2013=第11章 再生.ppt

第十一章多细胞生物的再生 第一节概述第二节变形再生和新建再生第三节损伤皮肤的愈合与再生 涡虫再生 一 再生 regeneration 重点 生物体以现存的细胞和组织重新生长或修复丢失组织或器官的过程 是生物保存自己 保存后代的一种能力 第一节概述 蚯蚓 海星 涡虫 水螅等再生能力很强 植物体细胞具有全能性 再生能力最强 有尾两栖类有一定的再生能力 如蝾螈能再生出脊背 肢体 尾巴等 哺乳动物再生能力很低 肝脏 肾脏 骨 皮肤 血液 神经等能再生 二 多细胞生物的再生类型 重点 生理性再生 创伤性再生 修复性再生 繁殖再生 一 生理性再生正常生理状态下的更新或指对变性和衰老的生物分子和细胞的清除与更新 例 秋季落叶后春天长出新叶 毛发和指甲的生长 动物表皮细胞核血细胞的更替 3 修复再生能力因物种而异 补充 1 海绵 腔肠 棘皮 涡虫 环节动物 修复再生能力极强 身体失去相当大的部分也能修复重建形成一个完整的个体 二 创伤性再生 修复性再生 1 概念 机体或组织受到损伤后的重建和修复 2 种类 新建再生和变形再生 补充 如 骨折后的愈合 皮肤受伤后的修复 例1 三种无脊椎动物的修复再生 2 脊椎动物 修复再生能力低 有一定的对其损伤 丢失结构的再生能力 例 蝾螈晶状体的修复再生 例 帝王蝾螈具有极强的再生能力 1 背甲2 肢体3 视网膜4 晶状体5 颚 人的肝脏在部分切除后可再生性地复员 2 例子 水螅 酵母的出芽生殖 各种涡虫及环节动物的分裂生殖 三 繁殖再生 补充 1 概念 多细胞生物通过反分化 在生物体的局部出现发育的重编程 长出新个体的现象 是一种无性繁殖方式 水螅 酵母 第二节变形再生和新建再生 补充 一 变形再生 形变性修复再生 一 概念 重点 只有低程度的新的生长过程 主要靠存留组织的重新模式形成和组织结构的重新界定而进行的再生 二 典型例子 水螅的再生 一 概念 重点 通过新生的方式长出丢失的部分 残留的细胞组织不直接介入的再生 二 新建再生 生长性修复再生 图B肢体从不同部位 近端与远端 切断后 在各自的顶端形成再生原基 图A肢体总是在远端再生 例 脊椎动物肢体再生中的位置效应 二 骨再生 自学 几种促进骨再生方法 1 找到促进新骨生长的细胞外环境 2 找到合适的旁分泌因子来吸引干细胞并产生正常的骨 3 先制作一个像骨骼的人工框架 再往其中植入间充质干细胞 4 让机体来进行自我修复 三 神经再生 自学 四 哺乳动物肝脏的补偿再生 自学 哺乳动物肝脏在发生急性肝损伤 肝移植 慢性肝病 如肝硬化 肝纤维化等 后 由肝细胞增殖驱动肝脏再生 重点 肝细胞分裂增殖的诱导依赖于肝细胞和非实质性肝细胞 如肝星形细胞即HSC 的相互作用 在肝脏受损处 HSC分化为成肌纤维细胞 并分泌细胞外基质 ECM 和生长因子来支持肝细胞的分裂增殖 重点 肝细胞生长因子 HGF 是从血清中分离出来的一种细胞外基质 能够促进肝脏再生 尿激酶 uPA 能激活蛋白水解作用 将纤溶酶原水解成纤溶酶 HGF和uPA相互作用 启动肝脏再生 肝脏中的纤连蛋白 层粘连蛋白等水解 存在于其中的HGF被释放出来 通过血液循环和旁分泌与肝细胞膜上的受体c MET结合 最后导致肝细胞DNA开始合成 启动肝脏再生 表皮生长因子 EGF 肿瘤坏死因子 TNF 白细胞介素6 IL 6 是肝脏再生早期刺激因子 转化生长因子 TGF 是肝脏再生晚期刺激因子 酸性成纤维生长因子 血管内皮生长因子等通过旁分泌途径促进邻近内皮细胞的增殖 一种神经营养因子受体p75NTR也对肝脏修复起重要调节作用 第三节损伤皮肤的愈合与再生 一 皮肤的结构与组成 二 皮肤的功能 三 受损皮肤的再生过程 四 毛发及汗腺的再生 五 皮肤愈合疤痕的形成及胚胎皮肤的再生 六 生长因子在皮肤再生过程中的调控作用 表皮 真皮 皮肤是人体最大的器官 一 皮肤的结构与组成 重点 皮肤的结构与组成 毛发 皮脂腺 汗腺 指 趾 甲 皮下组织位于真皮的下面 由疏松结缔组织构成 皮肤的结构与组成 汗孔 角质层 颗粒层 棘层 基底层 小汗腺 脂肪细胞 动脉 静脉 神经 立毛肌 皮脂腺 皮下组织 真皮 表皮 毛发 真皮乳头 二 皮肤的功能 皮肤 三 受损皮肤的再生过程 重点 1 血液凝结 1 凝集血块的主要成分 大量的交联的血纤蛋白纤维 少量的胞外基质蛋白 血浆纤连蛋白 玻连蛋白 血小板反应蛋白 组成 2 血液凝结覆盖伤口的作用 A 保护裸露伤口 提供表皮修复时细胞迁移的临时基质 B 储存大量的细胞素和生长因子 启动伤口的愈合和修复 2 炎症细胞向伤口聚集 炎症反应 脱粒血小板 细菌蛋白裂解的多肽 以及基质蛋白水解产物等信号 血液中的炎症细胞 嗜中性粒细胞 巨噬细胞 单核细胞 白细胞等 调控 3 表皮和真皮的再生 1 再生的过程 重点 A 伤口边缘的角质形成细胞在炎症细胞分泌的增长因子和细胞素的作用下分裂增殖 沿着临时基质和真皮层的间隙移动 B 伤口处残留毛囊的角质形成细胞分裂增殖 最后形成表皮 紧接着 邻近真皮层结缔组织中的成纤维细胞增殖并逐渐迁移到临时基质 填补丢失的真皮层 C 同时 有大量的血管和神经在伤口边缘形成 3 表皮再生主要依靠表皮干细胞的增殖 A 毛囊隆突部 皮脂腺开口处与立毛肌毛囊附着处之间的毛囊外根鞘 含有丰富的干细胞 B 干细胞在表皮基底层 呈片状 在表皮基底层中有1 10 的基底细胞为干细胞 C 随年龄增长 表皮脚与真皮乳头逐渐平坦 表皮干细胞数量减少 a 慢周期性和自我更新能力 b 对基底膜的黏附 干细胞主要通过表达整联蛋白 实现对基底膜各种成分的黏附 D 表皮干细胞的特点 E 干细胞对基底膜的脱黏附是诱导干细胞脱离干细胞群落 进入分化周期的重要调控机制之一 表皮干细胞在收到各种细胞因子包括白细胞介素 IL 干细胞生长因子 CSF 表皮细胞生长因子 EGF 成纤维细胞生长因子 FGF 肝细胞生长因子 HGF 等作用下 部分干细胞脱离干细胞群开始分化 先分化成定向祖细胞 然后经过定向祖细胞的多次分裂 分化成角质形成细胞 皮肤再生终止信号机制还不清楚 4 伤口的收缩 成纤维细胞 四 毛发及汗腺的再生 重点 1 胚胎发育过程中 真皮结缔组织的成纤维细胞发出指令性信号 控制不同种类的毛发和其他皮肤附属物在表皮定位 分化的信号 五 皮肤愈合疤痕的形成及胚胎皮肤的再生 1 形成疤痕的原因 1 再生真皮的成纤维细胞变为肌成纤维细胞 使伤口收缩 2 新基质中的胶原蛋白的排列是一种很密的平行串状结构 与正常皮肤的结构有很大差别 2 胚胎皮肤受损再生后不产生疤痕的原因 胚胎表皮细胞在伤口处马上形成肌动蛋白 通过肌动蛋白的收缩使伤口周边合拢 所以重建真皮的成纤维细胞不转化为肌成纤维细胞使伤口收缩 3 大量新生的毛细血管使新生结缔组织很粗糙 六