《细胞增殖与分化》PPT课件.ppt

2019/5/16,1,第八章,细胞增殖与分化,2,2019/5/16,第一节 细胞增殖的分子基础 第二节 细胞分化的分子机制,3,2019/5/16,第一节 细胞增殖的分子基础,一、细胞增殖 二、细胞周期 三、细胞周期蛋白 四、细胞周期的调控 五、细胞生长因子,4,2019/5/16,一、细胞增殖, 生物体的生长 细胞数目增多（cell proliferation） 细胞体积增大（cell enlargement） 细胞外基质合成（cell accretion）,5,2019/5/16,生物体生长的三种方式,6,2019/5/16,二、细胞周期,真核细胞的分裂经历一系列具有固定发生顺序的事件,G1期 间期（interphase）S 期 G2期 细胞周期时相 分裂期（metaphase）,7,2019/5/16,细胞周期示意图,8,2019/5/16,9,2019/5/16,种类、功能及特点,细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖性激酶复合体,10,2019/5/16,细胞周期蛋白的降解-泛素化途径,泛素(ubiquitin),76个aa组成，分子量约8.5 kDa，高度保守,泛素化步骤, 泛素激活酶E1通过ATP获取能量，与泛素结合而激活泛素 泛素从E1转到泛素结合酶E2 泛素-E2复合物与泛素连接酶E3结合 E3识别cyclin，E2将泛素转给cyclin使之泛素化 泛素化的蛋白在26S的蛋白酶体复合物中降解,11,2019/5/16,四、细胞周期的调控,细胞周期中三个关键的转折点（checkpoint）决定细胞周期的单向不可逆运行, G1-S检验点,在酵母中称为起点（start point） 在哺乳动物中称为限制点（restriction point）, G2M期转折点,决定有丝分裂的开始, M后期,胞质分裂,12,2019/5/16,13,2019/5/16,种 类,结构特点,功 能,INK4家族, 包括p15-19等,含有4个 锚重复序列,与cyclin竞争结合CDK,CIP/KIP家族,包括p21,p27,p57等,与CDK-cyclin复合物相互作用,抑制其活性,14-3-3s,G2期停滞时,使CDK1-cyclinB复合物隐蔽于细胞质,细胞周期蛋白激酶抑制因子 cyclin kinase inhibitor, CKI,14,2019/5/16,五、细胞生长因子及其受体,具有调节细胞生长和分化作用的信号分子，通过其特异受体，经信号转导最终作用于细胞增殖相关基因，以影响细胞的生长与分化,15,2019/5/16,大多数为旁分泌化学信号 主要为肽类 具有调节特定靶细胞生长与分化的作用,1948年，Bueker等发现将小鼠肉瘤组织植入胚胎体壁可使移植区神经节增加。随后，LeviMontolcini等发现肉瘤组织的植入不仅可使局部神经节增加,而且可使远隔部位的神经节增加。由此设想肉瘤组织释放了一种可扩散因子作用于远隔部位 1959年Cohen发现了表皮生长因子（epidermal growth factor, EGF）。LeviMontolcini和Cohen由于他们在这一领域的成就荣获了1986年诺贝尔生理学或医学奖,第一个被发现的生长因子-神经生长因子（nerve growth factor, NGF）,16,2019/5/16, 生长因子的细胞来源及作用方式, 来源 来源于多种不同组织，并有各自的靶细胞。 作用方式 自分泌作用于自身 旁分泌形式作用于邻近细胞,17,2019/5/16,主要生长因子的细胞来源和靶细胞举例,ET endothelin, 内皮素 HGF hepatocyte growth factor 肝细胞生长因子 TGF transforming growth factor，转化生长因子 NGF nerve growth factor, 神经生长因子 EGF epidermal growth factor, 表皮生长因子,18,2019/5/16,促进细胞生长、分化、促进个体发育等方面。有些生长因子具有双重调节作用或负调节作用, 生长因子的生物学效应,19,2019/5/16,HGF促进正常肝细胞的生长，抑制肝癌细胞增殖,同一生长因子对不同细胞的作用有所不同,一种细胞可受不同生长因子调节,成纤维细胞可被EGF、胰岛素样生长因子(insulin like growth factor, IGF)和多种FGF所调节,但不被HGF调节 (取决于是否有相应受体）,内皮素除了对内皮细胞的作用外，可能对脑、垂体的神经内分泌也有作用 (取决于是否有相应受体）,一种细胞因子可作用在不同细胞,取决于细胞内信号通路,20,2019/5/16,神经生长因子家族 (NGF) 表皮生长因子家族 (EGF) 转化生长因子b家族 (TGFb) 胰岛素样生长因子家族 (IGF) 抑素, 主要的肽类生长因子家族,21,2019/5/16, 生长因子受体,（2）丝氨酸和苏氨酸蛋白激酶受体 TGFI型受体和II型受体、骨形成蛋白受体,（1）蛋白酪氨酸激酶受体 EGF受体、FGF受体、PDGF受体、HGF受体（Met） VEGF受体、胰岛素受体,（3）与蛋白酪氨酸激酶(JAK)偶联的受体 多种白细胞介素,22,2019/5/16,生长因子与疾病,肿瘤 炎症 心血管疾病,细胞异常增生性疾病,23,2019/5/16,生长因子在疾病治疗中的应用,NGF用于外周神经损伤、视神经损伤、糖尿病患者的手足神经损伤、脑缺血性疾病、末梢周围神经炎、脑功能发育不全的治疗等,（1）直接利用生长因子促进细胞增殖与分化,EGF、PDGF、TGF、bFGF等用于创伤、烧伤、溃疡，VEGF 通过促进血管形成治疗心脑血管疾病,24,2019/5/16,（2）在肿瘤诊断和治疗中的应用,HGF 抑制肝癌细胞 NGF 可抑制神经源性肿瘤细胞的生长,IGF2 可以作为一个肝癌检测指标,25,2019/5/16,第二节 细胞分化的分子机制,一、细胞分化的特点 二、细胞分化的全能性和多能性 三、成体细胞横向分化,26,2019/5/16,一、细胞分化的特点, 接受一系列的信号分子调控 发育选择,细胞分化（cell differentiation）,指胚胎细胞获得不同形态、结构和功能特征的过程,27,2019/5/16,二、细胞分化的全能性和多能性, 全能性（totipotency） 能够分化形成生物个体内全部不同类型细胞的 能力。受精卵及早期的胚胎细胞都具有全能性 多能性（pluripotency） 细胞分化为体内大多数细胞类型的能力,28,2019/5/16,外部信号 如各种细胞因子 内部决定因素 如各种转录因子, 全能性及多能性的维持,29,2019/5/16,三、成体细胞的横向分化,指一种已经分化的细胞类型不可逆地转化为另外一种正常分化的细胞类型,30,2019/5/16,第三节 细胞增殖与分化过程中的基因异常,一、细胞周期调控障碍 二、细胞分化异常与疾病,31,2019/5/16,一、细胞周期调控障碍,细胞周期是由许多正性和负性调节因