第08章_细胞增.ppt

2020 2 20 1 第八章 细胞增殖与分化 2 2020 2 20 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 2020 2 20 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 2020 2 20 一 细胞增殖 生物体的生长细胞数目增多 cellproliferation 细胞体积增大 cellenlargement 细胞外基质合成 cellaccretion 5 2020 2 20 生物体生长的三种方式 6 2020 2 20 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 2020 2 20 细胞周期示意图 8 2020 2 20 9 2020 2 20 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 2020 2 20 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 5kDa 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 2020 2 20 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 startpoint 在哺乳动物中称为限制点 restrictionpoint G2 M期转折点 决定有丝分裂的开始 M后期 胞质分裂 12 2020 2 20 13 2020 2 20 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cyclinkinaseinhibitor CKI 14 2020 2 20 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 2020 2 20 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 epidermalgrowthfactor 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 nervegrowthfactor NGF 16 2020 2 20 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 2020 2 20 主要生长因子的细胞来源和靶细胞举例 ETendothelin 内皮素HGFhepatocytegrowthfactor肝细胞生长因子TGFtransforminggrowthfactor 转化生长因子NGFnervegrowthfactor 神经生长因子EGFepidermalgrowthfactor 表皮生长因子 18 2020 2 20 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 2020 2 20 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 insulinlikegrowthfactor 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 2020 2 20 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 2020 2 20 生长因子受体 2 丝氨酸和苏氨酸蛋白激酶受体TGF I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 2020 2 20 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 2020 2 20 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 2020 2 20 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 2020 2 20 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 2020 2 20 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 celldifferentiation 指胚胎细胞获得不同形态 结构和功能特征的过程 27 2020 2 20 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 2020 2 20 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 2020 2 20 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 2020 2 20 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 2020 2 20 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子有序而严格调