控的过程,与坏死不同,它
是有序的、规范的细胞死亡。

在细胞凋亡过程中,细胞会出现一系
列特征性的变化,包括细胞体积减小、细胞核和细胞质的形态改变、DNA断裂和染色质凝集等。

这些变化最终导致细胞的死亡,而不会
引起炎症或对周围组织造成损害。

细胞凋亡在生物体内部起着多种重要的生理和病理作用。

在正
常生理条件下,细胞凋亡是维持组织稳态的重要机制,它可以帮助
清除老化、受损或异常细胞,促进组织的更新和修复。

在发育过程中,细胞凋亡也起着至关重要的作用,它可以帮助塑造器官和组织
的形态,促进生物体的正常发育。

另一方面,细胞凋亡也与多种疾病的发生和发展密切相关。

例如,癌症的发展通常伴随着凋亡抑制,导致异常细胞的不受控制增殖。

此外,多种神经退行性疾病和免疫性疾病也与细胞凋亡异常有
关。

总的来说,细胞凋亡是一个复杂的生物学过程,它在生物体内
部起着重要的调节作用。

对细胞凋亡的研究不仅有助于我们更深入
地理解生命的本质,也为疾病的治疗和预防提供了重要的理论基础。

细胞凋亡机制的研究及其意义

细胞凋亡机制的研究及其意义

细胞凋亡机制的研究及其意义细胞凋亡机制的研究及其意义摘要: 细胞凋亡是维持神经系统正常发育, 维持其免疫系统正常功能所必需过程。

目前, 对细胞凋亡的研究已经成为生命科学领域研究的热点。

本文就细胞凋亡的发生机制、基因调节机制等方面作一综述。

关键词: 细胞凋亡; 机制;意义引言:细胞凋亡对机体的健康发育甚为重要,在生理条件下,它作为机体正常细胞群生长与死亡相协调的重要方式,有利于清除多余的细胞、无用细胞、发育不正常细胞、有害细胞、完成正常使命的衰老细胞;有利于维持机体细胞群的自身稳定,从而维持器官组织的正常发育。

细胞凋亡过少时,机体易患肿瘤性疾病、自身免疫性疾病;细胞凋亡过多时,机体易患神经系统方面的疾病。

人的艾滋病等疾病之所以发生,主要是由于机体细胞凋亡发生异常的结果。

正文:1、细胞凋亡机制1.1 信号传递机制凋亡一般由细胞外的调节因素与其在细胞表面的受体结合而启动。

经活化的受体又启动胞内第二信号系统,激活核酸内切酶,引起DNA 裂解,进而引发细胞凋亡。

细胞外的调节因素包括生理活性因子:如肿瘤坏死因子、转化生长因子及表皮生长因子等;非生理因素:如X 射线、紫外线、一氧化氮、毒素及化疗药物等;感染因素:如EB病毒、腺病毒及HIV病毒等。

有学者认为,细胞凋亡的信号传导能使用或部分利用细胞增殖和分化过程中的传统信号途径。

传统信号途径包括G 结合蛋白信号途径和酶蛋白信号途径,前者可以调节第二信使cAMP 和钙离子的生成,细胞内cAMP和钙离子浓度的变化可以对细胞凋亡产生影响;后者可通过酪氨酸蛋白激酶(PTK)、Ras-MAPK或JaK-STAT等途径参与凋亡信号的传导。

但众多研究表明可直接启动细胞凋亡的信号途径或死亡信号途径是两种死亡因子,即肿瘤坏死因子和Fas 配体与细胞膜表面的相应受体TNF受体和37? 结合以后所发生的凋亡反应。

目前对TNF和FasL与相应受体结合所介导的细胞凋亡信号途径及其机制已取得了突破性进展1.2 酶学机制1.2.1 caspases蛋白酶胱冬蛋白酶(caspases)是近几年研究的热点之一,属于ICE/CED3蛋白酶家族成员,目前发现至少有14种之多,分别命名为caspases1-caspases14。

高中生物第六章细胞的分化衰老癌变和凋亡

高中生物第六章细胞的分化衰老癌变和凋亡
2)端粒学说:端粒DNA序列(每条染色体得两端都有一 段特殊序列得DNA,称为端粒)在每次细胞分裂后会缩 短一截,随着细胞分裂次数得增加,缩短得部分会逐渐 向内延伸,使正常基因序列受到损伤,使细胞活动异常。
4、细胞得凋亡 细胞得凋亡就是由基因决定得细胞自动结束生命
得过程。(受到严格得由遗传机制决定得程序性调控, 也称为细胞编程性死亡。就是一种自然得生理过程。)
(1)年龄最大得就是____C,其中CO2得释放量不同可能就 是细胞内_线__粒___体__(细胞器)得功能减弱所致 (2)三块骨骼肌细胞内,酶活性最强得就是___,物A质交换 能力最差得就是_____。C
(3)三块骨骼肌细胞内,代谢废物沉积最多得就是_____。
C
四、细胞得癌变特征与机理
1、癌细胞
唾液腺细胞正相反。对这一现象得解释就是( D)
A、唾液腺细胞没有合成乳蛋白得基因 B、乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶得基因 C、两种细胞都有合成乳蛋白和唾液淀粉酶得基因 D、两种细胞中相关基因选择性得表达
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
3、右图就是美国科学家得实
验,请据图分析:
4、下列哪一组就是细胞衰老得特征C( )
①细胞无限分裂 ②水分减少 ③畸形改变
④酶活性降低 ⑤色素沉着 ⑥易分散转移
⑦呼吸速率减慢 ⑧细胞膜通透性改变
A、①③⑥⑧ B、①②⑤⑦
C、②④⑤⑦⑧ D、②④⑥⑧
5、细胞凋亡就是哪项决定? (C )
A、 染色体
B、 DNA
C、 基因
D、脱氧核苷酸
9、科学家从正常生活状态得不同年龄阶段得三 个小白鼠体内分离出相同部位相同大小得骨骼肌 三块,分别为A、B、C,然后测定这三块骨骼肌释放CO2 得量,其比例为1、3 :1、2 :1、0。据此分析:

临床血液学和血液学检验教学大纲

临床血液学和血液学检验教学大纲

临床血液学和血液学检验教学大纲临床血液学和血液学检验是采用各种实验方法和技术分析研究血液和造血器官的病理变化,以阐明血液系统疾病的发生机制,用于造血系统疾病的诊断、鉴别诊断、疗效观察和预后监测的一门科学。

血液学检验既属于血液学范畴,又是医学检验的一个分支,是医学检验的主干课程之一。

近十年来,血液学基础理论研究随着实验手段的不断更新而迅速发展,而实验性很强的血液学,也越来越多的引进各种新的检验项目或赋予基础检验以新的评价。

作为一门理论与实践相结合的课程,临床血液学和血液学检验设置在医学检验专业必修课程中,其目的是使该专业的学生掌握血液学检验的基本理论、基本知识和基本技能,为今后临床工作打下坚实的基础。

通过本课程的学习,要求学生能够掌握本门课程的基本理论知识,熟悉临床血液学相关基础知识;同时掌握血细胞的正常形态和常见血液病的检验方法及血液学特点,能对常见血液病作出初步诊断结论。

临床血液学和血液学检验的任务是利用血细胞的检验技术、超微结构技术、病理学技术、生物化学技术、免疫学技术、分子遗传学技术、生物遗传工程、细胞生物学及分子生物学技术以及其他多种技术,对血液系统疾病和非血液系统疾病所致的血液学异常进行基础理论的研究和临床诊治的观察,从而促进血液学和临床血液学的发展和提高,推动了血液病学研究向更高层次迈进。

学生需要经过基础医学、临床医学和实验医学的专门学习和培养,不仅要有熟练的实验医学技能,正确掌握各项有关血液病诊断和反映病情的实验;适应血液学的发展,建立有关新实验,还要有一定程度的基础医学和临床医学知识,为血液病做出诊断。

该课程共分四篇:造血细胞及其检验、红细胞疾病及其检验、白细胞疾病及其检验和血栓与止血及其检验。

它是以血液学的理论为基础,以检验的实验方法为手段,以临床常见的血液病为主线,创建了一个理论-检验-疾病相结合、紧密联系的新体系,且在实践过程中不断发展、完善和提高。

本课程主要由医学检验系临床血液学教研室安排,课程设置建立在医学院医学检验系学生完成公共基础课后。

细胞凋亡原理

细胞凋亡原理

细胞凋亡原理细胞凋亡,又称细胞自毁,是一种重要的细胞死亡方式。

它在维持机体内稳态、发育、免疫和肿瘤等多种生物学过程中起着至关重要的作用。

细胞凋亡的原理涉及到多种信号通路和调控因子,下面将从凋亡的触发、执行和修复三个方面来详细介绍其原理。

首先,细胞凋亡的触发是一个复杂的过程。

外源性通路主要通过受体介导,如TNF受体家族、死亡受体家族等,激活caspase家族蛋白,从而引起细胞凋亡。

内源性通路主要是通过线粒体释放细胞色素c和凋亡诱导因子AIF等,激活caspase蛋白,促进细胞凋亡的发生。

这些触发通路的相互作用和调控,决定了细胞是否会进入凋亡状态。

其次,细胞凋亡的执行是一个高度有序的过程。

在细胞凋亡的执行阶段,caspase蛋白起着关键的作用。

它们分为启动caspase 和执行caspase两类,通过一系列酶促反应,将细胞内的蛋白质降解成小片段,引起细胞核的DNA断裂和染色体的凝集,最终导致细胞死亡。

此外,Bcl-2家族蛋白和IAP家族蛋白等也参与了细胞凋亡的执行过程,通过调控线粒体的膜通透性和caspase的活性来影响细胞的生死决策。

最后,细胞凋亡的修复是一个重要的生理过程。

在细胞凋亡发生后,机体会通过吞噬细胞的方式清除死亡细胞,并通过修复机制恢复组织的完整性。

这一过程需要巨噬细胞和其他免疫细胞的参与,它们通过识别凋亡细胞的“吃我”信号,将其吞噬并分解,从而维持组织的正常结构和功能。

综上所述,细胞凋亡是一个复杂而精密的生物学过程,其原理涉及到多种信号通路和调控因子的相互作用。

了解细胞凋亡的原理,有助于我们深入理解细胞生物学的基本规律,为疾病的治疗和预防提供理论基础。

希望本文对细胞凋亡原理的介绍能够为读者提供一定的参考价值。

细胞凋亡

细胞凋亡

生存和死亡是存在于所有生物的一对矛盾,它们维持着生物界的平衡,机体的免疫系统亦不例外,免疫细胞的增殖和死亡是免疫系统得以保持自身平衡的重要条件。

细胞的死亡是人们很早就注意到的现象。

1972年Kerr首先提出了有别于一般死亡意义的一种新的概念,称之为凋亡(apoptosis)。

对凋亡的研究近年来进展很快,引起了多学科的广泛重视,为肿瘤和自身免疫性疾病的防治等研究方面提供了新的思路。

一、凋亡的生物学特征(一)凋亡的概念细胞的死亡有两种方式,第一种是细胞在受到严重的操作后发和的死亡,通常表现为细胞的突然死亡。

在死亡过程的最早期,线粒体的功能和形态即发生变人经,继之,细胞失去自身平衡,细胞膜的操作导致渗透压平衡的失调,细胞出现肿胀,最后胞膜破裂,胞浆内容物外泄,引起组织器官的炎症反应,这种方式被称为坏死(necrosis)。

另一种细胞死亡的方式是1972年Kerr等在正常的生理状态下观察到的,这处死亡方式最初被描述为一种正常生理状态下的形态学改变。

8年以后,这个实验小组将这种形式的细胞死亡命名为凋亡,以区别于坏死。

凋亡是机体的正常细胞在受到生理性和病理性刺激后启动的自发的死亡过程,是一种主动的、信号依赖的过程,包括胞浆内Ca2+、cAMP升高,RNA和蛋白质合成增加。

其典型的特征是一种内源性核酸内切酶的激活和由此导致的细胞染色体DNA的降解,DNA在核小体外被切断,形成约185bp或整数倍长度的DNA片段,DNA电泳时形成特征性的梯形(ladder)电流条带。

这种细胞死亡方式的另一个特点是,降解的胞浆及胞核成份被包裹于膜性成分中而形成凋亡小体(apoptosis bodies),胞膜成份和结构的改变可以被吞噬细胞表面的粘附分子及磷脂酰丝氨酸受体(phosphatidylserine receptor)快速识别,凋亡细胞被吞噬并降解,因此不引起局部的炎症反应。

(二)凋亡与坏死、程序化细胞死亡坏死是由于补体或裂解性病毒等致细胞裂解因素造成的细胞胞膜的直接损伤,或是由于其它因素干扰胞膜上的能量依赖泵的功能而造成细胞水分、离子浓度的失衡,导致细胞膜破裂,胞浆内容物外泄,进而引起炎症,是一种病理状态下的细胞死亡。

细胞凋亡的意义

细胞凋亡的意义

叶落归根是因为树叶的自然生命走到了尽头,而人和生物的最基本组成元素———细胞到了一定时期也会像树叶那样自然死亡,但是这种死亡是细胞的一种生理性、主动性的“自觉自杀行为”,而非病理性死亡,所以又叫细胞的凋亡或“程序性细胞死亡”。

正是由于发现了细胞凋亡的规律,三位科学家获得了"##" 年的诺贝尔医学或生理学奖。

他们是英国的西德尼·布伦纳($%&’(%)*(’’(*)、美国的+·罗伯特·霍维茨(+,-./(*0+.*1203)和英国的约翰·4 ·苏尔斯顿(5.6’ 4,$7890.’)。

细胞产生与凋亡:生命的动态平衡细胞凋亡与生命本质相关,要理解这一点首先要从生命的产生说起。

人的身体由数百种类型的细胞组成,它们都来自受精卵。

在胚胎期,人或其他生物的细胞数量急剧样的组织与器官,比如肌肉、血液、心脏和神经系统。

人体内的数百种细胞都有各自的特异性,而这些特异性细胞之间的有机合作才使得机体成为一个密不可分的整体。

无论在发育期还是在成人体内,既有大量的新细胞产生,也有大量的旧细胞死亡,这是生物体的一种自然现象。

而为了维持机体组织中适宜的细胞数量,在细胞分裂和细胞死亡之间需要一种精确的动态平衡,就像一个水库的蓄水与放水。

由于这种生成与死亡的有序流程,细胞凋亡的意义在胚胎期和成人期人体组织维持着适宜的细胞数量。

而这种精密地控制细胞的消亡过程就称为程序性细胞死亡。

正常的生命需要细胞分裂以产生新细胞,并且也要有细胞的死亡,由此人体和生物的器官才得以维持平衡。

比如,成年人每天有超过一万亿个细胞产生,与此同时相同数量的细胞也通过一种受到控制的“自杀程序”而死亡,即程序性细胞死亡。

发育生物学家最先描述了程序癌症就是该死亡的细胞没有死亡造成的。

在艾滋病病毒的攻击下,不该死亡的淋巴细胞大量死亡,人的免疫力遭到破坏,艾滋病就发作了。

科学家这样解释。

增加,这个时候是细胞分化和特异化的时期。

白血病细胞增殖和凋亡机制

白血病细胞增殖和凋亡机制

白血病细胞增殖和凋亡机制白血病是一种常见的血液疾病,特点是血液中白细胞数量异常增多。

在白血病中,白细胞的凋亡和增殖失衡,导致白细胞数量的不断增加,这是白血病细胞增殖和凋亡机制的核心问题。

白血病细胞增殖机制白血病细胞增殖过程中,肿瘤细胞在细胞周期中的G1期、S期和G2期都有可能发生异常变化,这是因为细胞周期与DNA合成密切相关,而DNA损伤可能导致细胞周期的异常。

同时,许多依赖于生长因子的信号转导通路也参与了白血病细胞的增殖过程。

这些生长因子信号转导通路中,TGF-β、Wnt、Hedgehog等信号通路在多种细胞系中发挥重要作用。

那么白血病细胞增殖机制提供了治疗白血病的可行性吗?治疗白血病的方法治疗白血病有多种方法,药物治疗、放射治疗、自体造血干细胞移植等都可以用来治疗白血病。

利用药物控制白血病的细胞增殖是目前较为主流的治疗方法,白血病药物通过干扰细胞周期或诱导细胞凋亡方式来达到控制白血病细胞的目的。

例如,伊马替尼是一种治疗白血病的有效药物,属于酪氨酸激酶抑制剂,可以抑制BCR-ABL(融合蛋白)的酪氨酸激酶活性,从而抑制细胞增殖。

另一个方法是通过调节细胞周期从而控制白血病细胞增殖,将白血病细胞进入G0/G1期是这种方法的重点,在此期间,白血病细胞不进行细胞分裂,从而阻止细胞增殖。

一些药物如氟达拉滨、阿霉素、克拉屈滨、紫杉醇等,都是通过调节细胞周期来发挥治疗效果的。

白血病细胞凋亡机制白血病细胞凋亡过程中,虽然细胞外部生存因素与细胞死亡相关因素(如Fas L、TRAIL等)的平衡可能发生变化,但最终的发作机制是在细胞内“激死效应(Apoptotic Effect)”的作用下,促进“半胱氨酸蛋白酶(Caspase) ”的活化,导致细胞的凋亡发生。

治疗白血病的方法针对白血病细胞凋亡机制,针对性地帮助白血病细胞进入凋亡状态,是白血病治疗的一个重要方向。

目前的白血病治疗中,大多数凋亡诱导药物都是通过干预细胞内信号通路来调节凋亡相关的蛋白酶激活和蛋白表达,以促进白血病细胞凋亡。

细胞凋亡

细胞凋亡

AO-EB染色法
活细胞核呈黄绿色荧光,胞质呈红色荧光。凋亡细胞核染色质 呈黄绿色浓聚在核膜内侧,可见细胞膜呈泡状膨出及凋亡小体。
Hoechst33258染色法/Hoechst33342染 色法
原理: Hoechst33258及Hoechst33342两者均 为特异性DNA染料,但在pH2.0环境下优先与 RNA结合
细胞凋亡与细胞坏死的形态学比较
凋亡的生化反应
主要是细胞核的DNA被核酸内切酶在核小 体单位之间降解,产生若干大小不一的寡 核苷酸片段,在琼脂糖凝胶电泳上呈现 DNA“梯形带”,这些区带由180~200个碱 基对整数倍的寡核苷酸片段组成。
核小体上的DNA双链长度为140bp,核小体之间是 长度为50~60bp的DNA链和组蛋白H1组成的连接区。 核小体和连接区组成核心核小体亚单位,总长度为 180~200bp。 在凋亡时核酸内切酶活化,在连接区特异性切断 DNA链,因此形成的DNA片段的长度总是核心核小 体亚单位DNA长度, 180~200bp整倍数,这个长度 即是核小体重复单位的大小。
由于凋亡小体具有完整的膜结构,不出现 溶酶体酶等细胞内涵物外泄,故不引起炎 症反应和次级损伤。 ·
细胞坏死的形态学特征
膜通透性增加,细胞外形发生不规则变化, 内质网扩张,核染色质不规则位移,进而 线粒体及核肿胀,溶酶体破坏,细胞膜破 裂,细胞质的内容物外溢,引起严重的炎 症反应。坏死的细胞常常是成群的细胞一 起丢失。
凋亡细胞DNA的电泳图
坏死与凋亡的区别
细胞坏死
细胞凋亡
死亡原因 外界伤害所致的被动 生理病理条件下由基因控
死亡
制的
死亡过程 膜通透性增高、细胞 质膜整合性好、核凝集、 溶解、早期核无变化 出现凋亡小体

骨髓造血干细胞的分化与增殖调控机制

骨髓造血干细胞的分化与增殖调控机制

骨髓造血干细胞的分化与增殖调控机制骨髓造血干细胞是体内最初的干细胞,能够分化成多种血液细胞,如红细胞、白细胞和血小板等。

骨髓造血干细胞的分化和增殖调控机制一直是研究的热点,这篇文章将从骨髓造血干细胞分化和增殖调控的角度来探讨其中的机制。

一、骨髓造血干细胞的分化调控机制骨髓造血干细胞分化为血液细胞的过程主要受到生长因子、信号通路和基因调控等多方面的影响。

其中,最为重要的是生长因子的作用。

1. 全方位调控机制在这一机制中,同一种生长因子可以促进骨髓造血干细胞的分化,也可以抑制其分化。

以造血色素为例,TPO(血小板生成素)和EPO(促红细胞生成素)在低浓度时促进骨髓干细胞生成血小板和红细胞的分化,而在高浓度时仅仅促进血小板和红细胞的增殖。

这种全方位调控机制可以使骨髓造血干细胞在不同阶段表现出不同的生物学特征。

2. 分级调控机制在分级调控机制中,各种生长因子会按照一定的时序和配比来发挥其调控作用。

在这种作用下,早期的生长因子会为后期的生长因子打好基础,进而影响干细胞的分化方向。

例如,G-CSF(粒细胞集落刺激因子)和GM-CSF(粒单细胞集落刺激因子)会在多种生长因子的共同作用下,促进干细胞向中性粒细胞和单核细胞方向进行分化。

因此,骨髓干细胞的分化调控机制是一个多因素协同作用的过程,在这个过程中各种因素的作用方式是既独立又有所交叉的。

二、骨髓造血干细胞的增殖调控机制骨髓造血干细胞在体内不断进行分裂,产生大量的血液细胞,其增殖调控机制是干细胞生物学研究的重要内容。

增殖调控机制主要来自于调节细胞周期进程、质量控制机制和逆境响应等方面。

1. 细胞周期调控细胞周期调控是细胞增殖调控的基本机制。

细胞周期调控的核心是细胞周期蛋白依赖性激酶(Cdk)与其调节蛋白的复合物。

各种生长因子通过不同的途径调节造血干细胞的Cdk活性,进而调节细胞周期的进程。

以TPO为例,TPO可以促进造血干细胞的DNA合成和G1/S期转变,TPO通过启动PI3K/AKT信号通路并抑制P21和P27的表达,促进Cdk2的活性,加速S 期进程,从而增加骨髓干细胞的增殖。

医学研究生病理生理资料-细胞凋亡(交)

医学研究生病理生理资料-细胞凋亡(交)

(2) Sculpting
ห้องสมุดไป่ตู้
(3) Adjusting cell numbers in developing tissues, e.g. the nervous system
developing neurons
NGF
NGF
NGF
NGF
NGF
NGF
target cells
target cells
凋亡相关性疾病/即病理意义
凋亡的生理意义
1、确保生长、发育和成形: 通过清除多余的、无功能价值的细胞; 2、维持内环境稳定: 及时清除.更新受损的、突变的和衰老的细胞;
3、防御功能: 降解受病毒感染的宿主细胞DNA,以阻止病毒的复制。
Normal functions of apoptosis
(1) Deleting structures that are no longer required e.g. regression of the tadpole tail
凋亡概念的来由与认识过程
1、60年代Keer发现: 皱缩性坏死,呈渐进性死亡过程; 2、70年代Keer..Wyllie发现: 有凋亡小体形成,且尤如树叶.花朵凋落凋 谢而得名,并阐明了其生理学意义;
3、80年代Wyllie进一步发现: 凋亡细胞核DNA独特的裂解方式,即形成寡核苷酸。
细胞死亡的概念.特点与区别
B.互为因果:心衰时,缺血缺氧、氧化应激、细胞 因子、负荷过重可诱导细胞凋亡;而细胞凋 亡又可加重心力衰竭,心肌凋亡指数高达35%;
C.应用:阻断信号和通路可以干预凋亡。
(三)不足与过度并存
1、动脉粥样硬化 血脂导致内皮细胞凋亡过度,平滑肌细胞凋亡不足; 促进平滑肌细胞凋亡防止其过度增殖是抗AS的新思路。 2、AIDS CD4淋巴细胞凋亡过度,而肿瘤细胞凋亡不足。 该“死”的细胞不死,而不该“死”的细胞死了!

细胞分化和细胞死亡的基本机制

细胞分化和细胞死亡的基本机制

细胞分化和细胞死亡的基本机制细胞分化和细胞死亡是生命中的两个基本过程。

细胞分化是指细胞从一种类型到另一种类型的转化。

细胞死亡是指细胞在生命中的某个时刻不再分裂并最终死亡。

这两个过程在细胞生命周期的不同阶段发生。

本文将讲述细胞分化和细胞死亡的基本机制。

1. 细胞分化细胞分化是细胞生命周期中的一部分,可以定义为细胞从一种类型转变为另一种类型的过程。

这个过程是通过基因表达和蛋白质调节实现的。

细胞分化的机制包括:(1)基因表达基因表达是细胞分化的重要环节。

在基因表达调节中,细胞会选择一些基因来表达,在表达过程中,这些基因会产生一些蛋白质,这些蛋白质将决定细胞的类型和性质。

通过这个机制,细胞可以从一种类型变为另一种类型,例如,造血干细胞可以转化为红细胞、白细胞和血小板。

(2)细胞命运决定细胞分化的过程中,细胞命运的决定是通过上游分子调节基因表达的方式实现的。

一些基因调节蛋白在细胞分化过程中起着至关重要的作用。

这些蛋白可以制定细胞分化的命运以及对于基因表达的调控,影响细胞命运决定。

(3)外部环境的作用细胞分化不仅受遗传因素影响,还受到外部环境的影响。

细胞分化过程中可被环境因素调节的分子包括胚胎发育信号分子、膜受体、核受体和转录因子。

这些因素的作用形成生理和病理状态的基础。

2. 细胞死亡细胞死亡是细胞生命周期的另一个基本过程,它会在细胞的生命期内的某个时刻不再分裂并最终死亡,造成化学、结构和生物学变化。

细胞死亡分为三种类型:坏死、凋亡和自噬。

(1)坏死坏死是不可逆的、被动性的细胞死亡。

细胞在长时间的损伤、缺氧或严重感染情况下,不能维持生理功能,出现细胞膜破裂、细胞内容物外溢等现象,从而导致细胞死亡。

(2)凋亡凋亡是一种主动性的细胞死亡过程。

细胞凋亡与遗传因素、DNA损伤、细胞因子和外部刺激等因素有关。

凋亡经历个体发育过程的细胞精选、维持机体恒态、清除受损细胞等过程。

(3)自噬自噬是细胞自我吞噬一部分的细胞结构的过程。

细胞凋亡的特点及其生物学意义

细胞凋亡的特点及其生物学意义

细胞凋亡的特点及其生物学意义一、特点细胞凋亡(Apoptosis)是一种主动的、程序性的细胞死亡过程,它涉及一系列基因和蛋白质的激活与表达。

细胞凋亡具有以下显著的特点:1.可控性:细胞凋亡是一个受基因控制的程序化过程,与细胞坏死(necrosis)不同,它不会引发炎症反应。

2.自噬现象:凋亡细胞会经历自噬现象,即细胞内的物质会被自身消化,这是凋亡过程中的一个显著特点。

3.细胞膜保持完整性:在凋亡过程中,细胞膜始终保持完整,不会破裂,从而避免了细胞内含物的释放和对周围细胞的损伤。

4.细胞体积缩小:凋亡细胞的体积会逐渐缩小,同时细胞核也会发生固缩。

5.DNA断裂:在凋亡过程中,细胞核的DNA会发生断裂,产生寡核小体,这是细胞凋亡的标志之一。

6.引发炎症反应:虽然细胞凋亡不会引发炎症反应,但如果在组织中出现了大量的凋亡细胞,这些凋亡细胞会引发吞噬细胞的聚集,进而引发炎症反应。

二、生物学意义细胞凋亡在生物体的正常发育和维持内环境稳定中扮演着重要角色。

其生物学意义主要表现在以下几个方面:1.正常发育:在胚胎发育过程中,通过细胞凋亡,消除多余的和不必要的细胞,确保了正常发育和形态的形成。

例如,指间蹼的消失就是由细胞凋亡完成的。

2.维持内环境稳定:细胞凋亡有助于清除那些受损、突变或感染的细胞,维持生物体内环境的稳定。

这是机体的一种自我保护机制。

3.清除病原微生物:当病原微生物侵入机体时,宿主细胞可以通过凋亡来清除这些有害物质。

4.肿瘤抑制:细胞凋亡有助于抑制肿瘤的发生。

如果某些基因突变导致细胞凋亡受阻,就可能导致肿瘤的形成。

因此,许多癌症治疗策略都旨在重新启动或恢复细胞的凋亡过程。

5.免疫应答调节:细胞凋亡在调节免疫应答方面也发挥了重要作用,例如在淋巴细胞的发育和清除过程中。

6.神经退行性疾病的预防:在一些神经退行性疾病中,如阿尔茨海默病和帕金森病,过度的细胞凋亡可能导致神经元的丢失。

因此,适度调控细胞凋亡可能对这些疾病具有防治意义。

细胞凋亡在自身免疫性疾病中的作用及机制研究

细胞凋亡在自身免疫性疾病中的作用及机制研究

细胞凋亡在自身免疫性疾病中的作用及机制研究细胞凋亡是指在一定条件下发生的一种自我死亡模式。

凋亡是一种非炎性死亡,不会对周围细胞和组织造成损害。

在生理和病理情况下,细胞凋亡是一个非常重要的过程。

在自身免疫性疾病中,细胞凋亡的作用和机制研究备受关注。

一、自身免疫性疾病的基础概念自身免疫性疾病是由于免疫系统出现错误的反应,攻击和破坏自身组织和器官。

常见的自身免疫性疾病包括风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、硬皮病等。

这些疾病是复杂的疾病群,由于遗传和环境因素的复杂互动导致。

二、细胞凋亡在自身免疫性疾病中的作用细胞凋亡在自身免疫性疾病中起到了非常关键的作用。

研究表明,自身免疫性疾病的发病机制与细胞凋亡的失控有关。

正常细胞凋亡有着非常显著的特点:规律的DNA断裂、磷脂外翻、细胞膜破裂、胞浆内酶释放、快速清除等。

在自身免疫性疾病中,当免疫系统对自身组织产生攻击时,若细胞凋亡过程受到干扰,则会导致自身组织细胞的过度存活和损伤,从而加剧自身免疫疾病的发展。

三、细胞凋亡在自身免疫性疾病中的机制研究自身免疫性疾病的研究一直是医学领域的热点。

近年来,越来越多的研究表明,细胞凋亡在自身免疫性疾病中的机制非常复杂。

其中,自身抗体、细胞毒素引起的细胞表面分子改变等因素可以诱导细胞凋亡;而细胞凋亡的失控与一系列基因的异常表达、信号通路的异常等因素密切相关。

细胞凋亡在自身免疫性疾病中发挥作用的机制研究,促进了对自身免疫性疾病的深入认识,为新药物的开发提供了理论基础。

四、细胞凋亡对于自身免疫性疾病治疗的启示细胞凋亡的研究,为自身免疫性疾病的治疗提供了新的思路。

目前,常用的治疗手段包括免疫抑制剂、激素等,但这些措施会产生一系列副作用。

研究表明,通过调控细胞凋亡途径,可能成为治疗自身免疫性疾病的新途径。

例如利用凋亡诱导剂调节细胞凋亡,可以减轻病情,提高治疗效果。

结语:随着对细胞凋亡机制的不断解析,细胞凋亡在自身免疫性疾病的作用和机制研究已经得到了广泛的关注,并促进了对自身免疫性疾病的认识和治疗的进一步推进。

细胞凋亡及其在细胞发育和生长中的作用

细胞凋亡及其在细胞发育和生长中的作用

细胞凋亡及其在细胞发育和生长中的作用1. 什么是细胞凋亡?细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式,指一种由细胞内部调控启动、自我脱落的程序性死亡。

在生物发育、生长和组织发育中,细胞凋亡是一种非常重要的生理现象。

正常的细胞凋亡可以协调生物体内部的环境,去除不需要的细胞和组织,有助于组织或器官的正常生长和发育。

2. 细胞凋亡的基本过程细胞凋亡的基本过程可以概括为三个阶段:开始启动、执行和清理。

(1)启动阶段:启动信号可以分为外部和内部因素两种。

外部因素如放射线、化学药物、病原体等对细胞的直接损害;内部因素如DNA损伤、染色体畸变等。

(2)执行阶段:在启动信号作用下,细胞执行凋亡程序,出现以细胞膜泡缩小、边界模糊、核染色体凝聚、DNA切割、外露磷脂等现象,最终导致细胞的实质分解和细胞死亡。

(3)清理阶段:细胞内剩余垃圾和死亡细胞会被免疫细胞、巨噬细胞等吞噬,从而维持体内的内部环境。

3. 细胞凋亡对细胞生长和发育的作用(1)调控组织和器官的形态:在发育过程中,许多组织和器官需要特定数量和类型的细胞。

细胞凋亡可以调节固定组织和器官的大小和形状,确保器官获得正确的比例和结构,协调器官和细胞的生长发育。

(2)去除不必要的细胞:许多细胞在生长和分化的过程中会发生基因突变和DNA损伤等问题,这些细胞若不能及时去除,会威胁到组织和身体的健康。

细胞凋亡可以去除这些细胞,使组织内部得到调节和更新,保持组织的稳定。

(3)维持身体的内部平衡:在身体中,有一些组织和器官需要特定的环境去维持它们的正常功能。

如肝细胞,它们的生长和分化需要特定的环境才能健康地进行。

而细胞凋亡可以去除对环境不适应的细胞,保持内环境的平衡稳定。

4. 如何调节细胞凋亡?细胞凋亡的调节非常复杂,涉及到多个途径和多种信号通路。

这里只列举几种最重要的方法:(1)调节基因的表达:目前,许多与细胞凋亡相关的基因已被鉴定,可以通过调节这些基因的表达来影响细胞凋亡的过程。

细胞传代与细胞凋亡关系的研究

细胞传代与细胞凋亡关系的研究

细胞传代与细胞凋亡关系的研究细胞传代和细胞凋亡是生物学中常见的两个过程。

细胞传代是指一种细胞分裂产生两个新细胞的过程,这种过程是细胞生长和修复组织的基础。

相反的,细胞凋亡是一个自我调节的程序性细胞死亡过程。

细胞传代和细胞凋亡在细胞生长与生命维持中,相互作用、制衡,起着重要作用。

探究两者之间的关系,对于各个领域的研究都具有重要的实际和理论价值。

一、细胞传代和细胞凋亡的基本机制细胞传代和细胞凋亡都是细胞的自我调节过程。

细胞传代分为有性细胞分裂和无性细胞分裂。

大多数有机体的细胞是有性细胞分裂产生的。

具体过程中,DNA复制,细胞核分裂,质体分裂等步骤的重申,最终产生新的细胞。

而细胞凋亡是指细胞内部发生一系列自我调节的变化,最终导致细胞死亡的过程。

通常认为细胞凋亡是通过引发一系列的内部反应,引起细胞核DNA损害或减少而导致信号的提高或抑制细胞生存的基因表达活动的变化。

二、细胞传代和细胞凋亡的相互作用细胞传代和细胞凋亡在细胞生长与生命维持中,相互作用、制衡,起着重要作用。

比如免疫系统中,免疫细胞在遇到病原菌等反常细胞后,会采取一系列的措施,抑制细胞的传代产生,通过发动机体的免疫系统,引导体内的免疫细胞消灭病原体。

相反,细胞凋亡也是重要的免疫调节方式,防止应答反应过量,导致正常细胞死亡。

在肿瘤细胞中,可以发现肿瘤细胞进入非正常细胞的传代程序,这些异常传代的肿瘤细胞就会形成肿瘤组织,从而引起肿瘤的发展。

而细胞凋亡则是一种预防肿瘤细胞过度传代的重要机制。

促进细胞凋亡会促进肿瘤细胞死亡,从而有助于肿瘤的治疗。

三、细胞传代和细胞凋亡在疾病中的应用细胞传代和细胞凋亡的研究不仅在基础科学方面具有重要意义,还在许多临床应用中发挥着重要作用。

比如,癌症是一种细胞过度分裂和生长的疾病。

因而针对癌症细胞的传代和凋亡机制进行研究,是治疗癌症的重要方法之一。

通过抑制癌症细胞的传代能力或加速其凋亡,通过这种方式来防止癌症的发展和传播。

DNA修复和细胞凋亡的关系

DNA修复和细胞凋亡的关系

DNA修复和细胞凋亡的关系DNA是构成细胞的基本遗传物质,它在细胞内起着重要的作用。

然而,由于外部环境和内部代谢物质的影响,DNA会发生损伤,如单链断裂、双链断裂、碱基损伤等。

当DNA发生损伤时,细胞需要及时启动修复系统来维护遗传物质的完整性。

DNA修复主要包括直接修复、错配修复、切割修复和重组修复等方式。

然而,有些DNA损伤仍会导致不可逆的细胞死亡,即细胞凋亡。

细胞凋亡是细胞程序性死亡的一种形式,可以通过多种途径实现,如线粒体途径、内源性死亡受体途径和兴奋态凋亡等。

线粒体途径是最广泛研究的凋亡途径之一,其主要机制是线粒体内向导致胞内活性氧产生和线粒体通透性转换,从而释放细胞色素c等蛋白质,激活半胱氨酸天冬酶家族蛋白酶(caspase)。

caspase起着细胞凋亡的重要作用。

近年来,研究表明DNA修复与细胞凋亡有密切的联系。

一方面,DNA损伤若未及时修复,容易诱导细胞凋亡。

例如,高剂量紫外线、化学物质和放射线等均可能对DNA造成损害,如果没有及时修复,在紫外线伤害下的细胞就会发生凋亡;另一方面,DNA修复系统对细胞凋亡的过程也可能起到保护作用。

一些DNA修复基因对于维持线粒体结构和功能、机体代谢平衡和免疫应答等方面均有重要意义,其缺陷会导致线粒体功能障碍和细胞凋亡。

因此,DNA修复和细胞凋亡之间的关系非常复杂。

其中,不仅包括DNA损伤诱导细胞凋亡和DNA修复保护细胞免于凋亡两个方面,还包括DNA修复和细胞凋亡的相互影响。

例如,DNA损伤还可能通过干扰DNA修复的过程来促进细胞凋亡,而DNA修复能够直接或间接地抑制细胞凋亡的发生。

因此,DNA修复和细胞凋亡的研究也一定程度上推动了细胞生物学、肿瘤学和免疫学等学科的发展。

总之,DNA修复和细胞凋亡的关系是多方面的、复杂的和互动的。

了解DNA 修复和细胞凋亡的机制不仅有助于深入认识生命的本质和基本规律,还能为肿瘤的治疗和预防以及人类健康的维护提供理论和实践基础。

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二、出生后造血器官
根据造血器官不同
出生后造血分为
骨髓造血
淋巴器官造血
(一)骨髓造血
骨髓被封闭于坚硬的骨髓腔内中,肉眼观 是一种海绵样、胶状的组织。健康成人骨髓 约占体重的4.5%(3.4~5.9%),平均重量为 2800g(1600g~3700g)。骨髓按其组成和 功能分为红骨髓和黄骨髓。
骨髓分为
红骨髓 黄骨髓
1.
红骨髓
有着活跃的造血功能。不同年龄 的人群红骨髓的分布不同,5岁以 下的儿童全身的骨髓腔内均为红 骨髓,5~7岁后,长骨的骨髓中 开始出现脂肪细胞。18岁时,红 骨髓仅存在于扁骨、短骨及长管 状骨的近心端,如颅骨、胸骨、 脊椎骨、肋骨、髂骨以及肱骨和 股骨的近心端。红骨髓占全部骨 髓的50%左右。
人胚第2周末~人胚第9周时止。
1.血岛形成 囊壁上的胚外中胚层的间 质细胞在内胚层细胞的诱导下开始分 化,这些具有自我更新能力的细胞, 在卵黄囊壁上聚集成团,称为血岛 (blood island)。血岛是人类最初的 血管和造血的生发中心。
卵黄囊血岛形成示意图
(一)中胚层造血(卵黄囊造血 )
造血特点
合Hb和高铁Hb。
生理性血红蛋白种类
• 胚胎期:
• 成人:
THE NORMAL HUMAN HEMOGLOBENS
Hemoglobi n
Gower1 Gower2 Porthland Hb F
Hba HbA2
Globin Chains
ζ2/ε2 α2/ε2 ζ2/γ2 α2/Gγ2a α2/Aγ2 α2/β2 α2/δ2
1.
红骨髓
红骨髓主要由结缔组织、血管、神经及造血 实质细胞组成,由网状纤维和网状细胞构成立体 网架,各发育阶段的血细胞位于网孔中。红骨髓 内有丰富的血管系统,血窦是最突出的结构。血 窦内是成熟的血细胞,血窦间充满各发育阶段的 造血细胞。
1.
红骨髓
骨髓中造血细胞的分布具有一定区域性。 (1)红细胞造血岛位于血窦附近,随着细胞的成 熟逐渐贴近血窦壁,并通过内皮细胞进入血窦; (2)粒细胞造血岛远离血窦,位于造血索中央, 成熟后能够移向血窦,穿过血窦壁进入血流; (3)巨核细胞常紧贴于血窦壁上,将其伪足伸入 血窦内,当血小板成熟后从巨核细胞的胞质分离出 来直接释放进入血流。
2.
黄骨髓
骨髓中的造血细胞被脂肪细胞替代成为黄 骨髓。黄骨髓在正常情况下不再参与造血,但 仍保留造血的潜能。当机体需要时(如急性失 血或溶血时)可重新恢复其造血功能。健康成 人黄骨髓约占骨髓总量的50%。
(二)淋巴器官造血
淋巴细胞产生、增殖 分化和成熟的场所
淋巴器官
骨髓 中枢淋巴器官
胸腺 脾
周围淋巴器官 淋巴结
造血基础理论和细胞凋亡
第一章 造血基础理论
• 第一节 造血器官与造血 • 第二节 造血微环境 • 第三节 造血细胞 • 第四节 血细胞的生长发育 • 第五节 造血调控 • 第六节 细胞凋亡
造血器官
造血
造血器官生成各种血细胞的过程称 为造血 (hematopoiesis,hemopoiesis)。
1.肝造血 由卵黄囊血岛造血干细 胞迁移至肝脏所致。产生第二代幼 红细胞,主要合成胎儿血红蛋白 (HbF)。胚胎第4个月后生成粒 细胞,但不生成淋巴细胞。
(二)肝脏造血
造血特点
2.脾造血 (人胚5周~出生后)首先产 生红细胞,以后产生粒细胞,5个月可 以形成淋巴细胞和单核细胞,出生后 只产生淋巴细胞。
人胚胎期造血器官及造血特点
造血器官
中胚层造血
肝脏造血 脾脏造血
胸腺造血 淋巴结造血 骨髓造血
造血时间 造血特点
人胚2周末~9 人体唯一的血管内造血,可形成第一代巨幼

红细胞,产生Hb-Gower1、Hb-Gower2和
Hb-portland
人胚6周~出 形成第二代幼红细胞,4个月时可形成粒细
生时

淋巴细胞聚集和免 疫应答发生的场所
黏膜淋巴组织(扁桃体)
(二)淋巴器官造血
1.胸腺 2.脾
产生淋巴细胞和分泌可促进T细胞分 化、发育和成熟的胸腺素。
T、B淋巴细胞分化、成熟的主要场所 之一,同时具有造血、储血、滤血和 免疫反应等多种功能。
3. 淋巴结
出生后,淋巴结只产生淋巴细胞 和浆细胞。
(三) 髓外造血
2.人体唯一的血管内造血。
3.产生第一代巨幼红细胞, 主要有三种特殊Hb:Hb-Gower1
Hb-Gower2 Hb-Portl and 同时产生少量HbF。 第六周后,中胚层造血逐渐被肝脏 造血代替。
Hb(四聚体)
血红素
原卟啉 铁
珠蛋白:由 4条多肽链 组成
2条α链 2条非α链
生理条件下,Hb有三种 构象形式:脱氧Hb、氧
正常情况下,出生2个月后的婴 儿,骨髓以外的组织如肝、脾、 淋巴结等不再制造红细胞、粒细 胞和血小板,但在某些病理情况 下,如骨髓纤维化、骨髓增生性 疾病以及某些恶性贫血时,这些 组织又可重新恢复其造血功能, 称为髓外造血(extramedullary hematopoiesis)。
Major Source Embryo
%
Yolk sac
50
Yolk sac
25
Yolk sac
25
Liver,spleen 0
Bone marrow 0 Bone marrow 0
Neonate
% 0 0 0 75
25 <1
Adult
% 0 0 0 <1
97 3
(二)肝脏造血
造血时间 造血特点
人胚第6周~出生时。
人胚5周~出 生后
首先产生红细胞,以后产生粒细胞,5个月 可以形成淋巴细胞和单核细胞,出生后只产 生淋巴细胞
人胚6周~7周 形成淋巴细胞,也可以产生红细胞和粒细胞
人胚7周~出 生后
人胚14周~出 生后
终生形成淋巴细胞和浆细胞
出生后唯一产生粒、红、巨核细胞的场所, 也可产生淋巴细胞、浆细胞和单核细胞。除 产生HbF外,还可产生HbA和HbA2
造血器官
机体有完善的组织器官能够生成并 支持造血细胞分化、发育、增殖和 成熟,这些组织器官称之为造血器 官(hematopoietic organ)。

第一节 造血器官与造血
造血器官分为
骨髓造血
胚胎期造血器官
出生后造血器官
淋巴器官造血
髓外造血
一、胚胎期造血器官
(一)中胚层造血(卵黄囊造血 )
造血时间 造血特点
3.胸腺造血 (人胚6周~7周)形成淋 巴细胞,也可产生少量红细胞和粒细 胞。
4.淋巴结造血 (人胚7周~出生后) 终生形成淋巴细胞和浆细胞。
(三)骨髓造血
造血时间 造血特点
人胚14周~出生后。
出生后唯一产生粒、红、巨核细胞 的场所,也可产生淋巴细胞、浆细 胞和单核细胞。除产生HbF外,还 可产生HbA和HbA2。
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