第十一章细胞分化-复习知识点

第十二章 细胞分化及其调控

一．细胞分化

1．基本概念

（1）细胞分化

定义：在个体发育过程中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定差异，产生不同的细胞类群的的过程。

个体发育分为胚胎发育和胚后发育：

胚胎发育：受精卵到成体的过程。

胚后发育：在动物个体发育过程中，从卵孵化后，或从母体生出后达到性成熟时的发

育过程。

细胞分化的物质基础——蛋白质

细胞分化是基因选择性表达的结果：

不同类型的细胞在发育过程中表达一套特异的基因，并且表达产物决定细胞的形态结构和功能。

（2）管家基因与奢侈基因

管家基因：与细胞分化无关，但与生存密切相关的基因，是重复序列；

如：核糖体蛋白基因，组蛋白基因

奢侈基因：与细胞分化有关，但不影响细胞存活的基因，是单一序列；

如：晶体蛋白基因，胰岛素基因

2．细胞分化的调控（略）

2.1受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响

卵细胞中的蛋白质、mRNA 并非均匀分布的，而是定位于特定的空间

>决定子（determination ）: 决定卵裂细胞分化方向的细胞质成分。e.g. :生殖质（RNA+

蛋白质），果蝇卵细胞中。

细胞分化的实质

2.2诱导学说和位置效应

中胚层对外胚层的诱导

Eg.眼的发生、脊索的发育

>脊索中胚层诱导外胚层形成神经板，神经板前侧发育成视杯，由视杯诱导外胚层形成晶体，再由晶体诱导其表面的表皮细胞分化成为角膜

2.3 胞外信号分子和激素

昆虫变态：蜕皮素、保幼素

蝌蚪变态：甲状腺素

2.4 核质关系

核移植

1997年，Dolly的诞生

2.5细胞分化的基因调控

>转录水平的调控

基因重排

转录激活或转录抑制

启动子(promoter)、增强子(enhancer)

DNA甲基化

>转录后水平的调控

内含子、外显子、选择性拼接形成mRNA

>翻译水平及翻译后水平的调控

mRNA翻译频率、半衰期、细胞质定位

3．细胞去分化------癌细胞

（1）癌细胞的基本特征:

细胞生长与分裂失去控制，无接触抑制；

血清依赖性下降，对生长因子依赖小；

具有扩散性与浸润性；

表达胚胎细胞的蛋白质活性（eg：甲胎蛋白，端粒酶）；

基因表达变化；

（2）癌基因和抑癌基因

癌基因：是控制细胞生长和分裂的正常基因的一种突变形式，能引起正常细胞的癌变。原癌基因或细胞癌基因突变成为癌基因。

突变方式有：点突变、基因扩增、增强子插入激活和染色体易位等。

癌基因编码的蛋白质主要包括生长因子、生长因子受体、信号转导通路中的分子和基因转录调节因子。

抑癌基因：实际上是正常细胞增殖过程中的负调控。

抑癌基因的产物主要包括：转录调节因子、负调控转录因子、CDK抑制因子、信号通路的抑制因子和DNA修复因子。

基因突变导致癌基因的激活(gain of function) ，表现为功能增强或出现新的功能，为显性突变。

基因突变导致肿瘤抑制基因的失活（loss of function），即失去抑癌基因的功能，为隐性突变。

癌症的发生发展过程：

原癌基因的激活

抑癌基因的丢失

端粒酶的表达

血管的生成

肿瘤的转移

肿瘤的发生是基因突变逐渐累积的结果

(4) 干细胞

干细胞是来自胚胎、胎儿、成体内的，在一定条件下具有自我更新与增殖分化能力的一类细胞，能产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞，也能产生组成机体组织、器官等特化的细胞。

按细胞分化潜能的大小：全能干细胞

多能干细胞

单能干细胞；

按发生来源：胚胎干细胞

成体干细胞

干细胞可应用于作为细胞替代治疗和基因治疗的靶细胞，揭示人及动物的发育机制和影响因素，药学方面的研究。

干细胞研究面临的问题有：如何维持体外扩增时不分化？分化细胞的增殖问题，如何定向诱导干细胞的分化？如何克服排斥？安全性问题和伦理问题。