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关于细胞增殖和调控的研究论文

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关于细胞增殖和调控的研究论文

体内糖平衡主要由胰岛素(INS)控制,胰岛β细胞可释放INS调节餐后的血糖,也可通过β细胞的增长适应长期的INS需求,如果其中任一环节发生障碍,引起绝对或相对INS缺乏,则可引发糖尿病。有关INS的生物合成和释放调节已进行了广泛的研究,但对于β细胞再生研究直到近年方引起重视。非INS依赖型糖尿病(NIDDM)发病机理并不十分清楚。但有证据表明:对葡萄糖的刺激反应INS分泌减少和β细胞增长不足易患此病〔1〕,而老年人存在胰岛再生能力低下,可能与糖尿病患病率高有关。Ⅰ型糖尿病是自身免疫引起β细胞损伤,致失代偿,此病初发时常有INS的短期恢复,说明缺损的胰岛细胞竭力满足体内INS的需求。研究β细胞增长的调节将有助于了解糖尿病发病机理,对糖尿病的治疗也将有重要的意义。本文对β细胞增长的难度,如何增长,调节因素等问题的研究做一简要综述。1 β细胞生长能力与糖尿病目前常用C57BL/6J小鼠作为研究NIDDM的遗传性糖尿病动物模型,该种系1988年由美国Duke大学培育成功,为单糖尿病遗传基因病鼠。此鼠在正常饲料喂养下不发病,在高脂肪(33%),高单糖(38%),低纤维素(<3%)饲料诱导下,经过4 w(由4周龄开始至8周龄)发病。它与C57BL/KSJ鼠种的胰岛再生能力不同,即用葡萄糖刺激C57BL/6J小鼠胰岛,可增殖的细胞比率较C57BL/KSJ的多一倍。当发病时,C57BL/6J小鼠出现中度糖尿病、INS抵抗、肥胖和胰岛过度增生,C57BL/KSJ的早期症状与前者相似,但随后出现重度糖尿病,体重下降,β细胞破坏及死亡,这些观察表明胰岛素细胞再生能力决定了糖尿病的表现形式,支持人类Ⅱ型糖尿病是多因素致病的遗传观点。另有证据表明,NIDDM患者的β细胞总量比相应对照组(体重匹配)少〔1〕。有人提出一种假设,认为肥胖者由于外周INS抵抗,β细胞总量应适应性地增加,假如β细胞没有增长,INS产生将不足,便会引发糖尿病。由于胰岛有生产INS的较大贮备,β细胞的适度减少不会引发糖尿病,然而长期持续增加功能负载,致β细胞总量减少,INS释放会逐渐减少。另外,胰岛也存在质的异常,如NIDDM患者血中INS原/INS比值增高,是否通过β细胞的增殖可遮掩质的异常也是今后寄望的研究课题。由此可见,除了INS分泌、抵抗外,还应研究β细胞的生长能力。β细胞增长能力与Ⅰ型糖尿病的发病关系不大,它主要因自身免疫损伤胰岛,发病初期经历了INS的合成由增多到减少的变化过程,表明胰岛为满足机体对INS的需求进行了再生的努力,因不能充分代偿,必然引发糖尿病。如及时用免疫抑制剂中止β细胞损害,可不致于发生严重的糖尿病症状。由于β细胞可再生的部分有限,此种治疗需在自身免疫损伤β细胞的初期进行。2 胰岛β细胞的生长人到成年以后,有些细胞仍然进行着细胞分型,如表皮细胞、血细胞,有的不再进行分裂增殖,如神经细胞,即损伤后不能通过增殖来修复;有些细胞正常时并不进行分裂增殖,但当损伤后,细胞可旺盛地进行分裂,达到修复目的,如肝细胞。胰岛细胞平时也是处于相对静止期,并不分裂,但当损伤后需修复时只有很少一部分细胞可以进行分裂,且随年龄增长,可增殖细胞的部分也逐步减少。β细胞增殖周期分裂过程同其它细胞相似,由G1期、S期、G2期和M期组成,整个细胞周期时间为 h,平时处于相对稳定的G0期。分析葡萄糖对β细胞增殖的作用,见细胞周期各时期变化与葡萄糖无关,说明葡萄糖是调节部分细胞进入“可增殖部分proliferative compart,PC)”,使之进入细胞循环进行增殖。这与一般的调节机制相同,即进入细胞周期后是由与启始刺激因子不同的一系列调节物调节。用不同刺激条件观察细胞周期,可估计最大PC,即能够再生的部分细胞,胎鼠的胰岛约为10%,到成年时减到不足3%,而剩余大部分胰岛处于不可逆的G0期,不能进行细胞增殖〔5〕。以上研究说明胰岛再生能力受能够再生细胞的存有量和刺激因子的双方约束。3 β细胞的增长方式〔2,3〕β细胞的增长包括三方面:由β细胞前体衍变,即增生或化生;β细胞体积增大——肥大,β细胞数目增多——再生。给正常成年大鼠注射链脲佐菌素(STZ)破坏胰岛,可造成永久性糖尿病模型,而给刚出生的大鼠注射STZ14 d后血糖恢复正常,此时可见管状上皮存在,含有INS的细胞,另外胰岛随胰管的生长而增长,表明胰岛细胞可增生。虽然缺乏β细胞前体的形态标志物,不能直接测定前体,但间接证据表明存在在此过程。关于β细胞肥大的研究较少,它主要由营养素刺激,适应INS增加的需求,致β细胞体积增大,INS产生增多,但在β细胞生长方面此种方式有限,只是部分质(INS分泌增多)上的修复。4 β细胞生长的调节因子 营养素调节 胎儿和新生儿胰岛发育变化较大,尤其是出生后受营养素的刺激,在妊娠20 d前的胎鼠胰岛主要由混合必需氨基酸刺激再生,葡萄糖不起作用,而妊娠末期为对葡萄糖敏感,氨基酸降到次要地位。此种转变似乎是为出生后作准备,何种因子调节此变化尚不清楚。氨基酸的促进作用,可持续到成年,但不再起主导作用〔4〕。D-葡萄糖、D-甘露糖或混合必需氨基酸由β细胞代谢刺激再生,用甘露庚酮糖抑制葡萄糖代谢,刺激作用消失。不能代谢的糖类,如L-葡萄糖、3-0-甲基葡萄糖或果糖不能促进再生。这些研究表明,β细胞再生与INS合成和释放一样,与刺激物的代谢相关。也有报道游离脂肪酸可促进再生。 生长因子的调节 现已知体内含有一组多肽生长因子,其结构与激素相似,通过特异性膜受体传递生物学信息,称之为生长因子。根据生长因子产生细胞和支配细胞间的关系,主要有下列三种模式:(1)内分泌型:产生生长因子的细胞分泌出来的生长因子,通过血液携带作用于远处的细胞;(2)旁分泌型:产生生长因子的细胞分泌出来的生长因子作用于邻近的细胞;(3)自分泌型:产生生长因子的细胞所分泌的生长因子作用于细胞本身,其本身有相应的受体〔6〕。生长调节素或INS样生长因子(IGFs)由生长激素刺激生产和释放,它通过自分泌或旁分泌机制促进局部细胞增殖。鼠胰岛可释放IGFⅠ和IGFⅡ,外源性IGFⅠ和IGFⅡ的加入促进胰岛细胞再生,另外用IGFⅠ抗体可抵消部分生长激素(GH),促进增殖作用。这些研究表明,IGFs中介了GH促生长作用,INS可与Ⅰ型IGF受体作用促进胰岛再生。血小板衍生长因子(PDGF)和成纤维细胞生长因子(FGF)对某些细胞的作用,可称为“支配”因子,因它们本身并不进入细胞循环,而是通过其后的“执行”因子,如INS、IGFs或表皮生长因子(EGF)使细胞再生。 激素的调节 已知生长素(GH)对β细胞再生和INS的合成有促进作用,与此密切相关的催乳素和胎盘催乳素也促进再生,鼠β细胞有催乳素受体,在许多组织GH是通过刺激IGFs的产生和释放而起到促进细胞增殖效应的〔7〕。胃肠(GI)肽类激素除调节消化器官本身的活动外,还具有促激素和促生长等生理机能。GI肽类中的胃泌素、缩胆囊素、促胰液素和抑胃肽均刺激INS释放。有报道促胰液素和缩胆囊素可促进胰岛素细胞再生,但此方面的研究较少,需进一步证实。类固醇激素对胰岛作用的研究,体内与体外的实验结果不一致。体内给予糖皮质激素促进β细胞肥大、增殖、血中INS浓度升高;而体外实验为糖皮质激素抑制INS释放和细胞再生,也有报道不抑制,但未证实其促进作用。 基因的调控 为提高胰岛细胞再生能力,许多学者从基因调控方面进行了探索。大鼠经90%去胰岛术在数周内发生糖尿病,再用DNA修复酶多聚(ADP-核糖)合成酶抑制剂尼克酰胺治疗可诱导胰岛细胞再生,减低糖尿病的发病率。已鉴定其作用是由一种仅在增生的胰岛表达,而正常胰岛不表达的特异再生基因(regenerating gene,Reg gene)所致〔8,9〕,由此生产的Reg蛋白参与β细胞的再生增殖〔10〕。人类Reg基因也已鉴定,其结构同大鼠的相似。另外正常的胰腺泡细胞也可产生Reg蛋白,以前由人体胰石和胰液分离的胰石蛋白(Pancreatic stone protein,PSP)以及由人胰腺分离出的胰线蛋白(Pancreatic thread protein,PTP)均为由Reg基因产生的同一种蛋白〔11,12〕。Reg蛋白的作用可以看作为胰岛β细胞的自分泌型生长因子,最近有人观察到用不同营养因素和激素作用培养的大鼠胰岛细胞,可见β细胞的增殖与Reg基因的表达有相关性〔13〕。用Reg蛋白治疗90%去胰岛大鼠,β细胞增加,血糖显著降低〔14〕。另外Reg蛋白促进离体β细胞核中3H-TdR的掺入增多。这些结果表明,Reg蛋白有望开辟治疗糖尿病的一种新途径。另外许多其它因子,如cAMP、胰岛素原、糊精、热休克蛋白(Heat shock protein,HSP)和超氧化物歧化酶均有报道与胰岛的修复相关〔3〕。作者简介:张世联,男,43岁,副研究员,研究方向:胰岛素抵抗作者单位:张世联 王 薇 (河北省医学科学院,石家庄 050021)参考文献1 Kloppel G,Lohr M,Hablich K et pathology and pathogenesis of type Ⅰand typeⅡ diabetes Synth Path Res,1985;4:102 Swenne beta-cell growth and diabetes ,1992;35:1933 河津 捷二,石井 主税,大野 富雄 et al.胰ヲンダルハンス岛β细胞再生.综合临床,1994;43(2):2554 Swenne DNA replication of the islets during develpment of rat growth hormone and ;34:8035 Pardee events and regulation of cell ,1989;246:6036 陈诗书.医学细胞与分子生物医学.上海:上海医科大学出版社,1995:313~3307 Nielsen of growth hormone,prolactin and placental on insulin content and 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细胞生物是指所有具有细胞结构的生物。这是我为大家整理的关于细胞生物学术论文,仅供参考!

细胞因子的生物学活性

关键字: 细胞因子

细胞因子具有非常广泛的生物学活性,包括促进靶细胞的增殖和分化,增强抗感染和细胞杀伤效应,促进或抑制其它细胞因子和膜表面分子的表达,促进炎症过程,影响细胞代谢等。

一、免疫细胞的调节剂

免疫细胞之间存在错综复杂的调节关系,细胞因子是传递这种调节信号必不可少的信息分子。例如在T-B细胞之间,T细胞产生IL-2、4、5、6、10、13,干扰素γ等细胞因子刺激B细胞的分化、增殖和抗体产生;而B细胞又可产生IL-12调节TH1细胞活性和TC细胞活性。在单核巨噬细胞与淋巴细胞之间,前者产生IL-1、6、8、10,干扰素α,TNF-α等细胞因子促进或抑制T、B、NK细胞功能;而淋巴细胞又产生IL-2、6、10,干扰素γ,GM-CSF,巨噬细胞移动抑制因子(MIF)等细胞因子调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节作用。例如T细胞产生的IL-2可刺激T细胞的IL-2受体表达和进一步的IL-2分泌,TH1细胞通过产生干扰素γ抑TH2细胞的细胞因子产生。而TH2细胞又通过IL-10、IL-4和IL-13抑制TH1细胞的细胞因子产生。通过研究细胞因子的免疫 网络调节,可以更好地理解完整的免疫系统调节机制,并且有助于指导细胞因子做为生物应答调节剂(biologicalresponsemodifier’BRM)应用于临床 治疗免疫性疾病。图4-1 细胞因子与TH1、TH2的相互关系(略)

二、免疫效应分子

在免疫细胞针对抗原(特别是细胞性抗原)行使免疫效应功能时,细胞因子是其中重要效应分子之一。例如TNFα和TNFβ可直接造成肿瘤细胞的凋零(apoptosis)’使瘤细胞DNA断裂’细胞萎缩死亡;干扰素α、β、γ可干扰各种病毒在细胞内的复制,从而防止病毒扩散;LIF可直接作用于某些髓性白血病细胞,使其分化为单核细胞,丧失恶性增殖特性。另有一些细胞因子通过激活效应细胞而发挥其功能,如IL-2和IL-12刺激NK细胞与TC细胞的杀肿瘤细胞活性。与抗体和补体等其它免疫效应分子相比,细胞因子的免疫效应功能,因而在抗肿瘤、抗细胞内寄生感染、移植排斥等功能中起重要作用。

三、造血细胞刺激剂

从多能造血干细胞到成熟免疫细胞的分化发育漫长道路中,几乎每一阶段都需要有细胞因子的参与。最初研究造血干细胞是从软琼脂的半固体培养基开始的,在这种培养基中,造血干细胞分化增殖产生的大量子代细胞由于不能扩散而形成细胞簇,称之为集落,而一些刺激造血干细胞的细胞因子可明显刺激这些集落的数量和大小因而命名为集落刺激因子(CSF)。根据它们刺激的造血细胞种类不同有不同的命名,如GM-CSF、G-CSF、M-CSF、multi-CSF(IL-3)等。目前的研究表明,CSF和IL-3是作用于粒细胞系造血细胞,M-CSF作用于单核系造血细胞,此外Epo作用于红系造血细胞,IL-7作用于淋巴系造血细胞,IL-6、IL-11作用于巨核造血细胞等等。由此构成了细胞因子对造血系统的庞大控制 网络。某种细胞因子缺陷就可能导致相应细胞的缺陷,如肾性贫血病人的发病就是肾产生Epo的缺陷所致,正因如此,应用Epo 治疗这一疾病收到非常好的效果。目前多种刺激造血的细胞因子已成功地用于临床血液病,有非常好的 发展前景。

四、炎症反应的促进剂

炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应过程,症状表现为局部的红肿热痛,病理检查可发现有大量炎症细胞如粒细胞、巨噬细胞的局部浸润和组织坏死,在这一过程中,一些细胞因子起到重要的促进作用,如IL-1、IL-6、IL-8、TNFα等可促进炎症细胞的聚集、活化和炎症介质的释放’可直接刺激发热中枢引起全身发烧’IL-8同时还可趋化中性粒细胞到炎症部位’加重炎症症状.在许多炎症性疾病中都可检测到上述细胞因子的水平升高.用某些细胞因子给动物注射’可直接诱导某些炎症现象’这些实验充分证明细胞因子在炎症过程中的重要作用.基于上述理论研究结果’目前已开始利用细胞因子抑制剂治疗炎症性疾病’例如利用IL-1的受体拮抗剂(IL-1receptor antagonist’IL-lra)和抗TNFα抗体治疗败血性休克、类风湿关节炎等,已收到初步疗效。

五、其它

许多细胞因子除参与免疫系统的调节效应功能外,还参与非免疫系统的一些功能。例如IL-8具有促进新生血管形成的作用;M-CSF可降低血胆固醇IL-1刺激破骨细胞、软骨细胞的生长;IL-6促进肝细胞产生急性期蛋白等。这些作用为免疫系统与其它系统之间的相互调节提供了新的证据。

细胞衰老的分子生物学机制

摘要:细胞衰老(cellular aging)是细胞在其生命过程中发育到成熟后,随着时间的增加所发生的在形态结果和功能方面出现的一系列慢性进行性、退化性的变化。细胞衰老是基因与环境共同作用的结果,是细胞生命活动过程的客观规律。为研究细胞衰老分子生物学机制,本文就此展开研究。

关键词:细胞衰老;分子生物学;机制研究

细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡是两个不同的概念,个体的衰老并不等于所有细胞的衰老,但是细胞的衰老又是同个体的衰老紧密相关的。细胞衰老是个体衰老的基础,个体衰老是细胞普遍衰老的过程和结果。

细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退,逐渐趋向死亡的现象。衰老是生界的普遍规律,细胞作为生物有机体的基本单位,也在不断地新生和衰老死亡。生物体内的绝大多数细胞,都要经过增殖、分化、衰老、死亡等几个阶段。可见细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象。我们知道,生物体内每时每刻都有细胞在衰老、死亡,同时又有新增殖的细胞来代替它们。

衰老是一个过程,这一过程的长短即细胞的寿命,它随组织种类而不同,同时也受环境条件的影响。高等动物体细胞都有最大增殖能力(分裂)次数,细胞分裂一旦达到这一次数就要死亡。各种动物的细胞最大裂次数各不相同,人体细胞为50~60次。一般说来,细胞最大分裂次数与动物的平均寿命成正比。通过细胞衰老的研究可了解衰老的某些规律,对认识衰老和最终找到延缓或推迟衰老的方法都有重要意义。细胞衰老问题不仅是一个重大的生物学问题,而且是一个重大的社会问题。随着科学发展而不断阐明衰老过程,人类的平均寿命也将不断延长。但也会出现相应的社会老龄化问题以及呼吸系统疾病、心血管系统疾病、脑血管病、癌症、关节炎等老年性疾病发病率上升的问题。因此衰老问题的研究是今后生命科学研究中的一个重要课题。

1 细胞衰老的特征

科学研究表明,衰老细胞的细胞核、细胞质和细胞膜等均有明显的变化:①细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速度减慢;②细胞内酶的活性降低;③细胞内的色素会积累;④细胞内呼吸速度减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,颜色加深。线粒体数量减少,体积增大;⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。形态变化总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化。

衰老细胞的形态变化表现有:①核:增大、染色深、核内有包含物;②染色质:凝聚、固缩、碎裂、溶解;③质膜:粘度增加、流动性降低;④细胞质:色素积聚、空泡形成;⑤线粒体:数目减少、体积增大;⑥高尔基体:碎裂;⑦尼氏体:消失;⑧包含物:糖原减少、脂肪积聚;⑨核膜:内陷。

2 分子水平的变化

①从总体上DNA复制与转录在细胞衰老时均受抑制,但也有个别基因会异常激活,端粒DNA丢失,线粒体DNA特异性缺失,DNA氧化、断裂、缺失和交联,甲基化程度降低;②mRNA和tRNA含量降低;③蛋白质含成下降,细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰反应,导致蛋白质稳定性、抗原性,可消化性下降,自由基使蛋白质肽断裂,交联而变性。氨基酸由左旋变为右旋;④酶分子活性中心被氧化,金属离子Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢失,酶分子的二级结构,溶解度,等电点发生改变,总的效应是酶失活;⑤不饱和脂肪酸被氧化,引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联,膜的流动性降低。

3 细胞衰老原因

迄今为止,细胞衰老的本质尚未完全阐明,难以给明确的定义,只能根据现有的认识,从不同的角度概括细胞衰老的内涵。细胞衰老是各种细胞成分在受到内外环境的损伤作用后,因缺乏完善的修复,使“差错”积累,导致细胞衰老。根据对导致“差错”的主要因子和主导因子的认识不同,可分为不同的学说,这些学说各有其理论基础和实验证据[1]。

差错学派 有以下七种学说,有代谢废物积累学说、大分子交联学说、自由基学说、体细胞突变学说、DNA损伤修复学说、端粒学说、生物分子自然交联说等。其中最主要的自由基学说和端粒学说。

自由基学说 自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团,普遍存在于生物系统。其种类多、数量大,是活性极高的过渡态中间产物。正常细胞内存在清除自由基的防御系统,包括酶系统和非酶系统。前者如:超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX),非酶系统有维生素E,醌类物质等电子受体。机体通过生物氧化反应为组织细胞生命活动提供能量,同时在此过程中也会产生大量活性自由基。自由基的化学性质活泼,可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质,造成损伤,如DNA的断裂、交联、碱基羟基化。实验表明DNA中OH8dG(8-羟基-2‘-脱氧鸟苷)随着年龄的增加而增加。OH8dG完全失去碱基配对特异性,不仅OH8dG被错读,与之相邻的胞嘧啶也被错误复制。大量实验证明实,超氧化物岐化酶与抗氧化酶的活性升高能延缓机体的衰老。Sohal等(1994、1995),将超氧化物岐化酶与过氧化氢酶基因导入果蝇,使转基因株比野生型这两种酶基因多一个拷贝,结果转基因株中酶活性显著升高,平均年龄和最高寿限有所延长。

英国学者提出的自由基理论认为自由基攻击生命大分子造成组织细胞损伤,是引起机体衰老的根本原因,也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要起因。自由基就是一些具有不配对电子的氧分子,它们在机体内漫游,损伤任何于其接触的细胞和组织,直到遇到如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、OPC(原花青素)之类的生物黄酮等抗氧化剂将其中和掉或被机体产生的一些酶(如SOD)将其捕获。自由基可破坏胶原蛋白及其它结缔组织,干扰重要的生理过程,引起细胞的DNA突变。此外还可引起器官组织细胞的破坏与减少[2]。例如神经元细胞数量的明显减少,是引起老年人感觉与记忆力下降、动作迟钝及智力障碍的又一重要原因。器官组织细胞破坏或减少主要是由于自由基因突变改变了遗传信息的传递,导致蛋白质与酶的合成错误以及酶活性的降低。这些的积累,造成了器官组织细胞的老化与死亡。

生物膜上的不饱和脂肪酸易受自由基的侵袭发生过氧化反应,氧化作用对衰老有重要的影响,自由基通过对脂质的侵袭加速了细胞的衰老进程[3]。 自由基作用于免疫系统,或作用于淋巴细胞使其受损,引起老年人细胞免疫与体液免疫功能减弱,并使免疫识别力下降出现自身免疫性疾病。

端粒学说 染色体两端有端粒,细胞分裂次数多,端粒向内延伸,正常DNA受损。

遗传学派 认为衰老是遗传决定的自然演进过程,一切细胞均有内在的预定程序决定其寿命,而细胞寿命又决定种属寿命的差异,而外部因素只能使细胞寿命在限定范围内变动。

参考文献:

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兰为民讲解胰岛细胞功能

肿瘤细胞的增殖论文参考文献

p53基因,参与调控细胞周期、DNA修复、细胞凋亡以及细胞代谢通路等。是第一个被发现肿瘤抑制因子,也是最著名的抑癌基因,人类肿瘤细胞中最常见的突变基因,超过一半的癌症中发现存在p53基因突变。癌细胞通常会表现出代谢过程的增加以满足其快速分裂增殖的能量需求。肿瘤细胞中代谢的增加会带来大量的副产物——氨,然而,目前还不清楚尚肿瘤细胞如何处理过量的氨以及氨积累可能导致的结果。 2019年3月6日,清华大学生命科学学院江鹏研究员作为通讯作者在 Nature 杂志发表题为:p53 regulation of ammonia metabolism through urea cycle controls polyamine biosynthesis 的研究论文。 该研究首次将p53与尿素循环和氨代谢联系起来,并进一步揭示了氨在控制多胺生物合成和细胞增殖中的作用。发现并证实著名抑癌基因 p53 通过抑制尿素循环来调节氨代谢,从而抑制肿瘤的生长。 尿素循环(urea cycle)用于消除由人体内蛋白质分解或含氮化合物合成产生的过量氮和氨。尿素循环酶还操纵某些类型肿瘤中的核苷酸代谢。 三种尿素循环基因CPS1、OTC和ARG1的mRNA的表达在几种p53缺失的肿瘤细胞系中相对于其野生型对照相比表达增加,在HEK293细胞过表达p53,会抑制这三个基因的mRNA表达。 通过Luciferase报告基因实验,证实p53基因通过直接的靶向作用关系抑制CPS1、OTC和ARG1这三个基因的表达。 ODC是多胺合成过程中的限速酶,p53基因通过抑制尿素循环导致氨积累,氨积累会导致ODC的mRNA翻译显著降低,从而降低多胺合成速率,抑制肿瘤细胞的增殖和生长。 通过控制尿素循环的一半以上步骤,p53对氨代谢的强烈监视使肿瘤受到抑制,这也表明尿素循环和氨代谢在肿瘤发生中的重要性及其作为治疗靶标的潜力。 该研究首次将p53与尿素循环和氨代谢联系起来,并进一步揭示了氨在控制多胺生物合成和细胞增殖中的作用,发现并证实著名抑癌基因 p53 通过抑制尿素循环来调节氨代谢,从而抑制肿瘤的生长。

增殖是一种在生物医学领域内, 非常常见的表型, 甚至可以说是最常见的一种表型。

细胞增殖是高等生物体最为重要的生命特征。 高等动物体内的细胞,主要有两种增殖的方式。第一种是体细胞的增殖方式: 有丝分裂。 有丝分裂也是最常见的一种增殖方式。 在有丝分裂的过程中, 2 倍体的体细胞在经过有丝分裂之后, 产生两个都是 2 倍体的后代细胞;另一种是性生殖细胞所采用的增殖方式, 被称为减数分裂。 减数分裂最大的特点是, 2倍体的性生殖细胞, 经过减数分裂后, 形成 2 个单倍体的后代细胞。 由于细胞在分裂前是 2 倍体, 而分裂后变成了单倍体, 使得细胞内的染色体数目变成了原先的一半, 因此得名“减数分裂” 。

增殖是最为常见的表型。 无论是正常生理条件下, 还是异常的病理条件下, 无论是正常的细胞, 还是异常的细胞, 增殖现象都是普遍存在的。

一.增殖表型如何检测?

1.分子层面检测增殖表型

有些分子的表达和增殖的表型有密切的关系, 因此, 只要能检测到这些特定分子的表达, 就表征了增殖现象的发生。 这类分子就是增殖的 marker 分子。

常见的和增殖相关的 marker 分子有如下几种:

(1) 与增殖相关的分子标志物

A) MCM (微小染色体维持蛋白, minichromasome maintenance protein, MCM) 。 MCM只存在于真核细胞中。 MCM 在有丝分裂的晚期和 G1 期与染色质紧密结合, 在 S 期和G2 期分开。 MCM 蛋白只在细胞的增殖期才能检测到, 它的表达在 G1/S 转换点达到峰值, 在分化期和静息期时, 表达缺失, 因此可以作为细胞增殖的特殊标志物。

B) 细胞核相关抗原 Ki-67。 这个分子是经典的细胞增殖相关分子标志物, 最早在 1983年在增殖细胞中发现, 目前在病理诊断中使用非常地广泛。 Ki-67 的一级结构比较特殊,还没有发现与之同源的蛋白, 所以目前对于 Ki-67 的功能了解得不多。 推测它可能具有如下的几个功能: 1) 推测 Ki-67 可以调节细胞周期; 2) Ki-67 能和 DNA 或者 RNA 发 生相互结合; 3) Ki-67 在细胞分裂期参与合成核糖体。 Ki-67 在细胞的 G0 期不表达,G1 中期到后期出现表达, S 期和 G2 期表达逐渐增加, 有丝分裂期达到高峰, 细胞分裂后迅速降解。

C) 增殖细胞核抗原 PCNA。 PCNA 又称为周期素, 它是 DNA 聚合酶δ的辅助蛋白。 这个分子也是经典的增殖相关分子标志物, 最早在 1978 年就有所报道。 又因为 PCNA 出现在增殖期细胞的细胞核中, 所以被称之为增殖细胞核抗原。 PCNA 的主要功能有: 1)DNA 聚合酶δ的辅助蛋白; 2) 参与 DNA 损伤的修复; 3) 参与细胞周期的调控; 4)和 p21 相互作用。 P21 是 CDK 的抑制因子, 因此 PCNA 通过和 p21 相互作用, 间接影响细胞周期和增殖。 在增殖细胞的细胞周期中, PCNA 的量会发生明显变化, 它在 G0/G1期几乎没有表达, G1 晚期表达大幅度增加, S 期达到高峰,G2/M 期表达下降。 PCNA 也已经广泛应用于临床病理诊断和相关的生物学研究中。

PCNA 和 Ki-67 作为细胞增殖标志物, 所存在的一些缺陷。 PCNA 和 Ki-67在 G1 早期不表达, 因此在整个细胞周期过程中, 存在表达时间上的间隙。 另外 PCNA 在DNA 修复和复制过程中, 发挥了作用, 这会导致结果的“假阳性”。 就是说某些没有发生增殖, 但是发生了 DNA 修复的细胞, 也会上调 PCNA 的表达, 这会让研究者误以为细胞发生了增殖。 Ki-67 也会有类似假阳性现象的存在, 比如说 Ki-67 的表达水平, 会受到外部因素的影响, 比如在营养缺乏的时候。 MCM 蛋白相对于 PCNA 和 Ki-67 而言, 很大的优势在于整个细胞周期中都有表达, 而且它不受 DNA 损伤修复和其他外部因素的影响。 因此有的研究者认为, MCM 蛋白是优于 PCNA 和 Ki-67 的理想的细胞增殖标志物。 但是从实际的应用层面看, 无论是在临床应用当中, 还是在基础科研当中, PCNA 和 Ki-67 的应用, 都更加广泛。

(2) 和干细胞相关的分子标志物

根据肿瘤干细胞的理论, 肿瘤干细胞是肿瘤中, 具有自我更新的能力并且能够产生异质性的肿瘤细胞。 肿瘤干细胞通过自我更新和无限增殖, 维持了肿瘤细胞群的生命力。 因此, 如果通过肿瘤干细胞相关分子标志物的检测, 证实肿瘤干细胞的数量增加, 这就提示肿瘤的恶性程度高, 间接地说明了肿瘤增殖能力的增强。 例如, CD44 是胰腺癌中肿瘤干细胞常用的分子标志物, 因此可以通过检测 CD44 的表达水平, 证实胰腺癌中肿瘤干细胞的情况, 间接地证实肿瘤细胞增殖能力的强弱。 但是采用这种方法是具有局限性的, 因为不同肿瘤的肿瘤干细胞分子标志物是不同的。 而且在很多肿瘤当中, 肿瘤干细胞的标志物, 还存在很大的争议。所以我个人的建议是, 直接检测 PCNA 或者 Ki-67 之类的细胞增殖相关标志物更好更直接;检测肿瘤干细胞相关的分子标志物, 只能间接地说明肿瘤细胞的恶性增殖情况, 只能算是锦上添花而已。

(3) 检测抑癌基因

检测抑癌基因相关的分子标志物也是一类和细胞增殖间接相关的分子标志物。检测这一类分子标志物, 它存在着如下的一种逻辑推理的过程, 首先, 在细胞内抑癌基因的表达水平或者活性明显下降, 就提示肿瘤的恶性程度明显提升, 间接地说明了肿瘤的恶性增殖表型会有所增加。 在这一类分子标志物当中常见的抑癌基因有两个: p53 和 PTEN。 经常可以看到在论文当中, 通过 western 或者 qPCR, 证实 p53 以及 PTEN 分子表达水平降低, 从而间接地说明肿瘤细胞恶性程度上升, 肿瘤的增殖表型也会显著的提升。

2.细胞层面检测增殖表型

(1) 直接检测细胞的增殖状态

A) 最为经典的方法是 MTT 法。 MTT 是一种染料。 它的检测原理是活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性 MTT 还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒(Formazan) 并沉积在细胞中,而死细胞没有这个现象。 DMSO 能溶解细胞中的甲瓒, 最后用酶标仪在特定的波长处, 测定光吸收值, 可间接反映活细胞的数量。 MTT 法早已成为研究细胞增殖的经典方法。 后续基于类似的实验原理,还在 MTT方法的基础之上,演化出了各种不同的替代技术,比如 CCK8染色实验等等。 在做 MTT 实验的时候, 通常取 5 个时间点(通常就是 5 天) 。 把 5 天中每一天的吸光度数据都记录下来, 最后形成一条细胞增殖的曲线。 通过比较不同处理方式或者不同实验组之间, 细胞增殖曲线的高低, 就可以判断细胞增殖情况的快慢。

B) 另一种经常用于检测细胞增殖的经典方法是 Brdu 染色法。 Brdu 是胸腺密啶的衍生物,可以标记活细胞中新合成的 DNA, 可以代替胸腺嘧啶, 选择性地整合到复制细胞新合成的DNA 中。 这种渗入可以稳定存在, 随着 DNA 的复制, Brdu 可以进入子代细胞中。 Brdu 特异性抗体可以用于检测 Brdu 在细胞 DNA 中的渗入, 从而判断细胞增殖能力的变化。 通常在使用 Brdu 单克隆抗体之后, 都会结合免疫荧光染色, 显示增殖的细胞, 同时结合其他细胞标记物, 进行双重染色, 可以判断增殖细胞的种类, 增殖细胞的增殖速度, 对研究细胞动力学有重要的意义, 因为组织细胞内没有内源性 Brdu 的存在, 所以这种方法用于检测细胞的增殖, 应用非常广。 另外, 通过 Brdu 染色法可以提供影像学相关的数据, 这比单纯采用MTT 法(只能提供简单的折线图) , 要更富有视觉效果。 基于 Brdu 染色方法, 又演化迭代出 Edu 的染色方法。 Edu 也是一种胸腺嘧啶核苷类似物, 能够在 DNA 复制时期代替胸腺嘧啶, 渗入正在合成的 DNA 分子中。 而且在检测的时候, 直接采用荧光染料与 Edu 特异性反应, 直接准确地检测出 DNA 复制活性, 能更有效地检测细胞增殖现象。

C) MTT 法或者 Brdu 染色法, 这类技术都属于 End-point assay(终点分析法) 。 因为这类技术对于细胞都有破坏作用, 在检测过程中, 细胞已经死亡, 结构也不再完整。 因此, 有公司(例如罗氏) 研发了实时记录细胞增殖状态的设备和方法, 这种设备成为 RTCA(real time cell analyzer, RTCA) 。 RTCA 这类技术的特点就是实时(real time) 。 RTCA 实时细胞分析仪, 需要用到特定的细胞培养板(被称为 E-plate) , 在 E-plate 每一个孔的底部都含有特制的电极。 电极的作用就是实时记录孔内的电阻抗(electric impedance) 。 当细胞在孔内发生粘附, 转移, 增殖的时候, 孔内的电阻抗发生变化, 被电 极实时记录, 研究者也就获得了相关的实时数据。 不过需要特别强调的是, 采用这种 RTCA的方法, 不仅仅可以用于细胞增殖的数据的获取, 也可以用来检测细胞的黏附, 细胞的凋亡、细胞的转移等等, 所以它的应用范围是非常广的。

(2) 检测细胞的克隆形成能力

肿瘤细胞由于恶性程度高, 因而还具有一类特殊的增殖能力--被称为克隆形成能力。 正常细胞在增殖的时候, 需要细胞与细胞之间的信号传递。 这些信号的存在, 使得正常细胞增殖过程中, 可以有序地受到调控。 但是肿瘤细胞具有高度的恶性, 它的增殖是不受调控的, 所以即便缺少细胞之间的交互和信号通路, 肿瘤细胞也可以由单独一个细胞, 增殖形成大量的子代细胞, 最终形成一个细胞克隆。 这种现象就被称之为克隆形成能力, 可以通过克隆形成实验, 加以检测。

对于干细胞, 也有一种类似于克隆形成实验的技术, 用于检测干细胞的增殖能力, 这种方法被称为“干细胞悬浮成球试验” (microsphere formation assay) 。 鉴定干细胞需要很多的指标, 能在离体条件下, 形成微球/悬浮球(microsphere) 是鉴定具有干性细胞的方法和指标之一。

3.组织层面检测增殖表型

(1) 检测分子标志物

临床上最容易获得的组织样本, 通常都是石蜡切片。 基于石蜡切片, 可以进行免疫组织化学IHC 的研究, 检测和增殖相关的分子标志物, 比如 PCNA 和 Ki-67。

(2) 细胞形态和组织结构上的差异

在临床组织样本当中, 除了检测和增殖表型相关的分子标志物之外, 还可以通过形态学的方式, 检测细胞形态的多样性和组织结构上的巨大差异。

通过石蜡切片的染色实验, 可以观察到恶性肿瘤细胞一般比正常细胞要大。 而且即便是同一种肿瘤, 在相同的组织部位, 肿瘤细胞的大小和形态也会很不一致, 很不均匀, 有时甚至会出现巨细胞。 在有些肿瘤细胞的细胞核内, 会出现细胞核体积增大的现象, 这就使肿瘤细胞的细胞核与细胞浆的比例异常。 肿瘤细胞的细胞核大小, 形状都很不均一, 甚至会出现巨核、双核、 多核或者是形态奇异的奇异型细胞核。 通过详细的形态学观察可以判定细胞发生了恶性增殖。

正常组织当中, 是由很多不同类型的细胞所组成。 不同类型的细胞在组织内, 以特定的、 有序的排列顺序, 组成了健康的组织。 但是在组织内发生肿瘤之后, 由于肿瘤细胞发生不受控制的恶性增殖, 并且挤压了周围的正常细胞, 导致整个正常组织内细胞的有序排列顺序被破坏, 组织内不同类型细胞的排列结构发生异常。 通过对于组织内部细胞排列顺序和排列结构的检测, 也能够获得肿瘤细胞发生恶性增殖的证据。

4.动物层面检测增殖表型

大部分的疾病类型都有与之相对应的, 可用于研究的动物模型。 在肿瘤研究当中, 用于研究增殖相关表型的动物模型, 最常见的就是移植瘤动物模型。

在移植瘤当中, 为了获取和增殖相关的表型, 通常要记录几个参数, 比较简单的有肿瘤的大小也就是体积, 其次是肿瘤的重量, 这些参数是反应肿瘤大小和细胞增殖特性, 最直观的数据。 有了移植瘤的样本之后, 我们还是可以通过降低维度的方式, 以移植瘤的样本作为检测对象, 检测分子标志物以及检测细胞相关的行为学和形态学。

二.总结

关于细胞的论文

细胞生物是指所有具有细胞结构的生物。这是我为大家整理的关于细胞生物学术论文,仅供参考!

细胞因子的生物学活性

关键字: 细胞因子

细胞因子具有非常广泛的生物学活性,包括促进靶细胞的增殖和分化,增强抗感染和细胞杀伤效应,促进或抑制其它细胞因子和膜表面分子的表达,促进炎症过程,影响细胞代谢等。

一、免疫细胞的调节剂

免疫细胞之间存在错综复杂的调节关系,细胞因子是传递这种调节信号必不可少的信息分子。例如在T-B细胞之间,T细胞产生IL-2、4、5、6、10、13,干扰素γ等细胞因子刺激B细胞的分化、增殖和抗体产生;而B细胞又可产生IL-12调节TH1细胞活性和TC细胞活性。在单核巨噬细胞与淋巴细胞之间,前者产生IL-1、6、8、10,干扰素α,TNF-α等细胞因子促进或抑制T、B、NK细胞功能;而淋巴细胞又产生IL-2、6、10,干扰素γ,GM-CSF,巨噬细胞移动抑制因子(MIF)等细胞因子调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节作用。例如T细胞产生的IL-2可刺激T细胞的IL-2受体表达和进一步的IL-2分泌,TH1细胞通过产生干扰素γ抑TH2细胞的细胞因子产生。而TH2细胞又通过IL-10、IL-4和IL-13抑制TH1细胞的细胞因子产生。通过研究细胞因子的免疫 网络调节,可以更好地理解完整的免疫系统调节机制,并且有助于指导细胞因子做为生物应答调节剂(biologicalresponsemodifier’BRM)应用于临床 治疗免疫性疾病。图4-1 细胞因子与TH1、TH2的相互关系(略)

二、免疫效应分子

在免疫细胞针对抗原(特别是细胞性抗原)行使免疫效应功能时,细胞因子是其中重要效应分子之一。例如TNFα和TNFβ可直接造成肿瘤细胞的凋零(apoptosis)’使瘤细胞DNA断裂’细胞萎缩死亡;干扰素α、β、γ可干扰各种病毒在细胞内的复制,从而防止病毒扩散;LIF可直接作用于某些髓性白血病细胞,使其分化为单核细胞,丧失恶性增殖特性。另有一些细胞因子通过激活效应细胞而发挥其功能,如IL-2和IL-12刺激NK细胞与TC细胞的杀肿瘤细胞活性。与抗体和补体等其它免疫效应分子相比,细胞因子的免疫效应功能,因而在抗肿瘤、抗细胞内寄生感染、移植排斥等功能中起重要作用。

三、造血细胞刺激剂

从多能造血干细胞到成熟免疫细胞的分化发育漫长道路中,几乎每一阶段都需要有细胞因子的参与。最初研究造血干细胞是从软琼脂的半固体培养基开始的,在这种培养基中,造血干细胞分化增殖产生的大量子代细胞由于不能扩散而形成细胞簇,称之为集落,而一些刺激造血干细胞的细胞因子可明显刺激这些集落的数量和大小因而命名为集落刺激因子(CSF)。根据它们刺激的造血细胞种类不同有不同的命名,如GM-CSF、G-CSF、M-CSF、multi-CSF(IL-3)等。目前的研究表明,CSF和IL-3是作用于粒细胞系造血细胞,M-CSF作用于单核系造血细胞,此外Epo作用于红系造血细胞,IL-7作用于淋巴系造血细胞,IL-6、IL-11作用于巨核造血细胞等等。由此构成了细胞因子对造血系统的庞大控制 网络。某种细胞因子缺陷就可能导致相应细胞的缺陷,如肾性贫血病人的发病就是肾产生Epo的缺陷所致,正因如此,应用Epo 治疗这一疾病收到非常好的效果。目前多种刺激造血的细胞因子已成功地用于临床血液病,有非常好的 发展前景。

四、炎症反应的促进剂

炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应过程,症状表现为局部的红肿热痛,病理检查可发现有大量炎症细胞如粒细胞、巨噬细胞的局部浸润和组织坏死,在这一过程中,一些细胞因子起到重要的促进作用,如IL-1、IL-6、IL-8、TNFα等可促进炎症细胞的聚集、活化和炎症介质的释放’可直接刺激发热中枢引起全身发烧’IL-8同时还可趋化中性粒细胞到炎症部位’加重炎症症状.在许多炎症性疾病中都可检测到上述细胞因子的水平升高.用某些细胞因子给动物注射’可直接诱导某些炎症现象’这些实验充分证明细胞因子在炎症过程中的重要作用.基于上述理论研究结果’目前已开始利用细胞因子抑制剂治疗炎症性疾病’例如利用IL-1的受体拮抗剂(IL-1receptor antagonist’IL-lra)和抗TNFα抗体治疗败血性休克、类风湿关节炎等,已收到初步疗效。

五、其它

许多细胞因子除参与免疫系统的调节效应功能外,还参与非免疫系统的一些功能。例如IL-8具有促进新生血管形成的作用;M-CSF可降低血胆固醇IL-1刺激破骨细胞、软骨细胞的生长;IL-6促进肝细胞产生急性期蛋白等。这些作用为免疫系统与其它系统之间的相互调节提供了新的证据。

细胞衰老的分子生物学机制

摘要:细胞衰老(cellular aging)是细胞在其生命过程中发育到成熟后,随着时间的增加所发生的在形态结果和功能方面出现的一系列慢性进行性、退化性的变化。细胞衰老是基因与环境共同作用的结果,是细胞生命活动过程的客观规律。为研究细胞衰老分子生物学机制,本文就此展开研究。

关键词:细胞衰老;分子生物学;机制研究

细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡是两个不同的概念,个体的衰老并不等于所有细胞的衰老,但是细胞的衰老又是同个体的衰老紧密相关的。细胞衰老是个体衰老的基础,个体衰老是细胞普遍衰老的过程和结果。

细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退,逐渐趋向死亡的现象。衰老是生界的普遍规律,细胞作为生物有机体的基本单位,也在不断地新生和衰老死亡。生物体内的绝大多数细胞,都要经过增殖、分化、衰老、死亡等几个阶段。可见细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象。我们知道,生物体内每时每刻都有细胞在衰老、死亡,同时又有新增殖的细胞来代替它们。

衰老是一个过程,这一过程的长短即细胞的寿命,它随组织种类而不同,同时也受环境条件的影响。高等动物体细胞都有最大增殖能力(分裂)次数,细胞分裂一旦达到这一次数就要死亡。各种动物的细胞最大裂次数各不相同,人体细胞为50~60次。一般说来,细胞最大分裂次数与动物的平均寿命成正比。通过细胞衰老的研究可了解衰老的某些规律,对认识衰老和最终找到延缓或推迟衰老的方法都有重要意义。细胞衰老问题不仅是一个重大的生物学问题,而且是一个重大的社会问题。随着科学发展而不断阐明衰老过程,人类的平均寿命也将不断延长。但也会出现相应的社会老龄化问题以及呼吸系统疾病、心血管系统疾病、脑血管病、癌症、关节炎等老年性疾病发病率上升的问题。因此衰老问题的研究是今后生命科学研究中的一个重要课题。

1 细胞衰老的特征

科学研究表明,衰老细胞的细胞核、细胞质和细胞膜等均有明显的变化:①细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速度减慢;②细胞内酶的活性降低;③细胞内的色素会积累;④细胞内呼吸速度减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,颜色加深。线粒体数量减少,体积增大;⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。形态变化总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化。

衰老细胞的形态变化表现有:①核:增大、染色深、核内有包含物;②染色质:凝聚、固缩、碎裂、溶解;③质膜:粘度增加、流动性降低;④细胞质:色素积聚、空泡形成;⑤线粒体:数目减少、体积增大;⑥高尔基体:碎裂;⑦尼氏体:消失;⑧包含物:糖原减少、脂肪积聚;⑨核膜:内陷。

2 分子水平的变化

①从总体上DNA复制与转录在细胞衰老时均受抑制,但也有个别基因会异常激活,端粒DNA丢失,线粒体DNA特异性缺失,DNA氧化、断裂、缺失和交联,甲基化程度降低;②mRNA和tRNA含量降低;③蛋白质含成下降,细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰反应,导致蛋白质稳定性、抗原性,可消化性下降,自由基使蛋白质肽断裂,交联而变性。氨基酸由左旋变为右旋;④酶分子活性中心被氧化,金属离子Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢失,酶分子的二级结构,溶解度,等电点发生改变,总的效应是酶失活;⑤不饱和脂肪酸被氧化,引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联,膜的流动性降低。

3 细胞衰老原因

迄今为止,细胞衰老的本质尚未完全阐明,难以给明确的定义,只能根据现有的认识,从不同的角度概括细胞衰老的内涵。细胞衰老是各种细胞成分在受到内外环境的损伤作用后,因缺乏完善的修复,使“差错”积累,导致细胞衰老。根据对导致“差错”的主要因子和主导因子的认识不同,可分为不同的学说,这些学说各有其理论基础和实验证据[1]。

差错学派 有以下七种学说,有代谢废物积累学说、大分子交联学说、自由基学说、体细胞突变学说、DNA损伤修复学说、端粒学说、生物分子自然交联说等。其中最主要的自由基学说和端粒学说。

自由基学说 自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团,普遍存在于生物系统。其种类多、数量大,是活性极高的过渡态中间产物。正常细胞内存在清除自由基的防御系统,包括酶系统和非酶系统。前者如:超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX),非酶系统有维生素E,醌类物质等电子受体。机体通过生物氧化反应为组织细胞生命活动提供能量,同时在此过程中也会产生大量活性自由基。自由基的化学性质活泼,可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质,造成损伤,如DNA的断裂、交联、碱基羟基化。实验表明DNA中OH8dG(8-羟基-2‘-脱氧鸟苷)随着年龄的增加而增加。OH8dG完全失去碱基配对特异性,不仅OH8dG被错读,与之相邻的胞嘧啶也被错误复制。大量实验证明实,超氧化物岐化酶与抗氧化酶的活性升高能延缓机体的衰老。Sohal等(1994、1995),将超氧化物岐化酶与过氧化氢酶基因导入果蝇,使转基因株比野生型这两种酶基因多一个拷贝,结果转基因株中酶活性显著升高,平均年龄和最高寿限有所延长。

英国学者提出的自由基理论认为自由基攻击生命大分子造成组织细胞损伤,是引起机体衰老的根本原因,也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要起因。自由基就是一些具有不配对电子的氧分子,它们在机体内漫游,损伤任何于其接触的细胞和组织,直到遇到如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、OPC(原花青素)之类的生物黄酮等抗氧化剂将其中和掉或被机体产生的一些酶(如SOD)将其捕获。自由基可破坏胶原蛋白及其它结缔组织,干扰重要的生理过程,引起细胞的DNA突变。此外还可引起器官组织细胞的破坏与减少[2]。例如神经元细胞数量的明显减少,是引起老年人感觉与记忆力下降、动作迟钝及智力障碍的又一重要原因。器官组织细胞破坏或减少主要是由于自由基因突变改变了遗传信息的传递,导致蛋白质与酶的合成错误以及酶活性的降低。这些的积累,造成了器官组织细胞的老化与死亡。

生物膜上的不饱和脂肪酸易受自由基的侵袭发生过氧化反应,氧化作用对衰老有重要的影响,自由基通过对脂质的侵袭加速了细胞的衰老进程[3]。 自由基作用于免疫系统,或作用于淋巴细胞使其受损,引起老年人细胞免疫与体液免疫功能减弱,并使免疫识别力下降出现自身免疫性疾病。

端粒学说 染色体两端有端粒,细胞分裂次数多,端粒向内延伸,正常DNA受损。

遗传学派 认为衰老是遗传决定的自然演进过程,一切细胞均有内在的预定程序决定其寿命,而细胞寿命又决定种属寿命的差异,而外部因素只能使细胞寿命在限定范围内变动。

参考文献:

[1]郭齐,李玉森,陈强,等.脱氧核苷酸钠抗人肾脏细胞衰老的分子机制[J].中国老年学杂志,2013,33(15):3688-3690.

[2]胡玉萍,吴建平.细胞衰老与相关基因的关系[J].中外健康文摘,2012,09(14):35-37.

[3]孔德松,魏东华,张峰,等.肝纤维化进程中细胞衰老的作用及相关机制的研究进展[J].中国药理学与毒理学杂志,2012,26(05):688-691.

细胞培养技术是细胞生物学研究的基础,在生物技术研究领域占有十分重要的位置。下面是我为大家整理的细胞培养论文,供大家参考。

细胞工程课程教学改革初探

细胞培养论文摘要

摘 要 细胞工程是我国本科院校生物技术专业的一门专业必修课。针对该课程特点,本文从优化理论教学和强化实践教学等方面进行了积极的探索,以便为细胞工程课程的教学改革提供参考。

细胞培养论文内容

关键词 生物技术 细胞工程 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码:A

Discussion on Teaching Reform of Cell Engineering Course

LI Anzheng

(Teaching and Research Section of Biotechnology, Hubei University of Chinese Medicine, Wuhan, Hubei 430065)

Abstract Cell engineering is a professional required course for undergraduate biotechnology major of universities and colleges in china. In this paper, according to the characteristics of this course, positive exploration was carried on to optimize the theory teaching and strengthen the practice teaching, which may provide references to teaching reform of cell engineering course.

Key words biotechnology; cell engineering; teaching reform

21世纪是生命(生物)科学的世纪。生物技术是应用生命科学研究成果对生物或生物的成分进行改造和利用的综合性技术体系,包括细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程和生化工程五大技术范畴。其中细胞工程是应用运用生物学研究所积累的知识和技术,在细胞水平上开发利用生物材料或生物系统,并以一定的工艺获得产品(细胞系、细胞株,生物体或其次生代谢产物)的有关理论和技术的学科。

我校生物技术专业于2005年开始招生,经8年的专业建设,目前已经形成较为完善的理论和实践教学体系。目前细胞工程已经成为高等院校生物技术专业的主干课程之一。学好这门课程, 将为学生今后从事生物学领域的相关研究及与细胞工程有关的生物技术产业工作莫定良好的理论和技术基础。贯彻“以学生为主体”的教学理念,提高教学质量、培养高素质应用型人才是包括我校在内的诸多院校孜孜追求的目标。结合细胞工程课程特点以及本校的实际情况,生物技术教研室对该课程教学内容、 教学 方法 、实验教学等进行了一系列的改革探索。

1 理论教学改革

优化教学内容

教学内容决定了学生的基本知识结构,影响学生基本能力的形成,教学内容是否充实与新颖,对教学质量的提高具有重大影响。鉴于精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,在细胞工程这门课程的教学中,结合中医药院校的中医药特色以及生物技术教研室教师队伍的实际,我们引进了由“211”高校华中农业大学创建的国家精品课程——细胞工程学的内容。

在教材的选用上,以高等 教育 出版社出版的柳俊教授主编的《植物细胞工程》作为教学参考书,该书系统地介绍了植物组织细胞培养技术,既说明了操作方法,也论述了其中的理论原理,比较适合于本科生的学习。同时,在教学中补充关于动物细胞工程的内容,并向学生推荐了一些参考书。

同时完善教学大纲,对教学内容作适当增减。细胞工程与其他生物科学密切相关, 如作为先修课程的植物生物学、动物生物学、细胞生物学和分子生物学等,因此在内容上有些章节会有重复,对此可以略讲或加以提问以示复习。如植物胚乳培养中涉及胚乳发育的三种途径(核型胚乳、细胞型胚乳和沼生目型胚乳),该内容在植物生物学中已经学习,在此可略讲。

此外,进入新世纪后包括细胞工程在内的生物技术各领域的新成果日新月异,因此对教师而言,不仅要教授给学生这个领域的基本原理、基本方法和基本技术,而且也要把最新研究进展融入到教学中来。这就要求教师必须能够随时关注该领域发展的最新动态(查阅国内外权威文献),并及时把相关内容补充到教学内容中,从而激发学生学习的兴趣,增强学生学习的自觉性和创造性。要求认真细致地备好每每一节课(包括实验课),并在课后进行教学 反思 ,所以尽管课程每年基本是重复的,但每年都有新的体会,需要花大量时间认真备课。

改革教学方法

激发学生的学习兴趣,发挥其主观能动性。所谓兴趣是最好的老师,带着兴趣学习,可以发挥学生的主观能动性,对教学效果的提高无疑是大有裨益的。大学传统的教学模式往往是灌输式的,老师是知识的传输者;新的教学模式比如启发式教学则要求老师由知识的传输者转变为学习的引导启发者,激发学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性和积极性。因此在教学过程中,可以选择细胞工程的某一章节或者某一知识点的内容,尝试让学生体验课堂教学,以培养学生的独立思考能力、查阅文献能力、 总结 归纳能力及语言表达能力。

注重师生互动,积极引导学生学习。一般上新课之前会花几分钟时间复习旧课,即对上次课的内容提出几个问题,让学生思考回答。这样既可以巩固已学内容,又可以衔接新课内容,可谓承上启下,一举两得。另外在授课过程中也需要观察同学们对某一知识点的掌握情况,尤其是涉及一些先修课程的内容,也会随时提问并做解答。所有的提问,要兼顾到每一位同学,即每一个同学都有回答问题的机会;对回答得好的同学要大力表扬,对回答不上来的同学也要加以鼓励。 认真制作多媒体课件,优化多媒体教学。随着社会经济水平的提高和科技水平的进步,充分利用多媒体等现代教学手段也是对专任教师的必然要求。目前我校绝大多数教室都配备了多媒体教学系统,细胞工程这门课程也采用了多媒体授课。如何将传统板书教学的提纲挈领与多媒体教学的大信息量实现有机结合,是教学过程中需要用心思考的问题。在多媒体课件(PPT幻灯片)的制作过程中,坚持“文字少而不缺,图表多而不杂”的原则,将传统的板书的要点集中体现在其中某一张幻灯片上,然后添加一些超级链接用图表对每一要点作详细说明,做到既要发挥多媒体教学的优势,又不失传统教学的效果。同时还可以在多媒体课件上完善外文(英语)专业词汇,增加学生 专业英语 的基础。

2 实践教学改革

细胞工程是一门实践性很强的学科。在实验内容的设置上,本着整合教学资源,优化教学内容的原则,在我校生物技术专业培养方案中将包括细胞工程在内的数门专业课的实验加以整合,开设了生物技术综合实验。其中有对应的细胞工程部分以动物细胞培养和植物组织培养过程为基本内容。在实验过程中前一个实验为后一个实验做准备,后一个实验是前一个实验的深入。实验过程从培养基的制备到材料的消毒灭菌接种,到实验结果的观察,学生需要全程参与。考虑到因为污染等原因导致某一次实验失败而导致后续实验无法开展的问题,在实验过程中指导老师要随时关注培养情况并采取预防 措施 ,比如多准备一些实验材料;或者指导老师除演示实验过程外,每次也作为其中的实验小组参与实验。实验 报告 的书写上要求同学们如实报告实验结果,即使是失败的结果也要求写上并分析原因。

3 结语

课程教学是实现教育培养目标的重要手段。在细胞工程课程教学过程中, 我们优化教学内容,引入了“211”高校的精品课程并加以消化,把最新的科研成果融入到教学内容中;采用了灵活多样的教学方法和多媒体教学手段,使教学质量得到了相应的提高。在今后的教学过程中将与时俱进,不断总结 经验 ,进一步完善教学内容、教学方法,尤其要加强细胞工程实验的开设,丰富实验内容,把细胞工程课程教学水平提高到一个新的层次。

细胞培养论文文献

[1] 柳俊,谢从华.植物细胞工程(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2] 姜振华,周大祥.地方本科院校细胞工程教学改革探索[J].教育教学论坛,2013(27):52-53.

[3] 王义,刘思言,孙春玉等.在《植物细胞工程》课程教学中培养学生科研能力的思考与实践[J].中国校外教育(理论),2008(9):85-86.

[4] 杨清玲,章尧,陈昌杰等.生物技术综合实验建设的研究[J].蚌埠医学院学报,2009(34):166-168.

细胞工程教学改革与探索

细胞培养论文摘要

摘要根据细胞工程教学实际,从师资队伍、教学内容、教学方法及考核方式等方面进行探讨,以为细胞工程教学改革提供新思路。

细胞培养论文内容

关键词细胞工程;教学改革;考核方式

细胞工程是理论与实践结合的综合性很高的一门学科,是应用细胞生物学和分子生物学的原理方法,在细胞水平上研究、改造生命遗传物质,以获得具有目的性状的细胞系或生物体的理论和技术的学科,它既是现代生物技术的重要组成部分,也是现代生物学研究的重要技术工具,在高校生命科学及相关学科的课程设置中占有重要地位[1-2]。学好这门课程,将为学生今后从事生物学领域的相关研究及与细胞工程有关的生物技术产业工作奠定良好的理论和技术基础。授课教师必须充分发挥自身专业优势,适应学科发展需要,积极引导学生科学认知并对该领域产生兴趣,系统把握相关原理、方法、技术和进展;同时培养学生综合能力,增强教学效果。在不断探索的过程中,结合细胞工程的特点,就提高细胞工程教学的质量进行探讨。

1加强师资队伍建设

组建教学团队

为了解决教学内容学科跨度大、背景不同的问题,打破传统的一人一课的教学模式,组建教学团队,将教学内容分为不同的教学模块。每一模块由具有相应专业背景的教师承担,力争紧跟各教学内容的学科前沿。

提高教师教学水平

为了提高教学水平,课题组成员定期进行现代教学思想和现代教学方法的学习与讨论;定期组织在教学方法上有建树的专家进行听课和有针对性的评课;督促教师认真备课,业务上要精益求精,特别要求教学内容要紧跟学科前沿,使自己成为本专业的真正专家和学者,站在本专业知识发展前沿。同时不定期展开自评和互评,以促进整体教学水平的提高。

2融合科技发展,改革、更新教学内容

细胞工程是一门涉及面较广的综合性学科,无论是教师的教,还是学生的学都具有一定的难度,这就要求在授课内容的选择上,即要注意内容的系统性与完整性,又要保证授课内容的全面、趣味、实用。结合生物技术专业的教学目的和现有教材,在课程内容上,主要围绕以下几个方面展开:一是细胞工程基础,包括基本概念,主要研究内容,细胞培养的基本设施、条件、方法和技术等;二是植物细胞工程,包括植物组织培养、脱毒与快繁、单倍体诱导与育种、胚胎培养、体细胞胚胎发生和人工种子技术、原生质体融合、染色体工程、转基因技术等;三是动物细胞工程,包括动物细胞培养、细胞融合、染色体工程、细胞重组与克隆、转基因动物与生物反应器等;四是细胞工程的实践与应用,包括细胞工程及其相关技术的发展现状与应用进展,及其产业化发展前景等。

此外,由于当今世界科学技术突飞猛进,知识信息量增长迅速,细胞工程的研究内容也日新月异,新技术、新方法不断涌现。这就要求任课教师在教学中要适时地调整并更新教学内容,站在现代科技发展的前沿,掌握生物工程领域科技发展的最新动态,及时把这些动态、研究成果以及有待攻关的重大课题融入教学内容,激发学生学习探索新知识的兴趣,提高学生的综合能力。如在讲解“克隆技术”时,及时把国内外最新的成果向学生传播,包括2007年12月14日韩国孔一根教授通过一只成年雌性土耳其安哥拉猫的表皮细胞克隆出3只含荧光蛋白的白色小猫;2009年1月Cloning and Stem Cells杂志网络版报道,山东省干细胞工程技术研究中心、烟台毓璜顶医院成功获得人体细胞克隆胚。又如在讲解“染色体工程”时,结合2009诺贝尔生理医学奖的最新成果进行阐述。

3改革教学方法

采用启发式、探究式教学方法

作为综合技术课程,细胞工程的各章节逻辑性不强,理论表述较少,应用技术细节较多,给欠缺基础知识的学生在理解、记忆课本内容时带来较大的难度。因此,在教学过程中,要大力提倡启发式、问题探究式、讨论式、训练与实践式教学方法,鼓励学生大胆质疑、自由探索,最大限度地发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。例如在讲授细胞重组与克隆过程中,只讲解细胞重组和克隆相关原理,而克隆的最新进展则由学生在查阅资料后,对其做讲解和归纳总结,由教师和其他学生给予评价和修正。

应用 现代教学手段,提高教学质量

细胞工程是一个基础性和实践性很强的学科,课程的信息量大,内容基本是微观水平,传统的的教学模式无法为学生呈现如此大信息量的课程内容,而且也很容易引起学生对课程的懈怠,降低学习兴趣,影响教学效果。为了提高教学效果,以 计算机为工具,通过多媒体、教学录像、 网络资源、CAI课件等现代化教学手段,不仅可以向学生提供丰富多彩的教学信息,还可以提供更加美观的人机交互界面,充分调动学生的情绪、情感、注意力和兴趣[3]。这样就可以使那些抽象的、在普通条件下难以观察到的过程直观而形象地展示出来,有利于增长学生独立灵活地分析问题、解决问题的能力,提高教学质量,同时激发学生的学习兴趣。

开展各种教学活动

在正常的授课之余,还尝试打破常规的教学方式,开展丰富多彩的教学活动,对于培养学生学习兴趣、充分调动学生学习积极性有着很好的效果[4]。如在期中时,给学生布置写一篇综述的任务,题目和内容自定,只要是学生自己感兴趣、与本学科内容相关的即可。学生通过查找资料,对生物学科产生了浓厚的兴趣,甚至产生了以后从事这方面工作的愿望,有的还主动找到教师,申请提前进入实验室。又如在教学过程中,尝试让学生在学完每章内容后自己试编题并给出答案,然后以作业的形式上交,教师综合学生编写的题目和各方面资料建立题库。这种形式,一方面,体现尊重学生、信任学生的教学原则,同时极大地调动了学生学习细胞工程的积极性和主动性;另一方面,学生编题的过程也是学习掌握的过程,让学生的学习达到事半功倍的效果。

4改革考核方式

目前,大多大学生对期末 考试“一考定终身”不满,因此,制定 科学可行的考核办法对提高学生的学习积极性和改进教学效果都具有重要的作用。为了引导学生全面 发展,科学评价学生的学习情况,该课程针对目前考试中存在的问题,从以下几个方面进行了考试模式的改革探索:一是在考试内容上除了包括课程的基础理论、基本知识、基本技能等,同时也考察学生的在融会贯通基础上分析问题、解决问题的能力;二是加强平时成绩考核,将课堂的出勤、回答问题、作业、讨论及课堂讲述等情况记入平时成绩;三是最后总评分时按平时成绩占30%(作业、出勤、课堂的参与程度等),平时的课堂活动、创新活动占10%(包括撰写研究综述、运用细胞工程技术手段、设计方案解决实际问题、成立兴趣小组、参与课题研究、课堂讲课等),期末考试占60%(注重考查运用理论知识解决实际问题的能力)。

5结束语

在科技竞争、人才竞争、 经济和科学技术迅速发展的形势下,通过研究与探索细胞工程课程教学体系,把最新的科技发展成果融入到教学内容中,采用先进的教学内容和现代化的教学方法与手段,改革考核方式,细胞工程课程教学改革取得了一些成绩。今后,要不断通过学习掌握新的知识、提高自身的理论认知水平,同时每次上课前精心备课,并在教学实践中对课程教学体系不断改进,提高细胞工程的教学质量。

细胞培养论文文献

[1] __勇.细胞工程[M].北京:科学出版社,2003.

[2] 胡尚连,孙短,曹颖.植物细胞工程理论与实践教学体系探索与实践[J]. 中国校外 教育:理论,2008(2):136-137.

[3] 张一春.现代教育技术实用教程[M].南京:南京师范大学出版社,2005.

[4] 梁亦龙,魏进民,张继承.细胞工程教学改革的探索[J].实验室科学,2009(4):25-26.

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给点对文特尔的评价

关于细胞分化研究论文

写作思路:阐明自己的论点,进行举例论证,根据细胞分裂的机理特征和生理作用以及分类来阐述自己所知道的细胞分裂的相关知识。

正文:

生物是指具有动能的生命体,也是一个物体的集合。而个体生物指的是生物体,与非生物相对。 其元素包括:在自然条件下,通过化学反应生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物体以及由它(或它们)通过繁殖产生的有生命的后代,能对外界的刺激做出相应反应,能与外界的环境相互依赖、相互促进。并且,能够排出体内无用的物质,具有遗传与变异的特性等。

诱导芽的形成和促进芽的生长。对组织培养的烟草髓或茎切段,细胞分裂素可使已不具备分裂能力的髓细胞重新分裂。这种现象曾被用于细胞分裂素的生物测定。

茎切段的分化常受细胞分裂素及生长素比例的调节。当细胞分裂素对生长素的浓度比值高时,可诱导芽的形成;反之则有促进生根的趋势。如对抑制的腋芽局部施用细胞分裂素或在侧芽上涂抹一定浓度的生长素,可以解除顶端对侧芽的抑制(即顶端优势)。天然的簇生植物(莲座状植物)或由于病害发生“丛枝病”的植物里,常含有较多的细胞分裂素。

细胞分裂素还有防止离体叶片衰老、保绿的作用,这主要是由于细胞分裂素能够延缓叶绿素和蛋白质的降解速度,稳定多聚核糖体(蛋白质高速合成的场所),抑制DNA酶、RNA酶及蛋白酶的活性,保持膜的完整性等。在叶片上局部施用细胞分裂素,能吸聚其他部分的物质向施用处运转和积累。

细胞分裂素的作用方式还不完全清楚。已知在tRNA中与反密码子相邻的地方有细胞分裂素,在蛋白质合成过程中,它们参与到tRNA与核糖体mRNA复合体的连接物上。但这可能不是外源细胞分裂素的作用方式。

因为在tRNA中,细胞分裂素的合成是由原来在tRNA中的嘌呤的改变产生的。而外源细胞分裂素并不参入tRNA中,但可促进硝酸还原酶、蛋白质和核酸的合成。除了天然的促进细胞分裂的物质外,还用化学方法人工合成了一些类似激动素的物质。通常也统称细胞分裂素。其中活性较强,也最常用的是6-苄基嘌呤。

细胞核分裂的状况可分为3种:即有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。有丝分裂是真核细胞分裂的基本形式。减数分裂是在进行有性生殖的生物中导致生殖母细胞中染色体数目减半的分裂过程。它是有丝分裂的一种变形,由相继的两次分裂组成。

无丝分裂又称直接分裂。其典型过程是核仁首先伸长,在中间缢裂分开,随后核也伸长并在中部从一面或两面向内凹进横缢,使核变成肾形或哑铃型,然后断开一分为二。差不多同时细胞也在中部缢裂分成两个子细胞,由于在分裂过程中不形成由纺锤丝构成的纺锤体或中心体发出的星射线,不发生由染色质浓缩成染色体的变化,故命名无丝分裂。

一共两篇看看吧①生物科技小论文——草莓的无土栽培作者:孔凡阳 草莓的无土栽培摘 要:1、利用学校的生物园地,通过配制合理的营养液,完全 可以进行草莓的无土栽培。 2、无土栽培的草莓具有生长速度快、长势好、花芽分化 早、开花结果早、产量高的特点。 关键词:培养基、营养液、无土栽培、简单易行 将作物栽培在除土壤以外的培养基上,叫无土栽培。无土栽培具有不占地或少占地、换茬快、环境清洁、产品无污染和生长好、品质优、色鲜味美等优点,为花卉蔬菜、粮食以及水果生产的工业化、自动化开辟了广阔的前景。一、实践目的 通过对草莓的无土栽培实践活动,使我们初步掌握无土栽培的技术,懂得利用水培法来确定植物必须矿质元素的原理和矿质元素对植物的生理作用,同时也培养了同学们的学习兴趣和实践能力。二、实践原理 植物根从土壤溶液中吸收水分和无机盐,土壤颗粒主要起着固着作用。根据这一原理,将植物生活所需的无机盐按一定比例配成营养液进行作物的无土栽培。三、实践方法 采用与泥土盆栽草莓相对照试验,盆栽草莓使用一般的菜园土作固着物,施用化肥和农家肥,进行水肥管理。四、实践器材 无土花盆(双层塑料套盆或采用罐头瓶、硬泡沫塑料做定植板也行)、草莓苗、营养液原液、天平、洗净的碎石或蛭石、温度计等。五、 试验与管理 1、试验时间:1997年9月-1998年5月;1998年9月-1999年5月 2、试验地址:校生物园 3、营养液原液:经试验得知,表1为最佳配方。 4、栽培方法:选择无病虫害、植株矮壮、具4-5片叶、顶芽饱满的壮苗,洗净根上泥土后,定植在无土花盆的上盆中,用碎石子或蛭石作固着物,下盆中盛清水,待长出新根后(1周左右)将清水倒掉,换上培养液。 表1 无土栽培草莓营养液原液配方成分名称 含量(MG/L) 硝酸钙 236 硝酸钾 303 磷酸铵 57 硫酸镁 123 三氯化铁 500 硼 酸 氯化锰 、管理: (1)及时添加营养液。每周补液1-2次。每次50-100ml。进入4月份以后,气温升高、蒸发快,同时正当开花、结果盛期,需肥量大,每2-3天补液1次,并要增加营养液的浓度。一般开花前培养液浓度是原液∶水=1∶9开花后培养液浓度为原液∶水=∶ (2)隔天上午喷水1次,4月开始每天喷水1次,保持相对湿度70-80%。 (3)光照为生物园里的自然光照(注意不要放在直射太阳光下,以免培养液温度升得过高造成根坏死)。 (4)注意及时摘除老叶、匍匐茎。当发现植株下部的叶片呈水平着生,开始发黄、叶柄基部也开始变色时,应立即摘除。匍匐茎消耗养分大,为保证果大质优,发现生在叶片基部的幼嫩线状物——匍匐茎,要及时摘除。 (5)注意病虫害防治。草莓虫害主要有蚜虫和红蜘蛛,可用内吸杀虫剂防治,如甲胺磷、乐果等。病害主要有灰霉病、病毒病等,可用波尔多液、托布津等杀菌剂防治。 (6)注意及时疏蕾垫果。六、观察记录情况 1、根系在2℃时开始活动,在7℃时开始长新根,最适生长温度为15-20℃,高于30℃时停止生长,并有根部变色受害情况,在-8℃时根系受到冻害。 2、地上茎、叶气温在5℃时开始生长,生长最适气温为15-25℃气温过高过低生长都较缓慢,气温高于30℃以上有老叶焦边现象。 3、气温在5℃以上开始花芽分化,花芽分化最适气温在5-15℃之间,开花在10℃以上,开花盛期在15℃左右。 4、培养液pH值在最为适宜。 5、开花结果情况见下表表2 无土栽培草莓开花结果记录统计表盆数 盆栽时间 第一花序 第二花序 总果实/株 月/日 叶片数 开花月/日 小花朵数 果实成熟月/日 开花月/日 小花朵数 果实成熟月/日 数量 重(克) 20 9/239/26 4-5 3/234/6 11-17 4/124/27 4/104/21 5-9 4/205/18 9-171 53-257七、结果与体会 1、无土栽培的草莓比盆栽草莓生长速度快、长势好、花芽分化

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写作思路:首先可以开篇点题,直接给出文章的主旨,接着表达自己的想法以及观点,用举例子的方式来进行阐述论证自己的看法,中心要明确等等。

生物是指具有动能的生命体,也是一个物体的集合。而个体生物指的是生物体,与非生物相对。 其元素包括:

在自然条件下,通过化学反应生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物体以及由它(或它们)通过繁殖产生的有生命的后代,能对外界的刺激做出相应反应,能与外界的环境相互依赖、相互促进。并且,能够排出体内无用的物质,具有遗传与变异的特性等。

诱导芽的形成和促进芽的生长。对组织培养的烟草髓或茎切段,细胞分裂素可使已不具备分裂能力的髓细胞重新分裂。这种现象曾被用于细胞分裂素的生物测定。

茎切段的分化常受细胞分裂素及生长素比例的调节。当细胞分裂素对生长素的浓度比值高时,可诱导芽的形成;

反之则有促进生根的趋势。如对抑制的腋芽局部施用细胞分裂素或在侧芽上涂抹一定浓度的生长素,可以解除顶端对侧芽的抑制(即顶端优势)。天然的簇生植物(莲座状植物)或由于病害发生“丛枝病”的植物里,常含有较多的细胞分裂素。

细胞分裂素还有防止离体叶片衰老、保绿的作用,这主要是由于细胞分裂素能够延缓叶绿素和蛋白质的降解速度,稳定多聚核糖体(蛋白质高速合成的场所),抑制DNA酶、RNA酶及蛋白酶的活性,保持膜的完整性等。在叶片上局部施用细胞分裂素,能吸聚其他部分的物质向施用处运转和积累。

细胞分裂素的作用方式还不完全清楚。已知在tRNA中与反密码子相邻的地方有细胞分裂素,在蛋白质合成过程中,它们参与到tRNA与核糖体mRNA复合体的连接物上。但这可能不是外源细胞分裂素的作用方式。

因为在tRNA中,细胞分裂素的合成是由原来在tRNA中的嘌呤的改变产生的。而外源细胞分裂素并不参入tRNA中,但可促进硝酸还原酶、蛋白质和核酸的合成。除了天然的促进细胞分裂的物质外,还用化学方法人工合成了一些类似激动素的物质。通常也统称细胞分裂素。其中活性较强,也最常用的是6-苄基嘌呤。

细胞核分裂的状况可分为3种:即有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。有丝分裂是真核细胞分裂的基本形式。减数分裂是在进行有性生殖的生物中导致生殖母细胞中染色体数目减半的分裂过程。它是有丝分裂的一种变形,由相继的两次分裂组成。

无丝分裂又称直接分裂。其典型过程是核仁首先伸长,在中间缢裂分开,随后核也伸长并在中部从一面或两面向内凹进横缢,使核变成肾形或哑铃型,然后断开一分为二。

差不多同时细胞也在中部缢裂分成两个子细胞,由于在分裂过程中不形成由纺锤丝构成的纺锤体或中心体发出的星射线,不发生由染色质浓缩成染色体的变化,故命名无丝分裂。

人蔘和干细胞的研究论文

干细胞,在临床研究已广泛用于慢性病、冠心病、中风、肠炎、自身免疫性疾病、抗衰老等等几十种慢性病的治疗。理论上来讲,人体的任何组织都含有干细胞。但是胎盘和脐带中的干细胞被称为零岁细胞,是最年轻最有活力的干细胞。

在很早的医书《神农本草经》中就认为,人参有"补五脏、安精神、定魂魄、止惊悸、除邪气、明日开心益智"的功效,"久服轻身延年"。人参叶中也含有与根相同的皂甙,有生津祛暑、降虚水、解酒作用;人参花泡茶有兴奋作用。

人参被誉为百草之王,历经4000多年光阴沉淀,其根酷似人形,与东方医学文化紧密契合,自古以来就被人们赋予许多神秘而传奇的色彩。 早在2000多年前,从中国第一部药学专著起,关于人参的功效记载便历历在目: 【神农本草经】: “人参,味甘微寒。主补五脏、安精神、定魂魄、止惊悸、除邪气、明目、开心、益智,久服轻身健体”。 【本草纲目】 “治男女一切虚证,发热、自汗、眩晕、吐血、嗽血、下血、血淋、 血崩、胎前产后诸病。” 【中药大辞典】 “大补元气,固脱生津,安神。治劳伤虚损,食少,倦怠,反胃吐食,大便滑泄,虚咳喘促,自汗暴脱,惊悸,健忘,眩晕头痛,阳痿,尿频,消渴,妇女崩漏,小儿慢惊,及久虚不复,一切气血津液不足之症。” 【本草新编】 人参,味甘,气温、微寒、气味俱轻,可升可降,阳中有阴,无毒。乃补气之圣药,活人之灵苗也。能入五脏六腑,无经不到,非仅入脾、肺、心而不入肝、肾也。 【现代医学研究】 人参的养发作用:人参可扩充头部毛细血管,改善头发的营养状况;人参的功效成分被头发吸收,可提高头发的抗拉强度和延伸性,使头发更加柔顺。Kim 等[1]发现人参皂苷在1%( 质量分数) 时的表面张力为38. 1 mN·m -1, 3%的人参皂苷对于头发抗张强度与延伸率具有增强作用,增加了头发的韧性,因而增加了易于梳理的性能,超过此浓度则作用不大。 人参的防脱作用:人参具有防止与减少脱发,促进头发生长发育的作用,并且效果显著。向照瑞等[2]采用人参组方外用治疗脱发162 例,治疗组斑秃、脂秃与对照组的疗效比 较均有显著性差异( P<0. 001) ,一般在用药半月后开 始出现毳毛或短发,对脂秃能较快减少脱发,在使用过程中未发现不良反应。[3] 人参育发防脱的机理为: 1) 人参内含有与雌激素有关的植物激素,这些物 质有些以多肽的形式存在,可改善头部皮肤血液循环和调节免疫力,同时可轻而易举的透过皮肤屏障直接进入人的毛母细胞内,激活、营养毛母细胞,提高和促进毛母细胞的活性,达到促进毛发生长的作用。 2) 减少生长期毛囊角质形成细胞凋亡和退行性变。有研究表明人参及其组方中人参皂苷对毛囊间充质干细胞具有促增殖作用,促进毛囊生长,延长小鼠毛发生长期[4 -7]。 参考文献: [1]KIM C K,洪绍元. 人参皂素用在头发上的功效[ J] . 日用化学品科学, 1981( 1) :48 -51. [ 2]向照瑞,单一君,薛春华.菊美人参生发露治疗脱发临床疗效观察 [ J] . 中西医结合杂志, 1989, 9( 1) :39. [3]张瑞,闫梅霞等,人参美容护发功效研究现状,《日 用 化 学 工 业》第44 卷第3 期 [4]MAT SUDA H, YAMAZAKI M, ASANUMA Y, et al.Promotion of hair growth by ginseng radix on cultured mouse vibrissal hair follicles[J] . Phyt Other Res, 2003, 17( 7) :797 -800.  [5]赵玉磊. 黄芪、女贞子、人参等中药促毛发生长的在体研究及其对化疗后脱发的影响[D] . 南京:南京医科大学, 2003. [6]刘菲,赵文杰,刘南,等.人参茎叶皂苷对毛囊间充质干细胞增殖 的影响[ J] . 黑龙江医药,2012, 25( 2) :232 -234. [7]周敏,沈敏,顾宜,等. 人参提取物对 C57BL/6J 鼠毛囊生长的影响 [ J] . 解放军药学学报, 2005, 21( 6) :418 -420.繁华草本三千株 独秀云发五千年! 繁花独秀-御用汉方草本护发品牌。 三千年的中草药智慧与现代创新科技的结合,孕育了“繁花独秀”品牌。 十年来,我们将中草药的智慧应用于头皮保养,专注于开发改善头皮问题、调理头皮到健康生态环境的产品。

研究的目的要说明问题是如何发现的,即该研究的研究背景是什么,是根据什么、受什么启发而搞这项研究。也要说明该选题在理论上的创新性,来突出自己选题与各个主流观点的差异。而研究的意义,要对所研究问题的实际用处有所了解从生活实际出发进行解读。

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