细胞分化和肿瘤课件

细胞分化和肿瘤
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肿瘤细胞:
细胞发生突变或失去控制，其分化程序发生 异常。失控的增殖和分化障碍。缺乏成熟的形态 和完整的功能，丧失某些终未分化细胞性状，对 正常的分化调节机制缺乏反应，增殖迅速
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与细胞恶性增殖或凋亡受阻一样， 细胞分化异常在恶性肿瘤发病学上占有 重要地位。深入研究细胞分化及其异常 的发生机制可能为恶性肿瘤的治疗提供 新的手段。
在发育过程中，细胞分化潜能出现局限，失去 了发育成完整个体的能力，只具有分化成多种 细胞类型及构建组织的潜能，称细胞的多能性。
如中胚层细胞分化为本胚层的多种组织。
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细胞的单能性(monopotency) ：
有的细胞只能分化为一种特定的细胞，如单能 造血干细胞，红系干细胞只能分化为红细胞， 这种分化潜能称之。
细胞分化与肿瘤
四川大学华西医院 肿瘤分子诊断研究室
王艳萍
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增殖（proliferation）和分化 (differentiation)是细胞的两种基本生 命属性。
增殖: 使细胞数量增多
分化: 机体结构和功能多样化，形成 不同类型的细胞。
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正常细胞 :
增殖与分化在时间和空间上严密协调 运行，分化基因按一定时空顺序有选择地 被激活或抑制，产生具有特殊功能的细胞。 分化基因有效调控着细胞的分裂和增殖。
全能性细胞:可表达基因组中任何基因，分化为个体的任一种细胞。 如受精卵,早期胚胎细胞
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高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植物株的能力(1958年， Steward,胡萝卜)
已分化的细胞→ 去分化（dedifferentiation）→重新分裂，回复到 胚胎细胞状态→再分化（redifferentiation）→形成根、茎→发育 成完整新植株
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第一节 细胞分化概述
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细胞分化 (cell differentiation)
是指同一来源的细胞经过分裂逐 渐产生形态结构、生理功能和蛋白合成 等方面都有稳定差异的过程。
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细胞分化的时空变化
时：个体在不同的发育时期细胞之间有分化 空：分布在不同位置的同一种细胞的后代之间
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干细胞：自我更新和分化潜能 按分化潜能将干细胞分： 全能干细胞（totipotential cell）
↓ 多能干细胞（pluripotential cell）
仅具有分化成有限细胞类型及某一胚层的组织器官的潜能
↓ 单能干细胞或定向干细胞
↓ 终末分化细胞
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干细胞有两方面区别于其它细胞的特征： 1. 可分化为与自身完全相同的细胞， 2. 可生 产多种类型的特异性分化的细胞。
细胞粘附分子（cell adhere molecule, CAM）:细胞间 识别并黏合
激素和生长因子:HGF,EPO,GM-CSF,IL-3
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第二节 细胞分化的调控
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按来c stem cells，ESC） 从胚胎内细胞团或原始生殖细胞筛选分离
出的具有全能性的细胞 成体干细胞
成体组织中保留的一部分未分化的细胞
横向分化 （Trans－Differentiation)
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影响细胞分化的因素
1.细胞内因素
细胞核是生物体所有遗传信息的储存场所，对细胞 的各种活动及细胞分化过程有指导作用。核的全能性
细胞质对细胞核有控制作用,细胞质对控制细胞分化 的核内基因的表达起着决定作用(细胞融合实验和核移 植实验)
不对称分裂使细胞内部得到不同的基因调控成分， 表现出一种不同于其它细胞的核质关系和应答信号的 能力
向不同方向分化
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细胞分化的标志
(1)合成特异性蛋白质 如：红细胞→血红蛋白;上皮细胞→角蛋白
(2)出现新组装的亚细胞结构 如：肌细胞→肌节和肌浆网;上皮细胞→细胞骨架； 神经细胞→离子通道
(3)形态结构变化 如：神经细胞→突触; 红细胞→核丢失
(4)功能的变化 如：神经细胞→传导；肌细胞→收缩；红细胞→携氧
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细胞决定 （cell determination）
细胞在发生可识别的形态学变化之前，就已 经受到约束而向着特定方向分化，这时细胞内部 已发生变化，确定了未来的发育命运
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细胞决定发生的时期
胚胎发育： 受精卵→卵裂期→囊胚期(桑椹胚)→原肠胚(三 胚层形成)→器官形成→成体
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细胞间的相互作用
诱导（induction） 一部分细胞对邻近细胞产生影响， 并决定邻近细胞分化方向及形态发生的过程。
抑制（inhibition） 指在胚胎发育中，已分化的细胞 抑制邻近细胞进行相同分化而产生的负反馈调节作用
细胞外基质（extracellular matrix.ECM）的影响: 胶原、层粘蛋白
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细胞分化的特点
•细胞分化的稳定性
自然条件下细胞一旦分化为某一稳定类型后， 就不能逆转到未分化状态
•细胞分化的可逆性和细胞全能性
细胞分化是一种相对稳定和持久的过程，但 在一定条件下又是可逆的
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细胞全能性(totipotency)
细胞的全能性是指在一定条件下，细胞表达其 全部遗传信息，并进而发育成完整的充分分化的机 体的能力。
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2. 细胞外因素
影响细胞分化的细胞外因素，包括环境因素， 胞外物质（细胞的基质，黏附分子，细胞因子， 激素等），以及细胞之间的相互作用.
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• 环境因素
环境因素影响胚胎细胞的决定和分化，如温 度、光线、细胞在胚胎中的位置等 。
异常环境可干扰细胞增殖与分化，使正常细 胞转化为癌细胞，而在适当环境条件下，又可 使癌细胞逆转成正常细胞。
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动物细胞的全能性随着细胞分化程度提高而逐渐 受到限制，分化潜能变窄。但对于细胞核而言，却始 终保持其分化的全能性。
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细胞核的全能性:
已分化成熟的体细胞的细胞核保留形 成正常个体的全套基因，即体细胞核具有 全能性
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细胞的多能性(pluripotency)：