第14章+细胞增殖调控与癌细胞

合集下载

细胞周期调控与癌细胞增殖的联系

细胞周期调控与癌细胞增殖的联系细胞周期调控是维持正常细胞生长和分裂的关键机制之一。

准确无误的细胞周期调控是细胞代谢和生长的基础，也是细胞增殖的关键步骤。

然而，当某些异常事件发生，例如遗传突变或外部因素的侵袭，细胞周期调控可能失去平衡，导致癌细胞的不受控制的增殖。

本文将探讨细胞周期调控与癌细胞增殖之间的联系，并着重介绍几种常见的调控机制。

细胞周期分为四个主要阶段：G1阶段（细胞增长阶段）、S阶段（DNA 复制阶段）、G2阶段（前期）和M阶段（有丝分裂）。

这些阶段由多个调控因子和分子互相配合，确保细胞在合适的时间和环境下进行一系列的代谢和分裂过程。

一个重要的细胞周期调控机制是Rb蛋白（Retinoblastoma，遗传疾病）的功能。

在G1阶段，Rb蛋白与转录因子E2F结合，阻止细胞进入S阶段。

一旦细胞接受到外部刺激或内部信号，Rb蛋白被磷酸化并失去抑制E2F的作用，细胞便进入S阶段开始DNA的复制。

然而，在某些癌症中，Rb基因发生突变或功能缺陷，导致Rb蛋白无法正常发挥阻止细胞增殖的作用，进而使癌细胞无法受约束地增殖。

另一个重要的调控因子是p53蛋白。

p53蛋白作为一种转录因子，在细胞受到DNA损伤或其他压力时被激活。

一旦激活，p53蛋白能够抑制细胞周期的进展，通过调控相关基因的表达，如p21，从而启动细胞凋亡或修复受损的DNA。

然而，在许多癌症中，p53基因发生突变，导致p53蛋白功能失常。

这使得癌细胞能够逃避受损DNA的修复和凋亡信号，进而继续不受控制地增殖。

除了Rb蛋白和p53蛋白，细胞周期调控中还涉及一系列激活和抑制蛋白质的变化。

这些蛋白质包括细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）和其配体细胞周期蛋白（Cyclin）。

CDK与Cyclin结合形成复合物，通过相互作用和磷酸化调节细胞周期的进行。

当细胞准备进入下一个阶段时，特定的Cyclin将被合成并与CDK结合，促进细胞周期的进展。

然而，在某些癌症中，CDK或Cyclin的功能受到突变或异常表达的影响，导致细胞周期的失调和癌细胞的无限增殖。

细胞学作业第十四章细胞增殖调与癌细胞

一、简述p34^cdc2/cyclin B蛋白激酶的发现过程。

Tim Hunt 为代表的科学家以海胆卵为材料，对细胞周期调控进行了深入研究。

JR.Evans 等人于1983年报道，在海胆卵细胞中含有两种特殊蛋白，它们的含量随周期过程变化而变化，一般在细胞间期内积累，在细胞分裂期内消失，在下一个周期有重复这一过程，因而它们将其命名为周期蛋白。

随后的研究证明：周期蛋白为诱导蛋白进入M期所必须。

各种生物之间的周期蛋白在功能上有着广泛的互补性。

将海胆cyclin B的mrna引入到非洲爪蟾卵非细胞系中，其翻译产物可诱导该非细胞体系进行多种细胞周期循环。

接下来的一系列实验提示周期蛋白可能参与MPF的功能调节。

二、举例说明CDK在细胞周期中是如何执行调节功能的？细胞周期调控包括正调控、负调控和信号反应。

CDK激酶是正调控因子，它是细胞沿周期运行的引擎蛋白。

以MPF为例阐述：MPF是一种使多种底物磷酸化的蛋白激酶，即CDK1激酶，由p34蛋白和周期蛋白B结合而成。

CDK1激酶活性首先依赖于周期蛋白B含量的积累。

周期蛋白B一般在G1期的晚期开始合成，通过S期，其含量不断增加，达到G2期，其含量达到最大值，CDK1激酶的活性随着周期蛋白B浓度变化而变化。

CDK1激酶的活化还受到激酶与磷酸酶的调节。

活化的CDK1激酶可使更多的CDK1激酶活化。

随着周期蛋白B 含量达到一定程度，CDK1激酶活性开始出现，到G2晚期阶段，CDK1激酶活性达到最大值并一直维持到M期的中期阶段。

活化的CDK1激酶促使分裂期细胞在分裂前期执行下列生化事件：（1）染色质开始浓缩形成有丝分裂染色体；（2）细胞骨架解聚，有丝分裂纺锤体开始组装；（3）高尔基复合体、内质网等细胞器解体，形成小的膜泡。

在有丝分裂的后期，活化的后期促进因子APC主要介导两类蛋白降解：后期抑制因子和有死分裂周期蛋白。

前者维持姐妹染色单体粘连，抑制后期启动；后者的降解意味着CDK1激酶失去活性，有死分裂即将结束，即染色体开始去凝集，核膜重建。

细胞的增殖与癌症

细胞的增殖与癌症细胞是构成生物体的基本组成单位，它们通过增殖和分化来保持正常的生命活动。

然而，当细胞的增殖失去控制时，就会导致异常细胞的增加，最终形成肿瘤，这就是癌症的发生机制。

本文将探讨细胞的增殖过程以及与癌症的关系。

一、细胞的增殖过程细胞的增殖是生物体发育和修复组织的基础过程。

正常情况下，细胞增殖是严格受控的。

增殖过程主要包括以下几个重要步骤。

1.细胞周期细胞周期是指细胞从一个完整分裂到下一次分裂的整个过程。

它分为四个阶段：G1期、S期、G2期和M期（有的细胞还存在G0期）。

在细胞周期中，细胞完成对DNA的复制和准备分裂所需的其他细胞器和物质的合成。

2.有丝分裂和无丝分裂细胞的增殖可以通过有丝分裂和无丝分裂进行。

有丝分裂是指细胞按照一定的步骤进行核分裂和胞质分裂的过程，最终生成两个具有相同遗传信息的子细胞。

无丝分裂是指细胞直接通过核分裂和胞质分裂，形成两个细胞。

3.生长因子和信号通路细胞增殖过程中，生长因子和细胞外信号通过信号传导通路调控细胞的增殖。

生长因子可以刺激细胞进入细胞周期，促进DNA合成和细胞分裂。

二、癌症的发生机制癌症是细胞增殖失控的结果，它与细胞的增殖紊乱和遗传变异密切相关。

以下是癌症发生的几个重要机制。

1.基因突变癌症的发生往往涉及关键基因的突变。

突变可以使细胞失去正常的生长调控机制，导致细胞异常增殖。

癌症相关基因的突变可以分为激活突变和抑制突变，它们在细胞增殖调控中扮演重要角色。

2.肿瘤抑制基因和癌基因的失控活化肿瘤抑制基因和癌基因在细胞增殖调控中起着互补作用。

肿瘤抑制基因通过抑制细胞增殖来保持正常的生长状态，而癌基因则促进细胞的增殖。

当肿瘤抑制基因失去功能，或癌基因活化时，细胞的增殖将受到不受控制的刺激，从而导致癌症的发生。

3.血管新生肿瘤组织的生长和扩散需要大量的营养供给，这就需要血管的形成来满足其需求。

血管新生是一种抗癌疗法的重要靶点，通过抑制血管新生可以阻止肿瘤的营养供给和生长。

细胞增殖与癌症的关系

细胞增殖与癌症的关系细胞增殖是生命的基本特征之一，对于我们人体内的生长、发育、修复和代谢过程都有着极其重要的作用。

然而，当细胞增殖失控时，就会引发许多疾病，其中最危险的便是癌症。

1、癌症的起源在进一步探讨细胞增殖与癌症的关系前，先来了解一下什么是癌症。

癌症是因癌细胞在体内无限制地增殖和扩散而引起的一类恶性肿瘤。

癌细胞是指在遗传信息的控制下，由正常细胞向恶变方向发展而来的，它们与正常细胞相比，存在着许多明显的生物学和生化学特征。

癌细胞的起源主要有两种方式：一方面，癌细胞可以从本身已经存在的肿瘤细胞分化而来，这种情况被称为“同种型”或“同类癌”的癌症。

另一方面，癌细胞也可以从体内正常的细胞中突然发生变异而来，这种情况被称为“异种型”或“异类癌”的癌症。

这些变异细胞具有不正常的增殖与分化能力，它们不仅无法承担起正常细胞的功能，而且容易发生突变，引发癌症。

2、细胞增殖的本质细胞增殖是指生物体内新细胞和组织的形成过程，这个过程由两个相互联系的基本过程组成：细胞分裂和细胞增长。

细胞分裂是指一种生物活动，由一个细胞分裂为两个或更多与母亲细胞具有相同信息的女儿细胞，是细胞增殖过程的基础。

细胞分裂有两种方式：有丝分裂和无丝分裂。

细胞增长是指细胞体积和质量的增加，是细胞增殖的过程中不可缺少的环节，与细胞分裂相互关联，使细胞完成新的代谢和生理功能。

细胞增殖的本质是一项精细的过程，在这个过程中需要参与大量的蛋白质、酶、信号和其他物质的调控，如果这些调控机制出现问题，便可能引发癌症。

3、癌症的发生机制细胞增殖的失控是导致癌症发生的重要原因。

在癌症发生的过程中，常常会有以下问题：（1）基因突变癌症的病因通常是由于基因的突变所引起的，而这些基因突变可以发生在任何阶段，可能是由环境因素的影响（如辐射、化学物质等）或者遗传基因缺陷所引起的。

基因突变可以改变一个细胞的性质，让它变成恶性肿瘤。

（2）细胞增殖信号通路的失调正常的细胞生长和分化需要在细胞增殖信号通路的调控下进行，然而，在癌症中，这些信号通路往往出现了失调，导致细胞无法正确地分化和模拟，最终使得癌细胞毫无限制地增殖。

第十四章细胞增殖调控详解

• 不同的Cyclin-CDK复合体表现不同的CDK 活性：不同的周期蛋白在细胞周期中表达的时
相不同，并通过不同的周期蛋白框与不同的 CDK结合，组成不同的cyclin-CDK复合体，表现出不同的CDK活性。
周期蛋白含量随细胞周期的变化
部分周期蛋白分子结构特征（图14-4）
Hale Waihona Puke 细胞周期蛋白的降解盒与降解途径
部分哺乳动物（A）和酵母细胞（B牙殖和C裂殖）周期蛋白在细胞周期中的积累及其与CDK活性的关系（图14-5）
四、CDK和CDK抑制因子
• 周期蛋白依赖性蛋白激酶（cyclin-dependent kinase, CDK）：由周期蛋白结合并活化的调控细胞周期进程的蛋白激酶。 CDK通过磷酸化其底物而对细胞周期进行调控。 • CDK有多种：在人体中发现并命名的CDK包括 CDK1（Cdc2）~CDK13。不同的CDK在细胞周期中起调节作用的时期不同。 • 某些CDK与cyclin的配对关系及执行的功能的时期：见表14-1。 • CDK激酶结构域：各种CDK的CDK激酶结构域保守程度有所不同，但其中有一小段序列则相当保守，即PSTAIRE序列，与周期蛋白结合有关。
• 成熟卵细胞细胞质移植发现成熟促进因子的存在：两位科学家分离出第Ⅳ期等待成熟的非洲爪蟾卵母细胞，并用孕酮进行体外刺激，诱导卵母细胞成熟，然后进行细胞质移植实验，他们发现，在成熟的卵细胞的细胞质中必然有一种物质可以诱导卵母细胞成熟，即成熟促进因子（MPF）；后来还证明，在成熟卵细胞中， MPF已经存在，只需通过翻译后修饰即可转化为活性状态的MPF。 • 1998年分离获得了MPF：1998年，科学家们以非洲爪蟾卵为材料，分离获得了微克级的纯化MPF，并证明其主要含有p32和p45两种蛋白，并且是一种蛋白激酶。

第14章癌细胞

慢性炎症
氧自由基（反应性氧中间物ROI ;
或反应性氧离子 ROS)
化学致癌物
How is tumor developed?
大多数癌衍生于单个的畸变细胞（abnormal cell）
Cancers result from somatic mutations and involve several rounds of mutations
●病毒癌基因
◆原癌基因（proto-oncogene）
癌基因与抑癌基因
癌基因(oncogene), 是控制细胞生长和分裂的正常基因的突
变形式，能引起细胞癌变。这种突变通常是使之处于持续活化状态，因而促进细胞增殖。如：src, ras, smads, myc 等。其中包括：生长因子生长因子受体信号通路介导因子转录因子细胞周期调控蛋白抑癌基因(tumor-suppressor gene), 是指如果丧失功能，则导致细胞增殖失控而癌变的基因。通常是正常细胞增殖中的负调节因子，在细胞周期的检验点上起阻止周期进程的作用。如果失活，细胞周期会失去控制。如p53, Rb 等。
不受控制的干细胞增殖可能引发癌
How is tumor developed?
Metastasis is the key factor of dangerous cancer
第三节参与肿瘤形成的基因
肿瘤抑制基因、癌基因与原癌基因
◆肿瘤抑制基因(tumor suppressor gene) ◆癌基因(oncogene) ●细胞癌基因
• 目前已发现 1700 多种不同的突变种类：
突变集中于4－9外显子
CpG区域经常发生突变, 以GC－TA最多
第四节肿瘤的遗传和表观遗传的改变

细胞增殖的调控机制及其与癌症的关系

细胞增殖的调控机制及其与癌症的关系概述一个成年人由数万亿个细胞组成，这些细胞不断增殖、更新，以维持身体正常功能。

细胞增殖一定程度上受调控，过度的细胞增殖可能导致癌症。

了解细胞增殖的调控机制及其与癌症的关系，对癌症的预防、诊断和治疗都有重要意义。

细胞增殖的调控机制细胞增殖可以分为两个阶段：有丝分裂和无丝分裂。

在有丝分裂中，细胞核分裂成两个细胞核。

在无丝分裂过程中，细胞核不会分裂，但是细胞质会增加，从而导致细胞的数量增加。

细胞增殖的调控是一个非常复杂的过程，包括许多分子、信号通路和细胞周期调控蛋白。

细胞周期调控蛋白具有非常重要的调控作用，它们能够促进或抑制细胞增殖，从而参与细胞周期的调节。

其中最为关键的分子是细胞周期蛋白和其配体细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）。

在细胞周期不同的阶段，CDK与不同的配体结合，从而促进或抑制细胞增殖。

此外，细胞周期调控蛋白还包括细胞周期抑制蛋白（CDKIs），它们通过抑制CDK的活性从而调节细胞增殖。

除了细胞周期调控蛋白，许多信号通路也能对细胞增殖进行调控。

比如，胞内信号分子WNT/β-catenin通路是一个重要的调控途径，通过激活β-catenin来促进细胞增殖，抑制蛋白素激活剂蛋白激酶（PKA）信号路径可抑制细胞增殖。

与癌症的关系癌症是指由于基因突变或遗传变异等原因导致细胞增殖过度、失控的一类疾病。

在正常情况下，细胞增殖是受调控的，但某些基因的突变，或者其他调控机制的失常，可能导致细胞无法停止增殖。

这些细胞不断分裂，形成肿瘤。

这些由于基因突变或遗传变异导致的异常细胞增殖和分化，可以是肿瘤的早期阶段。

正常细胞的增殖通常是有限和受到紧密的控制，但是在癌细胞中，细胞增殖的调控机制被破坏，使癌细胞能够无限制地增殖和扩散，形成恶性肿瘤。

癌症研究者已经发现，许多与细胞周期调控相关的基因在肿瘤中被突变或失活。

这些基因包括肿瘤抑制基因和肿瘤促进基因，它们可以通过不同的方式影响细胞周期的进程。

胚胎发育中的细胞分化

这说明，PGCs本身对其最终的分化命运十分重要，性别特异的 DNA甲基化（如基因组印记）以及组蛋白的修饰对生殖细胞的分化必不可少。
早期胚胎发育中的细胞分化
ectodermin
VegT Xwnt8 Xnr （TGF-β家族） BMP4（TGF-β家族） β-catenin（Wnt）
爪蟾原肠胚形成中的信号分子
Alberts et al, Molecular Biology of the Cell, 4th
胚胎发育的过程，就是一个精密调控的细胞分裂、迁移、分化和凋亡的过程，而分化是发育的核心。虽然细胞分化不是胚胎发育所特有的，单细胞生物也会产生细胞分化，但是最重要、最吸引人的细胞分化无疑存在于后生动物的胚胎发育过程中。
随着发育生物学和干细胞研究的深入，人们越来越认识到各不相同的细胞分化过程，其实还是有许多的共同特征：
影响细胞分化的因素
受精卵细胞质的不均一性
胞外信号分子及其浓度
细胞自身的“记忆”与决定
受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响
胞外信号分子对细胞分化的影响——胚胎诱导
诱导：胚胎发育中，一部分细胞对其邻近的另一部分细胞产生影响，并决定其分化方向的作用，称为胚胎诱导。
基因印记
PGCs进入生殖嵴后的细胞分裂
小鼠的 PGCs 在 10.5dpc 进入生殖嵴，而后其细胞周期在雌雄之间出现很大差异。在卵巢原基中， PGCs 继续进行有丝分裂，并且在13.5dpc进入减数分裂I （此时 PGCs 实际上已经分化为初级卵母细胞），经历细、偶和粗线期，进入双线期。胚胎出生后，初级卵母细胞进入终变期，直到性成熟后，才依次完成减数分裂I，进入减数分裂II，并停留在中期。这时卵子从卵巢排出，受精后减数分裂II完成，排出极体，成为受精卵。

细胞周期调控与癌细胞增殖抑制

细胞周期调控与癌细胞增殖抑制细胞是生命的基本单位，具有自我复制和分化的能力。

正常细胞的增殖受到严格的调控，以保持组织和器官的稳态。

然而，在癌症中，这种调控机制发生了异常变化，导致癌细胞无限增殖并形成恶性肿瘤。

了解细胞周期调控与癌细胞增殖抑制之间的关系对于癌症治疗非常重要。

一、细胞周期调控的概述1. 细胞周期是指一个完整的细胞生命周期，包括从某个特定时刻开始直到其分裂为两个新生物体。

2. 细胞周期包括四个阶段：G1期（第一次生长期）、S期（DNA复制期）、G2期（第二次生长期）和M期（有丝分裂期）。

3. 细胞周期调控主要由多个蛋白激酶、蛋白激酶抑制剂和转录因子等调节因子共同作用完成。

4. 关键调控点包括G1/S转变处、G2/M转变处和M期的控制点，通过这些关键调控点，细胞周期得以严格控制。

二、癌细胞增殖过程中的异常细胞周期调控1. 高度失控的增殖：癌症细胞通过无限增殖、忽略外界信号和形成肿瘤来表现出对细胞周期调控失效。

2. 细胞周期检查点缺陷：某些癌症类型存在着与特定阶段检查点相关的突变，导致DNA损伤未能引发阻滞性减数分裂，使异常细胞得以存活和扩张。

3. 增强正常通路活性：研究表明，一些关键细胞周期调节蛋白在肿瘤中被过度表达或激活，从而促进异常增殖。

同时，异常信号传导也可以通过上调这些蛋白来促进癌症发展。

三、抑制癌细胞增殖的策略1. 靶向关键维持恶性转化所需功能的基因和蛋白质：如靶向TGF-beta信号通路、EGFR、HER2等相关分子，可以有效阻断癌细胞的生长和扩散。

2. 激活抗癌免疫应答：通过激发机体自身免疫系统，以克服肿瘤组织对宿主的免疫逃避和耐受性。

3. 抑制血管生成：肿瘤细胞通常具有促进血管生成的能力，靶向这些信号通路可以阻断癌细胞对氧气和营养物质的供应，限制其生长和扩散能力。

4. 抑制癌基因表达：通过RNA干扰技术或药物靶向转录因子等方式来阻断或降低癌基因在癌细胞中的表达。

四、细胞周期调控与治疗创新1. 组合治疗策略：针对多个调控位点同时使用治疗手段，可以增加治愈概率并减少药物抵抗性。

细胞生物学考研题库【名校考研真题+章节题库】细胞增殖及其调控【圣才出品】

第14章细胞增殖及其调控14.1名校考研真题一、选择题1．有活性的CDK1激酶符合下列何种描述？（）[南开大学2011研]A．与周期蛋白以复合物形式存在B．Thr161去磷酸化C．Thr14和Tyr15磷酸化D．与之结合的周期蛋白泛素化【答案】A【解析】CDK激酶激活的途径：①CDK蛋白本身不具有蛋白激酶活性；②当周期蛋白B/A含量积累到一定值时，二者相互结合形成复合体，但不表现出激酶活性；周期蛋白与CDK 的结合是CDK激酶活性表现的先决条件；③在wee1/mik1和CAK激酶的催化下CDK的Thr14、Tyr15、Thr161磷酸化，形成高度磷酸化的周期蛋白CDK复合体，但仍不具备激酶活性；④在磷酸酶Cdc25的催化下，Thr14和Tyr15去磷酸化，CDK激酶活性才能表现出来。

Thr161位点保持磷酸化状态是CDK1激酶活性表现所必需的前提。

2．癌细胞的主要特点之一是（）。

[军事医学科学院2006研]A．细胞间黏附性增强B．缺少接触抑制作用C．对生长因子的需求量上升D．增殖力下降【答案】B【解析】A项，癌细胞几乎丧失细胞间的黏着，相互之间不产生抑制作用，更有利于快速繁殖。

C项，由于癌细胞的增殖能力增强，其对生长因子的需求量下降。

D项，癌细胞的一个典型特征就是增殖力增强。

3．调节细胞进出S期所必需的蛋白激酶是（）。

[复旦大学2004研]A．MPFB．SPFC．CDCD．ACE．PKC【答案】B【解析】A项，MPF是M期促进因子，能够调控细胞周期从G2到M期。

B项，SPF是S期促进因子，能够调控细胞周期从G1到S期。

C项，CDC是蛋白激酶催化亚基。

D项，AC 即腺苷酸环化酶，是膜整合蛋白，能够将ATP转变成cAMP引起细胞的信号应答，是G蛋白偶联系统中的效应物。

E项，PKC是信号调节系统中的蛋白激酶，主要起到激活下游级联反应的作用。

二、填空题1．让M期的细胞与间期的细胞融合，诱导间期细胞产生PCC。

细胞增殖与癌症

细胞增殖与癌症在我们的身体内，细胞无时无刻不在进行着增殖。

细胞增殖是生命活动的重要特征之一，它使得我们的身体能够生长、发育、修复损伤的组织。

然而，当细胞增殖失去控制时，就可能引发癌症这一严重的疾病。

细胞增殖是一个受到严格调控的过程。

正常情况下，细胞会根据身体的需求进行分裂和增殖。

例如，在我们的成长阶段，细胞增殖速度较快，以帮助身体发育；而在成年后，细胞增殖则主要用于替换受损或老化的细胞。

这个过程受到多种因素的精细调节，包括细胞内的基因、蛋白质以及细胞外的信号分子等。

细胞内有一系列的基因被称为“原癌基因”和“抑癌基因”，它们在细胞增殖的调控中起着关键作用。

原癌基因通常促进细胞的生长和分裂，而抑癌基因则起着抑制细胞过度增殖的作用。

当原癌基因发生突变或异常激活，或者抑癌基因失活时，细胞增殖的平衡就会被打破，导致细胞不受控制地生长和分裂，从而形成肿瘤。

癌症的发生是一个多步骤、多阶段的过程。

通常，单个基因突变并不足以导致癌症的发生。

而是需要多个基因突变的累积，以及细胞所处的微环境的变化，共同促使正常细胞逐渐转化为癌细胞。

在这个过程中，癌细胞不仅增殖失控，还具有一些其他的特征。

例如，癌细胞能够逃避细胞凋亡的程序，即使在不利的条件下也能继续生存和增殖。

它们还具有改变自身代谢方式的能力，以满足快速增殖所需的能量和物质需求。

此外，癌细胞能够突破细胞之间的连接，侵入周围组织，并通过血液或淋巴系统转移到身体的其他部位，形成新的肿瘤灶。

癌症的类型繁多，不同类型的癌症其细胞增殖的特点和机制可能有所不同。

例如，肺癌、乳腺癌、结肠癌等常见癌症，它们的发生发展与特定的基因突变和细胞信号通路异常密切相关。

对于癌症的治疗，了解细胞增殖的机制至关重要。

目前的癌症治疗方法包括手术、放疗、化疗、免疫治疗等。

手术和放疗主要是直接去除或破坏肿瘤组织；化疗则是通过使用药物抑制癌细胞的增殖；免疫治疗则是激活人体自身的免疫系统来识别和攻击癌细胞。

细胞增殖与癌症的关系研究

细胞增殖与癌症的关系研究细胞增殖是生物体内细胞数量的增加和分裂过程，细胞的增殖对于生物体的成长、发育以及修复组织损伤起着至关重要的作用。

然而，当细胞增殖失去正常的控制时，就可能导致癌症的发生。

癌症是细胞增殖异常的结果，研究细胞增殖与癌症的关系对于深入理解癌症的发生机制，寻找治疗癌症的方法具有重要意义。

一、细胞增殖的机制细胞增殖是生物体内细胞分裂形成新细胞的过程。

细胞增殖的主要机制包括DNA复制、有丝分裂和无丝分裂等。

DNA复制是指细胞通过复制DNA分子来提供两个后代细胞所需的遗传物质。

有丝分裂是指通过核分裂和胞质分裂使细胞分裂成两个相同的子细胞。

无丝分裂是指细胞在不形成细胞核和染色体的前提下直接分裂。

二、细胞增殖与癌症的关系在正常情况下，细胞增殖受到机体内一系列调控措施的严格控制，确保细胞的增殖速度和数量与机体的需要保持平衡。

然而，当细胞增殖遭到异常调控时，就可能出现细胞增殖异常，导致癌症的发生。

癌症的发生常常与细胞增殖过程中的基因突变有关。

细胞增殖过程中的异常基因突变可导致增殖信号通路的异常激活。

常见的增殖信号通路异常激活包括Ras通路、PI3K/AKT通路和Wnt信号通路等。

这些异常激活的信号通路会促进细胞过度增殖，不受正常停止增殖和凋亡的调节，从而导致癌细胞持续增殖。

此外，细胞增殖与抑制增殖的平衡也是维持身体健康的关键。

细胞增殖的过程中，细胞周期调节蛋白如细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）和细胞周期抑制蛋白等发挥重要作用。

当这些调节蛋白受到突变或异常表达时，会干扰细胞周期的平衡，导致细胞过度增殖，从而引发癌症的发生。

三、细胞增殖与癌症治疗的研究了解细胞增殖与癌症的关系，可以为癌症的治疗提供重要的思路。

由于癌细胞的特性是持续不断的增殖，因此抑制癌细胞的增殖过程是治疗癌症的一个重要策略。

目前，研究人员致力于发现针对癌细胞增殖的新型治疗方法。

比如，利用靶向治疗的方法来干扰细胞增殖信号通路的异常激活，以抑制癌细胞的过度增殖。

14细胞增殖调控

细胞周期的调控
CDK激酶
CDK激酶对细胞周期运转起核心性调控作用
CDK激酶
CDK激酶：周期蛋白依赖性蛋白激酶（cyclindependent kinase）的简称，是一种使多种底物蛋白磷酸化的蛋白激酶，由一个催化亚基（CDK）和一个调节亚基（周期蛋白,cyclin）组成，由不同种类的周期蛋白和不同种类的CDK结合构成的CDK激酶在细胞周期不同时相表达，在推动细胞周期运转中起着分子引擎作用，CDK激酶抑制物（ cyclindependent kinase inhibitors,CDKI）对CDK激酶活性起负性调控作用。
4、S/G2/M期转换与DNA复制检验点
DNA复制未完成，M期CDK活性不能表现出来。用非洲爪蟾卵提取物的实验发现，S期时，Cdc25c的活性较低， Wee1的活性较高，CDK1活性受到了抑制，若在S期加入过量Cdc25c，即使DNA复制未完成，仍可以促使S→G2→M的转化。
其他内在和外在因素在细胞周期调控中的作用：癌基因和抑癌基因：癌基因产物包括蛋白激酶、多肽类生长因子、膜表面生长因子受体和激素受体、信号转导器、转录因子、类固醇和甲状腺素受体、核蛋白等几个类型。抑癌基因产物p53、Rb等对细胞增殖起负性调节作用。外界因素如离子辐射、化学物质作用、病毒感染、温度变化、pH等对细胞周期也有重要影响。如DNA损伤后，p53基因表达大大提高。
3、G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDK激酶
哺乳动物细胞中，参与G1期周期蛋白依赖性CDK激酶的周期蛋白包括D、E、A；参与G1期周期蛋白结合的CDK激酶主要包括CDK2、CDK4、CDK6等。其中周期蛋白D主要与CDK4和CDK6结合，也可以与CDK2 结合并调节其活性：周期蛋白D为细胞G1/S转化所必须，已知Rb蛋白为其底物之一。Rb蛋白是G1/S期转化的负调节因子，在G1期的晚期阶段通过磷酸化而失活。

细胞生物学教学大纲-医药学院-中国海洋大学

中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1. 课程描述：生命科学已成为现代科学研究最活跃的领域，细胞生物学又是当前生命科学的重要基础学科，细胞生物学理论和技术已经成为当前医药学研究的最重要的基础学科之一，因此学习本课程将为以后系统研究新药以及在细胞水平上研究药物作用机理奠定理论基础，使其更好地适应医药行业的竞争。

细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它从不同层次(细胞的显微、亚显微和分子水平)上主要研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、衰老与凋亡，细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等。

2. 设计思路：通过本课程的学习，可以使学生系统而深入地掌握细胞生物学的基本概念、基本理论和其在医药领域的应用，了解细胞的形态结构、功能与生命活动的基本规律，了解细胞生物学的研究方法和手段以及该领域的最新发展动态，建立细胞生物学的知识脉络和体系，从而使学生能够从细胞的角度去理解生命。

3. 课程与其他课程的关系：细胞生物学是一门专业课，该课程是主要基础学科，是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。

在学生系统的学习《生物化学》和《人体解剖生理学》的基础上，通过本课程的学习，使学生掌握细胞的形态结构及细胞生命活动规律，了解细胞生物学的研究方法和手段，培养学生生物学的科学思想，从而使学生能够从细胞的角度去理解生命。

细细胞生物学将细胞看作是生命活动的基本单位，在三个不同水平上把组成、结构和功能结合起来，以动态的观点来探索细胞的各种生命活动的具体反应过程。

结合药学专业所开设的分子生物学、生物化学等学科，通过对细胞生物学的深入研究，可以更加精确地了解生物体的生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、衰老和死亡等基本生命现象。

二、课程目标本课程作为医药学院本科生专业选修课程，是学院药学专业学生掌握分子细胞专业知识的专业课程。

第十四章细胞分化与基因表达调控

第⼗四章细胞分化与基因表达调控第⼗四章细胞分化与基因表达调控⼀、填空题：1、癌细胞内染⾊质，染⾊体的和发⽣改变，细胞核，核仁，核质，癌细胞群分裂相，细胞形态是呈和形。

细胞膜表⾯出现和。

2、在个体发育过程中，通常是通过来增加细胞的数⽬，通过来增加细胞的类型。

3、细胞分化的关键在于特异性的合成，实质是在时间和空间上的差异表达。

4、从⼀种类型的分化细胞转变成另⼀种类型的分化细胞，往往要经历和的过程。

5、根据分化阶段的不同，⼲细胞分为和；按分化潜能的⼤⼩，可将⼲细胞分为、和三种。

6、Dolly⽺的诞⽣，说明⾼度分化的哺乳动物的也具有发育全能性，它不仅显⽰⾼等动物细胞的分化复杂性，⽽且也说明卵细胞的对细胞分化的重要作⽤。

7、基因与基因的突变，使细胞增殖失控，形成肿瘤细胞。

8、细胞分化是基因的结果，细胞内与分化有关的基因按其功能分为和两类。

9、编码免疫球蛋⽩的基因是基因，编码rRNA的基因是基因。

10、癌症与遗传病不同之处在于，癌症主要是的DNA的突变，不是的DNA的突变。

⼆、选择题：1、同源细胞逐渐变为结构和功能及⽣化特征上相异细胞的过程是（）A.增殖B.分裂C.分化D.发育E.衰⽼2、从分⼦⽔平看，细胞分化的实质是（）A.特异性蛋⽩质的合成B.基本蛋⽩质的合成C.结构蛋⽩质的合成D.酶蛋⽩质的合成E.以上都不是3、维持细胞最低限度的基因是（）A.奢侈基因B.结构基因C.调节基因D.管家基因E.以上都不是4、⽣物体的细胞中，全能性最⾼的细胞是（）A.体细胞B.⽣殖细胞C.⼲细胞D.受精卵E.上⽪细胞5、关于细胞分化的叙述,错误的是（）A.分化是因为遗传物质丢失B.分化是因为基因扩增C.分化是因为基因重组D.分化是转录⽔平的控制E.分化是翻译⽔平的控制6、细胞分化过程中，不能激活基因进⾏选择性表达的因素是（）A.DNAB.RNAC.组蛋⽩D.酶蛋⽩E.⾮组蛋⽩7、细胞分化的实质是（）A、基因选择性表达B、基因选择性丢失C、基因突变D、基因扩增8、关于肿瘤细胞的增殖特征，下列说法不正确的是（）。

细胞生物学选择题总结

第一章诸绪1.2001年，诺贝尔生理学或医学奖授予了Hartwell、Nurse、Tim Hunt3位科学家，表彰他们在()研究上作出了杰出贡献。

（B）A.细胞程序性死亡B细胞周期调控C.G蛋白偶联受体D.细胞自噬机理2.细胞学说是由()提出来的。

(C)A.Robert Hooke和Leeuwen HoekB.Crick和WatsonC.Schleiden和SchwannD.Sichold和Virchow第三章细胞生物学研究方法1.适于观察培养瓶中活细胞的显微镜是(B)A.荧光显微镜B.相差显微镜C.倒置显微镜D.扫描电镜2.观察血细胞的种类和形态一般制备成血液(C)A.滴片B.切片C.涂片D.印片3.冰冻蚀刻技术主要用于(A)A.电子显微镜B.光学显微镜C.微分干涉显微镜D.扫描隧道显微镜4.流式细胞术可用于测定(D)A.细胞的大小和特定细胞类群的数量B.分选出特定的细胞类群C.细胞中DNA、RNA或某种蛋白的含量D.以上三种功能都有5.扫描电子显微镜可用于(D)。

A.获得细胞不同切面的图像B.观察活细胞C.定量分析细胞中的化学成分D.观察细胞表面的立体形貌6.分离细胞内不同细胞器的主要技术是(A)A.超速离心技术B.电泳技术C.层析技术.D.光镜技术.7.细胞器进行分级分离时最先离心分离到的细胞器是(D)。

A.微粒体B.溶酶体C.线粒体D.细胞核8.由小鼠骨髓瘤细胞与某一B细胞融合后形成的细胞克隆所产生的抗体称(A)。

A.单克隆抗体B.多克隆抗体C.单链抗体D.嵌合抗体单选题9.直接取材于机体组织的细胞培养称为(B)。

A.细胞培养B.原代培养C.传代培养D.细胞克隆10.建立分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞是通过下列技术构建立(A)。

A.细胞融合B.核移植C.病毒转化D.基因转移11.动物细胞在体外培养条件下生长情况是(D)。

A.能无限增殖B.不能增殖分裂很快死亡C.经过有限增殖后死亡D.一般进行有限增殖后死亡,但少数情况下某些细胞发生了遗传突变，,获得无限增殖能力12.正常细胞培养的培养基中常需加入血清，主要是因为血清中含有(C)。