生物细胞的作用

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生物细胞的作用范文第1篇

关键词：成纤维细胞 生物学特性 成骨作用

1　成纤维细胞的来源及其生物学特性

成纤维细胞(fibroblast)是结缔组织中最常见的细胞，由胚胎时期的间充质细胞(mesenchymal cell)分化而来。在结缔组织中，成纤维细胞还以其成熟状态—纤维细胞(fibrocyte)的形式存在，二者在一定条件下可以互相转变。

不同类型的结缔组织含成纤维细胞的数量不同。通常，疏松结缔组织中成纤维细胞的数量比同样体积的致密结缔组织中所含成纤维细胞的数量要少，故分离培养成纤维细胞多以真皮等致密结缔组织为取材部位［2，3］。

成纤维细胞形态多样，常见的有梭形、大多角形和扁平星形等，其形态尚可依细胞的功能变化及其附着处的物理性状不同而发生改变。成纤维细胞胞体较大，胞质弱嗜碱性，胞核较大呈椭圆形，染色质疏松着色浅，核仁明显。电镜下，其胞质可见丰富的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体，表明它具有合成和分泌蛋白质的功能。成纤维细胞尚可合成和分泌胶原纤维、弹性纤维、网状纤维及有机基质。它合成的前胶原蛋白分子经内切酶作用，聚合和重排，可形成与成骨细胞合成分泌的胶原原纤维一样具有64nm(640?)周期横纹的胶原原纤维，胶原原纤维经互相粘合形成胶原纤维。经检测，这

两种细胞合成分泌的胶原纤维均是Ⅰ型胶原纤维，在形态和生化结构上完全相同［4，5］。

处于成熟期或称静止状态的成纤维细胞，胞体变小，呈长梭形，粗面内质网和高尔基复合体均不发达，被称为纤维细胞。在外伤等因素刺激下，部分纤维细胞可重新转变为幼稚的成纤维细胞，其功能活动也得以恢复，参与组织损伤后的修复。另外，在结缔组织中，仍保留着少量具有分化潜能的间充质细胞，它们在创伤修复等情况下可增殖分化为成纤维细胞。

2　成纤维细胞在一般创伤修复中的表现

各种创伤均会造成不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损，必须通过细胞增生和细胞间基质的形成来进行组织修复。在此修复过程中，成纤维细胞起着十分重要的作用。以伤口愈合过程为例，成纤维细胞通过有丝分裂大量增殖，并从4～5天或6天开始合成和分泌大量的胶原纤维和基质成分，与新生毛细血管等共同形成肉芽组织，填补伤口组织缺损，为表皮细胞的覆盖创造条件。在伤口愈合中，成纤维细胞主要来源于真皮层的局部成纤维细胞和未分化的间充质细胞，以及血管周围的成纤维细胞和周细胞。内脏损伤时，参与修复过程的成纤维细胞多来自间质和包膜，以及粘膜下或浆膜下层的结缔组织。有人认为创伤愈合过程中伤处聚集的大量成纤维细胞，一方面是由成纤维细胞通过分裂增殖而来，另一方面，更多地是由邻近的间充质细胞、纤维细胞和毛细血管周细胞等演变或游走到伤处。在创伤修复的后期，成纤维细胞通过分泌胶原酶参与修复后组织的改建。在某些病理条件下，以成纤维细胞为主要细胞成分的肉芽组织或增生组织块还可以在非骨组织内发生钙化，引起异位骨化(ectopic ossification)。但对于异位骨化的参与细胞及其机制尚不十分清楚，未分化间充质细胞、成纤维细胞、内皮细胞和毛细血管周细胞等可划归为诱导性骨祖细胞的细胞都有可能参与这一过程［6，8］。

3　成纤维细胞在骨创伤修复过程中的表现

最简单和常见的骨创伤即是骨折，其愈合过程须经过炎性反应、清扫、纤维骨痂和骨性骨痂4个阶段［4］。不同阶段参与的细胞主体不同。成纤维细胞从骨折第3天起就出现于骨折局部血肿中［6］，骨折后5天即在机化血肿及骨折断端的间隙及其周围大量存在，是参与纤维骨痂阶段的主要细胞成分［4，5］。在此阶段成纤维细胞一方面大量分裂增殖，一方面又合成和分泌大量Ⅰ型胶原，使肉芽组织逐步变成疏松的结缔组织，将骨断端包围起来，形成接合两骨折断端的巨大的纤维骨痂。然而，这种由无数成纤维细胞和丰富的肉芽组织为主体构成的纤维结缔组织却不会演变为在其它组织创伤修复时常见的瘢痕组织，而是通过钙盐结晶在其内部不断沉积，逐渐演变为骨性骨痂，使骨折局部的修复达到骨性愈合，恢复骨组织的结构。此时，骨折愈合部只有骨组织而不再存在成纤维细胞［4，5，9～11］。

4　成纤维细胞的成骨作用

成纤维细胞在骨折愈合过程中不同于其它组织创伤修复的表现，以及在某些病理条件下可以参与异位骨化［6，7］，使人们对成纤维细胞的分化能力、钙化骨化能力以及在成骨过程中其成骨能力如何发挥、细胞演变的最终归宿如何等等问题产生了浓厚的兴趣。对成纤维细胞成骨能力的研究也正是开始于对骨折愈合过程中成纤维细胞表现的观察。

对骨折局部骨形成区的电镜观察显示，除了成骨细胞在此发挥成骨作用外，成纤维细胞确实也存在着类似的成骨表现［4，5，9～13］。例如，在其线粒体内可清晰见到钙盐颗粒，部分内质网腔内可见成熟的胶原纤维，分泌到其四周的胶原纤维内可见高密度的钙盐结晶沉积。不仅如此，成纤维细胞还能象成骨细胞一样产生基质小泡并引起小泡内的钙盐沉积。钙化的基质小泡形成丛毛球状的钙球，钙球随后合并、融合为骨组织。以上种种现象表明，成纤维细胞与成骨细胞一样具备提供钙盐沉积及骨形成所必需的条件。在从纤维性骨痂到骨性骨痂的演变过程中，成纤维细胞也随之演变为骨细胞，与成骨细胞的归宿相一致。但二者在演变过程中的

表现又不尽相同，主要有以下几点可资鉴别［9，13］：①成纤维细胞及其细胞核均呈不规则的椭圆形或长方形，而成骨细胞及其细胞核则为边缘比较光整的椭圆形；②成纤维细胞均单独存在，细胞之间有众多的胶原纤维相隔，成骨细胞则以连续排列的形式出现；③成纤维细胞的细胞质内溶酶体少见，而成骨细胞的细胞质内则常有溶酶体可见；④成纤维细胞四周的骨组织都由丛毛球状钙球或针状钙盐结晶组成，成骨细胞则都有一面紧贴比较成熟与致密的骨组织；⑤成骨细胞是一个一个地被骨组织(类骨质)包围变为骨细胞，而成纤维细胞则可以是两个或两个以上同时被骨组织包围在一个陷窝内，然后再随着细胞之间基质的钙化而分隔为各占一个骨陷窝。

对成纤维细胞的成骨作用，有学者认为这是成纤维细胞的固有特性在骨折这一特定情况下得以表达的结果［9，11］。骨折局部活的和失活的骨组织及软骨组织，以及骨基质中的某些大分子都有可能诱导成纤维细胞表达其成骨作用进而演变为骨细胞［14，15］。较早在骨基质中发现的骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein， BMP)即对成纤维细胞有一定的诱导作用。对骨折愈合中BMP作用的研究［16，17］，表明创伤使内源性BMP呈阶段性合成与释放，并诱导周围软组织中的间充质细胞或/和成纤维细胞等向成骨方向转化。应用PAP法发现［16］，骨折后第3、5天局部纤维肉芽组织中的成纤维细胞样间充质细胞内以及第14天新生骨小梁间纤维组织中的成纤维细胞样间充质细胞内，都与成骨细胞、软骨细胞和骨基质一样存在BMP，表明这些成纤维细胞样间充质细胞已被诱导为可合成分泌BMP、具有成骨作用的细胞。而Sampath［15］从牛骨基质中分离提纯得到的成骨素对成纤维细胞的骨诱导能力更是超过了BMP和当时已知的其它骨生长因子。

成纤维细胞在其成骨作用得以表达后，可能通过两种方式成骨：①膜内成骨；②在环绕软骨的纤维层内成骨。开始分泌胶原纤维后，参与成骨的成纤维细胞只有两个归宿［4，5，9，13］：①变性、死亡、碎裂直至消失，这种演变发生早、范围广，故从纤维性骨痂形成开始，就逐渐有基质成分发生钙化，进而转变为骨基质；②演变为骨细胞，这一过程出现较晚，并穿插在前一过程之中，故在形成骨组织的细胞成分的同时，还使丰富的纤维骨痂演变为骨性骨痂，形成骨组织。但这种由成纤维细胞演变成的骨细胞，其结局如何、其生物学特性与由成骨细胞演化而来的骨细胞是否相同仍不清楚。例如，骨细胞从骨陷窝脱离后，可恢复为功能活跃的成骨细胞，再次参与骨组织的形成；而由成纤维细胞演变成的骨细胞在脱离骨陷窝后，是成为成骨细胞还是恢复为成纤维细胞、此时是否还具备成骨作用等一系列问题尚缺乏研究。

5　成纤维细胞体外培养的生物学特性［18］

成纤维细胞的分离培养一开始并不涉及成骨作用，而主要是用于研究细胞的老化、各种外来因子对细胞的损伤、细胞在体外条件下的恶性转化、以及某些先天性代谢异常、酶缺陷等。由于皮肤成纤维细胞易于获取，又易于在体外生长，故目前皮肤成纤维细胞培养已在基础医学和临床医学研究中得到较广泛的运用，其分离培养技术已相对成熟，对其体外生长规律也有了较全面的认识。

成纤维细胞的原代培养可用酶消化法或组织块法，其中组织块法又因其操作简便、条件易于控制而应用更为普遍。通常，以酶消化法获得的成纤维细胞悬液在接种后5～10min即可见细胞以伪足初期附着，与底物形成一些接触点；然后细胞逐渐呈放射状伸展，胞体的中心部分亦随之变扁平；最快者大约在接种后30min，细胞贴附底物即较为完全，呈现成纤维细胞的形态。采用组织块法则大约在接种后2～3天［2，3］到1周左右，在接种的皮肤组织块周围长出细胞。待细胞融合成片，铺满培养容器底壁大部分时即可进行传代。一般都采用胰蛋白酶(trypsin)，将成纤维细胞从底壁消化下来后分瓶作传代培养。成纤维细胞在体外培养条件下能保持良好的分裂增殖能力。细胞分裂时变为球形；分裂后又平铺在附着物的表面成为有突起的扁平细胞。体外培养的成纤维细胞，其生命期限与物种等因素有关。例如：人胚成纤维细胞约可培养50代；恒河猴皮肤成纤维细胞能传代超过40代；鸡胚成纤维细胞则只有少数能培养30代；而小鼠成纤维细胞多数只能生长8代左右。另外，从老年个体取得的成纤维细胞的寿命要比取自年轻者短。由于在细胞传代和进行体外培养时，细胞的生物学特性会逐渐发生一些不同于体内的改变，故通常只将前10代视这正常细胞，可在此时将生长旺盛的成纤维细胞冻存起来，以备将来复苏使用，这在将培养的细胞由动物实验向人体实验过渡的过程中必须给予足够的重视。

6　成纤维细胞在体外培养中的成骨作用

徐荣辉［2］等通过体外培养家兔皮肤成纤维细胞发现，经传代培养的成纤维细胞至第8天时，其细胞集落中有不透光的骨小结节形成；到37天时，小结节扩大、延伸，形成骨小梁样结构。经活体四环素标记显示，所形成的结构为新生骨组织。他们还注意到，成纤维细胞在参与骨形成的过程中并无分化为成软骨细胞或成骨细胞的明确迹象，故推测并未发生此种分化，而成纤维细胞之所以能发挥成骨作用，很可能是受某些诱导因素作用的缘故。他们认为用以培养成纤维细胞的中厚皮片中混杂存在的上皮细胞(或/与内皮细胞)，可能是诱导成纤维细胞形成骨组织的一种诱导因素。而Friedenstein［6，19］较早的实验则认为，属于诱导性骨祖细胞之一种的成纤维细胞，在上皮细胞(如膀胱上皮)或脱钙骨基质等诱导因子作用下，可以分化为成骨细胞进而形成骨组织。邓廉夫［20］等分离培养取自关节内的损伤性和晚期骨关节炎性的滑膜细胞，发现其中的成纤维细胞样细胞增殖迅速，呈束状或交叉铺展并可形成多层结构，细胞表面有其分泌物形成的不透光结节，经四环素标记、ARS(Alizarinred s)和甲苯胺蓝(Toluidine blue)染色，显示结节为新生骨组织。在缺乏常规的诱导因子——上皮细胞的作用下，取自滑膜的成纤维细胞样细胞也能发生成骨作用，他们推测是在关节损伤后或骨关节炎的发生与发展过程中，改变的关节微环境(如TNF样活性物质增多等)可能会触发滑膜的成纤维细胞与骨形成相关的多基因表达，使其向成骨型细胞分化，这样，滑膜成纤维细胞样细胞在体内时即已具备成骨性能，故在培养条件下可发挥成骨作用。Dodda［21］等的研究则

指出，变性滑膜细胞多种细胞因子和生长因子的表达、关节液内多种细胞因子的出现，可能是滑膜成纤维细胞样细胞成骨表型表达的重要始动因素。这些相关的研究表明成纤维细胞成骨表型的表达可能存在着较复杂的调控机制，而其诱导因素也是多样的。

为获取大量具有成骨表型的成纤维细胞并了解其转化机制，邓廉夫［22］等将分离纯化的人皮肤成纤维细胞置于加有不同浓度EGF、IL-6、TNF-α、BMP-2的培养液中进行体外培养，采用生物化学、组织化学和电镜观察等方法检测成纤维细胞成骨性标记物的形成状况，发现TNF-α和BMP-2联合应用，可使成纤维细胞分泌碱性磷酸酶、骨钙素及胶原纤维的量增加；成纤维细胞可由梭形向圆形或多突形转化，蛋白分泌旺盛；细胞外基质中，丰富的胶原纤维定向或杂乱排列，其间散在较多的钙颗粒；细胞可重叠交织形成多层结构，其表面有分泌颗粒和钙盐结晶堆积，并不断融合扩大成骨结节，表明TNF-α和BMP-2可以诱导成纤维细胞成骨。但这种完全由成纤维细胞经诱导而形成的骨组织，在缺乏典型的成骨细胞参与下是否能在体外或植入体内后经改建成为成熟的板层骨及其改建过程如何?仍有待进一步研究。

7　展望

尽管成纤维细胞受哪些因素诱导可以产生成骨作用、这些因素的诱导方式及其机制如何以及成纤维细胞在骨形成中是否分化为成骨细胞等等问题尚未完全解决，但成纤维细胞经诱导可以形成骨组织这一现象已逐渐为广大科学工作者所接受。由于成纤维细胞直接参与了骨折愈合过程中纤维性骨痂的形成，其自身又具备被诱导成骨的能力，可以设想，利用成纤维细胞分布广泛、取材方便、对机体损伤较小、体外培养容易成活、增生繁殖较快等较其它具有成骨作用的细胞(如骨膜成骨细胞、骨髓基质细胞等)优越之处，在体外大量培养扩增成纤维细胞，并施以有效的诱导因素(如上皮细胞、TNG-α和BMP等)使其具备成骨效能，然后与合适的生物材料载体复合，同时使该复合体在体外或体内保持良好的成骨能力并进行一定程度的成骨，则有望获得具有一定的生物力学支撑强度而成骨作用又保持活跃的“活骨”复合体，用以替代自体骨或异体骨回植体内治疗难以自身修复的较大的骨缺损，这无疑将为骨缺损的修复治疗开辟一条新的有辉煌前景的道路。在组织工程技术和生物材料科学已有较大发展的今天，这一设想是极有可能实现的。当然，从目前所处的实验阶段过渡到临床应用尚有很大一段距离，需要解决的问题还很多，而且随着研究的展开和深入，问题可能还会越来越多，但这确实是一项很有临床应用价值和社会、经济效益的重大课题，值得广大基础医学工作者和临床科研人员为之而努力。

参考文献

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生物细胞的作用范文第2篇

【关键词】 5氮2脱氧胞苷；xaf1基因；BGC823肿瘤细胞株；甲基化；细胞增殖；细胞凋亡

【Abstract】 AIM: To observe the effects of the demethylating agent， 5Aza2′deoxyctidine (5AzaCdR)， on the proliferation， cell cycle， apoptosis and xaf1 mRNA expression of stomach cancer BGC823 cells. METHODS: The proliferation of BGC823 cells treated by different concentrations of 5AzaCdR was detected by MTT assay. Assessment of cell cycle and apoptosis were performed by flow cytometry (FCM); the change of xaf1 mRNA expression was semiquantified by RTPCR before and after 5AzaCdR treatment. RESULTS: The growth inhibitory effects on BGC823 cells were observed in a dosedependent manner after exposure to 5AzaCdR at different concentrations (1×103， 5×103， 10×103 nmol/L) for different time. FCM analysis showed that the apoptosis rates in BGC823 cells ［(4.53±0.21)%， (8.11±1.01)%， (11.56±0.86)%］ increased significantly after exposure to 5AzaCdR for 72 h as compared with the control group ［(0.51±0.01)%， P

【Keywords】 5AzaCdR；xaf1；BGC823；methylation；proliferation；apoptosis

0 引言

凋亡抑制蛋白因子家族(IAP)的成员在结构上具有1至3个高度保守的杆状病毒凋亡抑制因子重复序列(BIR)结构域［1］，在肿瘤的增殖异常及对抗肿瘤药物耐受形成中发挥了重要作用. X染色体相关凋亡抑制蛋白(XIAP)是IAP中抑制Caspase活性最强的成员. XIAP相关因子1(XAF1)是一个新近发现可以拮抗XIAP抗凋亡作用的蛋白，它可以逆转XIAP对细胞的保护. XAF1在多种肿瘤细胞和组织中存在低表达或表达缺失，XAF1的基因沉默与其启动子高甲基化明显相关［2］. 我们采用5AzaCdR对胃癌细胞株进行处理， 检测xaf1基因表达，并分析肿瘤细胞生物学行为变化，以期进一步探讨胃癌的发生机制及治疗的新方法.

1 材料和方法

1.1 材料 胃癌BGC823细胞株（兰州大学病理解剖学教研室）；RPMI1640培养液（美国Gibco公司）；胎牛血清（兰州民海生物技术有限公司）；5AzaCdR（美国Sigma公司）；配制5AzaCdR为1 mol/L的母液，-20℃保存，使用时用RPMI1640稀释为工作浓度. Tap酶（上海生工生物工程技术有限公司）；酶联免疫检测仪(BioTek公司)；Trizol(Invitrogen公司)；UV3000紫外分光光度仪（上海美谱达公司）；流式细胞仪(Beckman Coulter公司).

1.2 方法

1.2.1 细胞培养 细胞贴壁生长于RPMI1640培养液中，内含100 mL/L胎牛血清、1×105/L青霉素、100 mg／L链霉素和2 mmol/L L谷氨酰胺，置于37℃ 50 mL/L CO2的饱和湿度箱中培养，每3～4 d消化传代1次. 传代时，常规消化BGC823细胞，置于75 mm培养瓶中，培养24 h后分别用含1×103，5×103，10×103 nmol/L 5AzaCdR的完全培养液连续培养24，48和72 h后弃去药液，用完全培养液继续培养24 h后进行实验. 以同体积磷酸盐缓冲液PBS(pH 7.4)处理的细胞作为对照组. 培养过程中使用相差显微镜观察细胞形态的变化.

1.2.2 MTT法绘制细胞生长曲线 取对数生长期细胞，常规消化后按每孔2×103个(100 μL)接种于6块96孔培养板中，过夜贴壁后弃完全培养液，分别加入含1×103，5×103，10×103 nmol/L 5AzaCdR药液的完全培养液，每孔100 μL，每组设3个复孔；对照组加入等量PBS. 每日取出1板加入5 g/L MTT液10 μL，37℃孵育4 h后加DMSO 150 μL，振荡器振荡10 min充分溶解结晶，在酶联免疫检测仪测定各孔A470 nm值，求其平均值，以A470 nm值为纵坐标，时间(d)为横坐标绘制生长曲线，计算细胞增殖抑制率(cellular proliferation inhibition rate，CPIR). CPIR(％)=(1-实验组A470 nm均值／对照组A470 nm均值)×100％.

1.2.3 RTPCR检测xaf1基因mRNA表达 取对数生长期BGC823细胞，药物处理方法同1.2.1. 收集细胞，Trizol一步反向法抽提细胞总RNA，在紫外分光光度仪上测定吸光度值，鉴定RNA纯度，A260 nm／A280 nm在1.8～2.0之间. PCR引物设计及反应条件如下：xaf1：预期产物片段大小为120 bp，退火温度：56℃；Sense：5′TGGGTGTAGGATTCTCCAGG3′，Antisense：5′GGTTTGCCCAAGGACTACAA3′. 内参照GAPDH:预期产物片段大小为456 bp，退火温度：52℃；Sense：5′TTCTCCCCATTCCGTCTTCC3′，Antisense：5′GTACATGGTATTCACCACCC3′，上述引物由大连宝生物有限公司提供合成. 两步法RTPCR：① 逆转录反应：20 μL反应体系含：2 μg模板RNA，0.5 g/L Oligo(dT)18，RNasefree ddH2O，5×Reaction Buffer，2×107 U/L RNase Inhibitor，10 mmol/L dNTP Mix，2×107 U/L AMuLV RT. 70℃ 5 min，37℃ 5 min，37℃ 60 min，70℃ 10 min，4℃保存. ② 聚合酶链反应：50 μL反应体系含：cDNA 1 μL，10×buffer 5 μL，25 mmol/L MgCl2 3 μL，2.5 mmol/L dNTP 5μL，Tap酶0.5 μL，上下游引物各1 μL，去离子水补至50 μL，GAPDH作内参照. PCR仪扩增条件：94℃变性4 min，按94℃ 30 s，52℃（或54℃）40 s，72℃ 45 s，进行35个循环，最后一个循环72℃延伸5 min. PCR产物经20 g/L琼脂糖凝胶电泳，凝胶图像分析系统分析，以xaf1和GAPDH吸光度比值相对定量.

1.2.4 细胞周期和凋亡率检测 取对数生长期BGC823细胞，药物处理方法同1.2.1. 收集培养细胞，PBS洗2次，调整细胞密度为1×109个／L，700 mL/L冷乙醇－20℃固定24 h，加RNaseA至终浓度1 g/L，37℃温育30 min，加碘化丙啶至终浓度50 g／L，1 h内测定. 以流式细胞仪进行细胞周期分析和凋亡率的检测.

统计学处理:实验数据以x±s表示，采用SPSS 11.5软件进行分析，不同组间率的比较采用单因素方差分析.

2 结果

2.1 5AzaCdR对细胞增殖的影响 分别用1×103，5×103，10×103 nmol/L 5AzaCdR处理6 d后，BGC823细胞的生长增殖活性均有明显抑制，3个试验组的CPIR值分别为（22.36±0.68）%，（32.12±1.27）%和（41.34±1.62）%，与对照组相比差异显著（P

bP

图1 BGC823细胞经5AzaCdR处理前后的生长曲线（略）

2.2 5AzaCdR对细胞中xaf1基因mRNA表达的影响 5AzaCdR处理前BGC823细胞系的xaf1基因mRNA不表达，在经5×103，10×103 nmol/L 5AzaCdR处理后，xaf1基因mRNA重新表达，10×103 nmol/L的5AzaCdR处理组尤为明显，在用药48，72 h后，该基因表达呈明显上升的趋势(图2，3).

2.3 5AzaCdR对细胞周期的影响 BGC823细胞经1×103，5×103，10×103 nmol/L 5AzaCdR处理72 h后，S期的细胞数量逐渐增加，G2/M期细胞数下降，凋亡率明显增加 (表1).

M：50 bp DNA Ladder maker D512A；1：对照组；2～4：5×103 nmol/L 5AzaCdR分别作用24，48和72 h；5～7：10×103 nmol/L 5AzaCdR分别作用24，48和72 h.

图2 BGC823细胞经5AzaCdR处理前后GAPDH mRNA的表达（略）

M：50 bp DNA Ladder maker D512A；1：对照组；2～4：5×103 nmol/L 5AzaCdR分别作用24，48和72 h(相对定量值分别为0.22，0.32，0.37)；5～7：10×103 nmol/L 5AzaCdR分别作用24，48和72 h(相对定量值分别为0.90，0.98，1.31).

图3 BGC823细胞经5AzaCdR处理前后xaf1 mRNA的表达（略）

表1 BGC823细胞经5AzaCdR处理72 h后细胞周期的变化（略）

aP＜0.05， bP＜0.01 vs对照.

3 讨论

DNA甲基化是由S腺苷甲硫氨酸(SAM)作为甲基供体，在细胞内甲基转移酶(DNA methyltransferase，DNMT)的催化作用下，在胞嘧啶(C)的第五位碳原子上加上甲基基团，变成5甲基胞嘧啶(5mC)的化学修饰过程［3］. 近期研究表明，多种人类肿瘤在发展过程中表现异常DNA甲基化模式，常见为甲基化酶水平提高、整个基因组范围甲基化减弱以及局部甲基化水平增高3种，以局部甲基化水平增强较多见［4］. xaf1基因定位于染色体17p13.2位点，研究表明，xaf1基因在多种肿瘤细胞株以及肝癌［5］、结肠癌［6］、黑色素细胞瘤［7］组织中表达降低，存在转录抑制现象，现已证明xaf1基因表达沉默与5′区域CpG岛异常高甲基化相关，转录过程中调控区域的CpG岛高甲基化导致xaf1基因表遗传修饰而失活. 我们采用不同浓度(5×103，10×103 nmol/L)的特异性DNMT抑制剂5AzaCdR，对体外培养的胃癌BGC823细胞进行干预，RTPCR结果显示在5AzaCdR作用前，xaf1 mRNA不表达，而在5AzaCdR作用后，xaf1 mRNA又重新表达，表达强度呈时间和剂量依赖关系，表明DNA甲基化与基因遗传学改变不同，基因的缺失、突变等遗传学改变是不可逆的，而甲基化的DNA核苷酸序列未发生改变，仅通过个别碱基的修饰来影响基因转录，因而是可逆的［8］. 因此我们通过5AzaCdR人为的干预拮抗表遗传学改变，诱导因表遗传学改变而失活的xaf1基因表达，为去甲基化治疗肿瘤提供了理论基础.

凋亡在细胞增殖、肿瘤形成和发展中也起调控作用［9］. 我们应用不同浓度(1×103，5×103，10×103 nmol/L)5AzaCdR诱导胃癌BGC823细胞后，MTT结果显示：细胞增殖受到明显抑制；流式细胞仪细胞周期分析可见S期的细胞数逐渐增加，G2/M期细胞数下降，同时细胞凋亡率明显增加呈时间和浓度依赖关系. 这一结果显示去甲基化后能使细胞阻滞于S期，而使得进入G2/M期的细胞减少，由此推断5AzaCdR的去甲基化作用可通过影响细胞周期而抑制胃癌细胞的增殖；同时xaf1基因去甲基化后重新表达，它可直接结合并抑制XIAP对caspase活性的抑制作用从而发挥诱导凋亡作用［2］，xaf1也是一种新的干扰素(IFN)诱导基因，其介导了IFN诱导凋亡的作用，并显著增强了肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)诱导肿瘤细胞凋亡的作用［10］.

参考文献

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生物细胞的作用范文第3篇

【摘要】

目的 探讨Th1和Th2细胞因子表达谱研究在V型疮性肾炎(VLN)患者中的作用。方法 分离血清，通过抗体芯片技术同时检测4种Th1和5种Th2细胞因子表达谱，并探讨其与临床指标之间的相关性。结果 ①细胞因子表达谱：在同时检测的9种细胞因子中，VLN患者有4种表达上调，除了IL2属于Th1细胞因子外，其他三种(IL4、IL10和IL13)均属于Th2细胞因子，其中IL10较健康对照升高了10倍以上。②相关性研究：Pearson相关分析显示IL10与SLIEDAI呈正相关、与血红蛋白浓度呈负相关；此外，IL4和IL13均与尿蛋白浓度呈负相关，IL1与血肌苷之间呈正相关。结论 VLN患者体内细胞因子表达异常以Th2细胞因子为主，提示抗Th2细胞因子可能在V型狼疮患者中具有一定的治疗作用。

【关键词】 狼疮性肾炎；细胞因子；免疫

ABSTRACT: Objective To study the effects of cytokines Th1 and Th2 in Class V lupus nephritis (VLN). Methods Serum concentration of Th1 cytokines (IFNγ， IL1， IL2 and TNFα) and Th2 cytokines (IL4， IL5， IL6， IL10 and IL13) were simultaneously analyzed using fast quant human Th1/Th2 protein array， and Pearson analysis was used to evaluate the association between cytokines and clinical parameters. Results ① Cytokine profiling: Among the 9 cytokines detected simultaneously by fast quant human Th1/Th2 protein array， the expression of four cytokines was upregulated obviously， namely， Th1 cytokines (IL2) and Th2 cytokines (IL4， IL10 and IL13); that of IL10 was 10 times above the normal control. ② Pearson correlation analysis: There was a positive correlation between IL10 and SLEDAI (r=0.877， P

KEY WORDS: lupus nephritis; cytokine; immunity

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus， SLE) 是一种T细胞介导的、自身反应性B细胞高度增生、大量高亲和力的致病性的自身抗体产生的自身免疫性疾病[1]。狼疮性肾炎(lupus nephritis， LN)是SLE患者较常见的最严重的并发症和死亡的主要原因之一[2]。LN患者病程反复，伴有进展性的组织病变，疾病的死亡率居高不下，目前主要是通过应用非特异性免疫抑制剂和进行抗炎治疗。如果能了解SLE导致肾损伤的发病机制，发现新型的低毒性治疗方法，会更好的进行特异性的治疗，改善狼疮性肾炎患者的预后。

伴随着免疫细胞的数量和功能上的异常，细胞因子网络的变化对LN病程的演进有重要的作用：Th1型和Th2型细胞因子比例失调、细胞因子水平分泌增加或减少、细胞因子间相互的拮抗或协同作用增强或减弱等都参与了LN的发病过程[3]。但是，LN属于一种以肾脏形态学异常为基础的临床综合征，而且LN发病机制十分复杂，同一个患者可以同时存在多种细胞因子的异常，不能孤立的看待某一种细胞因子的异常，而多种细胞因子间的相互作用可能更为重要。因此，本实验以V型LN患者为基础，通过系统生物学的研究方法，借助高通量的抗体芯片技术同时观察V型LN患者血清多种细胞因子(包括Th1细胞因子和Th2细胞因子)的变化，以期从免疫学网络失衡角度阐明LN可能的发病机制，为治疗奠定基础。

1 材料与方法

1.1 病例选择

按照1982年美国风湿病协会SLE的诊断标准[4]选择狼疮性肾炎患者20例，均为女性，具有肾脏累及的临床表现；均进行肾活检。根据1985年WHO改良病理分型标准进行分型诊断符合弥漫膜性肾炎(V型)，根据SLEDAI评分(SLE Disease Activity Index)标准判断LN患者肾活检时疾病活动情况[5]，所有患者3月内未使用霉酚酸酯(MMF)或环磷酰胺(CTX)等强免疫抑制剂治疗。同时选择年龄和性别匹配的健康志愿者20例作为正常对照。

1.2 血清细胞因子检测

清晨抽取空腹静脉血5mL，离心后留取血清，-70℃保存待测。血清细胞因子的检测采用德国Whatman公司提供的抗体芯片，同时定量检测9种细胞因子的表达，其中包括4种Th1细胞因子IL1(白细胞介素1)、IL2(白细胞介素2)、IFNγ(γ干扰素)、TNFα(肿瘤坏死因子α)和5种Th2细胞因子IL4(白细胞介素4)、IL5(白细胞介素5)、IL6(白细胞介素6)、IL10(白细胞介素10)、IL13(白细胞介素13)的表达。每个因子检测设立3个复孔，取平均值。具体操作简述如下：玻片装上孵育室并将玻片/孵育室一起装入玻片夹；70μL封闭液室温封闭15min；常温孵育样品过夜(轻微振荡)；洗涤5次；生物素标记的抗体室温孵育60min(轻微振荡)；洗涤5次；StreptavidinCy5室温孵育45min(轻微振荡)；洗涤5次；DiH2O冲洗玻片并干燥；扫描玻片，进行资料分析。

1.3 其他实验室检查

所有患者同时进行以下检查：①24h尿蛋白定量：采用双缩脲比色法，正常值＜0.4g/24h；②自身抗体：抗核抗体(ANA)采用间接免疫荧光法，抗双链DNA(dsDNA)采用短膜虫法；③补体C3、C4：采用散射比浊法。

1.4 统计学方法

结果以均数±标准差表示。组间差异采用Students t检验，并通过Pearson相关性分析研究细胞因子表达及淋巴细胞亚群与临床指标之间的相关性。以P

2 结 果

2.1 患者的临床实验室的相关检查

V型LN患者一般临床资料见表1。V型LN患者白细胞、血红蛋白、补体C3和C4均明显低于健康对照组。与健康对照相比，白细胞计数分别为(5.015±1.426)×109/L和(6.271±2.730)×109/L(P

2.2 血清细胞因子的表达谱

V型LN患者所检测的9种细胞因子中有4种较对照组升高，除IL2属Th1细胞因子外(P

为明确细胞因子增长情况，我们以健康对照组细胞因子平均值为基数，观察了每种细胞因子增长幅度，发现V型LN患者升高最明显的细胞因子是IL10，较对照组升高了10倍以上，其他几种细胞因子增高幅度均在3～5倍之间，提示在LN中存在明显的细胞因子的比例失衡，细胞因子网络之间的平衡被打破，表现为细胞因子上调幅度不均一。表2 V型狼疮性肾炎和健康对照组Th1、Th2细胞因子浓度的变化（略）

2.3 相关性研究

Pearson相关分析显示，主要是Th2细胞因子与临床表现之间存在明显的相关性，尤其是IL10，如IL10与SLIEDAI呈正相关(r=0.877，P

3 讨 论

LN是我国最常见的继发性肾小球肾炎，其临床和肾脏病理改变存在显著的不均一性和多样性，不同的病理类型不仅反应了形态学上的差异，更可能蕴含不同的发病机制。V型病变表现为膜性病变，以上皮侧免疫复合物沉积和补体沉积为主要特征，临床上以大量蛋白尿为突出表现，但其发病机制尚未完全阐明。

如前所述，细胞因子参与免疫反应的每一个环节。细胞因子网络中，Th1/Th2细胞因子的失衡尤为受到研究者的关注，目前有Th2优势、Th1优势以及Th1向Th2转化发展的优势等[6]不同的假说。但是，Th1/Th2各代表了一组细胞因子，如果能同时检测多种细胞因子表达，将对研究细胞因子失衡在LN中的作用具有重要意义。抗体芯片可以一次性的检测上百上千种蛋白质的表达丰度，具有特异性强，敏感性高，检测范围广等优势。因此，本实验采用系统生物学的研究方法，通过高通量的抗体芯片技术对V型LN患者体内9种细胞因子(包括Th1和Th2细胞因子)同时进行分析，以便全面了解V型LN患者体内细胞因子的表达情况。

本实验首先对细胞因子表达进行综合分析，发现所检测的9种细胞因子有4种明显升高，包括一种Th1细胞因子和3种Th2细胞因子。但是，增长幅度显著不同，以Th2细胞因子增长最明显，其中IL10增加最显著，较健康对照组升高10倍以上，提示VLN患者体内细胞因子表达平衡被打破。作为Th2细胞因子的代表， IL10 在SLE 体液免疫激活和自身抗体产生中有不可忽视的促进作用。已有研究发现，IL10基因多态性不仅与LN 全身活动性相关，还对肾脏的临床活动和免疫病理损害产生影响[7]。自身抗体的产生是SLE发病机制中的关键因素，与其相应的自身成分结合成循环免疫复合物在机体各处沉积，激活补体系统，引发炎症反应，造成广泛的组织损伤[89]。作为B细胞活化和增殖的促进因子，IL10血清水平的升高恰好可以解释LN患者免疫系统的功能失调。

目前，关于细胞因子与LN疾病的相关性研究主要集中于细胞因子与狼疮疾病活动性指数、自身抗体之间的相关性上。但是，在此方面却存在较大争议。例如，RAPLEY等报道IL6水平与SLE活动性相关[10]，WAIS却认为IL6与SLE活动性无相关性[11]；作为一种Th1细胞因子，IFNγ在SLE发病机制中具有重要作用[12]，而在本研究中发现VLN型患者体内IFNγ无明显改变，考虑与患者入选标准不同、细胞因子检测方法不同有关。本实验中发现主要是Th2细胞因子与临床表现之间存在相关性。例如，IL10与SLEDAI呈正相关，与血红蛋白浓度呈负相关；IL4和IL13均与尿蛋白浓度呈负相关，提示Th2细胞因子可能参与肾脏疾病进展。但是，本研究主要选择未经过强免疫抑制剂治疗的患者，如果能增加部分活动性相对较弱的病例，或对入选患者进行免疫抑制剂治疗后做纵向对比分析，可能会提供更有意义的数据，可通过治疗前后细胞因子的变化判断LN治疗的效果，即细胞因子可能成为判断LN病情及治疗效果的生物学标记物。

狼疮性肾炎是发病机制复杂的异质性疾病，不仅淋巴细胞参与其中[13]，复杂的细胞因子免疫调控网络，及其受体间平衡紊乱也可能参与狼疮性肾炎的发生、发展。本研究发现V型狼疮性肾炎患者体内存在广泛的淋巴细胞异常及细胞因子表达谱异常，提示显著的免疫功能紊乱。这可能是目前免疫抑制剂治疗狼疮性肾炎的基础。但是，本课题仅限于未经强免疫抑制剂治疗的患者，如果能增加部分治疗后的随访观察结果，可能会对狼疮性肾炎的免疫学发病机制及免疫抑制剂的治疗机制提供进一步的理论基础。

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生物细胞的作用范文第4篇

关键词：生物素；羧化酶辅酶；基因表达

生物素（biotin），是动物机体内维持正常生理机能所必需的维生素之一。由于生物素广泛分布于动植物中，在食物中分布较为广泛，而且动物肠道菌群能够合成生物素，因此，过去人们曾经认为食物中不会缺乏生物素。但是，由于人类科技的迅速发展，生活水平的不断提高，吃的食物越来越精细化，经常出现了生物素缺乏症的案例。尤其是那些爱吃在集约化条件下生产的快餐、方便面等加工食品的人群，更容易出现生物素缺乏症状。于是，人们开始重新审视和研究生物素的营养作用。近年来，生物素已成为人们最受关注的水溶性维生素之一。

一、生物素的化学结构和分子作用机制

生物素的化学结构中包括具有尿素与噻吩相结合成骈环的两个五元杂环，和一个带有五个碳原子的羧基侧链组成。天然的生物素主要以与其它分子结合的形式存在，在体内由侧链上的五个碳原子羧基与酶蛋白的赖氨酸s残基结合，发挥辅酶作用。生物素有8种不同的异构体，其中只有D-生物素具有生物活性。在一般情况下，生物素是相当稳定的，只有在强酸、强碱、甲醛、败脂肪、胆碱及紫外线照射才会逐渐被破坏。生物素是许多需ATP的羧化反应中羧基的载体，羧基暂时与生物素双环系统上的一个氮原子结合，如在丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化成草酰乙酸的反应中。动物缺乏生物素会引起皮肤疾病和脱毛症。鸡蛋清蛋白含有能与生物素紧密结合的抗生物素蛋白，如果大量食用生鸡蛋，就会妨碍生物素的吸收，可导致人类生物素缺乏症。在正常情况下，人类肠道细菌合成的生物素可以满足人体正常新陈代谢的需要，不会发生生物素缺乏症。在生物体内，它几乎都是作为生物素酶的辅基与蛋白质的赖氨酸的ε-氨基形成共价键。其生理作用主要是由生物素酶引起的固碳作用及羧基转移反应。通过丙酰辅酶A羧化酶，乙酰辅酶A羧化酶，甲基丙二酸单酰CoA羧基转移酶等反应，参与糖和脂肪的代谢。在这些酶促反应中形成的N-羧基生物素作为中间产物。

生物素是羧化和羧基转移酶系的辅酶，是羧基转用的载体，这些酶系在细胞中有转移羧基和固定二氧化碳的作用。具体分子作用机制表现在：1、生物素作为丙酮酸羧化酶的辅酶，通过糖异生作用，从丙酮酸到丁酮二酸生成葡萄糖；2、当乙酰辅酶A被乙酰辅酶羧化酶产生丙二酸单酰辅酶A的时候，生物素作为乙酰辅酶A羧化酶成分起作用。消耗三磷酸腺苷ATP而生成羧基生物素中间体，然后将活性二氧化碳提供给乙酰辅酶A，生成丙二酸单酰辅酶A，这是脂肪酸合成的首步反应，再与一分子乙酰辅酶A结合，经脱羧，还原和去水后，被转化为丁酰辅酶A。这个衍生物经过反复合成，最终形成长链脂肪酸（硬脂酸、棕榈酸）。在长链不饱和脂肪酸合成过程中，尤其是必需脂肪酸代谢中，生物素是十分重要。3、在碳水化合物供给不足时，从脂肪和蛋白质生成葡萄糖的糖原异生作用中，生物素都起着重要的作用，三羧酸循环也离不开它；氨基酸代谢中，直接参与亮氨酸和异亮氨酸等氨基酸的脱氨基及核酸代谢，蛋氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、丙酰辅酶A羧化酶（生物素酶）的作用，经琥珀酰辅酶A进入柠檬酸循环。4、其他作用，氨基甲酰转移、嘌呤合成、糖代谢、色氨酸分解等，生物素还通过其对核糖核酸的性质和合成速度的作用，而影响蛋白质的合成。5、生物素可以使肝脏鸟氨酸转甲氨酰酶活性及其mRNA丰度升高，鸟氨酸转甲氨酰酶在精氨酸代谢和尿素循环中起着很重要的作用。

二、生物素影响基因表达的作用机理

目前，已经发现生物素影响基因表达的主要途径有3条：1、生物素酰腺苷酸能够激活可溶性鸟苷酸环化酶；2、生物素能够影响细胞核因子与其他转录因子的活性；3、生物素与组蛋白结合对染色体的重组的影响。

DNA芯片研究表明，生物素对外周血液单核细胞的200多个基因表达有影响。生物素在蛋白质合成、氨基酸脱羧、嘌呤合成、氨基甲酰转移及亮氨酸和色氨酸分解代谢中起着重要作用，也是多种氨基酸转移脱羧所必需。 生物素不仅参与羧化酶代谢途径，而且影响基因表达，动物缺乏生物素将导致细胞增殖减缓，免疫功能受损和胚胎发育畸形。

1、生物素酰腺苷酸。生物素酰腺苷酸是羧化全酶合成过程中的中间产物，生物素酰腺苷酸的合成是由羧化全酶合成酶催化的，生物素酰腺苷酸是通过一种目前尚不清楚的作用机理对可溶性鸟苷酸环化酶进行活化。鸟酸环化酶的活化使环鸟苷酸量增加，从而刺激蛋白激酶G产生信号传导，蛋白磷酸化得到活化，使编码羧化全酶合成酶、乙酰-CoA羧化酶，丙酰-CoA羧化酶基因转录活性增强。如果生物素缺乏或羧化全酶合成酶的活性降低这些基因的转录活性将受阻碍。在大肠杆菌和其他肠道细菌中，有一族基因参与生物素的合成，生物素酰腺苷酸与生物素蛋白连接酶形成复合物，复合物结合在生物素操纵子的启动子区域，通过反馈调节抑制这些基因表达。

2、细胞核因子与其他转录因子。细胞核因子在参与调节，防止细胞死亡和胚胎发育等过程起着重要的作用。哺乳动物NF-kB、Rel家族已经有五个转录因子被克隆和测序。其作用机理：细胞未受刺激时NF-kB家族蛋白以二聚体的形式存在，单体IkBα或者IkBβ使该二聚体活性受到抑制，NF-kB与IkB结合后滞留在细胞质中，IkB激酶受到细菌、细胞因子、有丝分裂原、生长因子和激素等刺激后引发IkBs磷酸化，之后在蛋白酶体依赖性途径中降解；被释放的NF-kB二聚体移位到细胞核中，结合在基因调控区域的反应元件从而引发基因表达。

3、组蛋白的生物素酰化。染色质包括DNA、组蛋白和非组蛋白，DNA的折叠进入染色质主要由组蛋白起作用。组蛋白可以通过乙酰化、甲基化、磷酸化、泛蛋白化等共价修饰。研究发现人体细胞含有生物素酰化的组蛋白。Stanley等通过酸提取的方法在人体外周血液单核细胞细胞核中分离出了生物素酰化的组蛋白。在人体T细胞白血病细胞系、细小细胞肺癌细胞、人绒膜癌细胞和鸡红血球细胞等也发现有生物素酰化组蛋白，组蛋白的生物素酰化对细胞增殖起着很重要的作用；组蛋白的生物素酰化可以促进人体外周血液单核细胞的增殖。但与生物素酰化组蛋白相关的基因是否被激活或沉默以及生物素酰化组蛋白是否参与DNA修复尚不清楚。最近研究发现，在紫外诱导的DNA损伤的细胞中生物素酰化蛋白量较高，推测生物素酰化组蛋白可能参与DNA损伤的修复。

本文通过生物素对人体基因表达主要途径影响以及生物素是以多种酶的辅助因子形式参与人体许多的新陈代谢过程的研究，阐明了生物素是人体维持正常生理机能所不可或缺一种维生素。

参考文献

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生物细胞的作用范文第5篇

人们在应用中发现低强度激光有种特殊的作用，即作用于生物体时不产生不可逆损伤，而直接由辐射产生刺激效应。如病灶直接照射和穴位照射，能产生消炎，镇痛，血管扩张，促进创伤愈合、毛发、神经及骨再生等作用；照射小鼠胸腺区和脾区可增强免疫细胞活性及促进免疫分子产生［1］。低强度激光的这种生物刺激效应已得到不少研究结果的支持［2］。与此同时，国内外学者对其生物刺激作用机制进行了广泛的研究，提出了许多假说。例如生物电场共振吸收、调整生物等离子体假说，光色素系统吸收、调节生命过程假说，细胞膜受体吸收、活化细胞机能假说，类脂极化分子受偏振光调节、改变细胞膜类脂双分子层构象假说等［2，3］。王铁丹近年提出“换能学说”，即低强度激光生物刺激作用的本质是将光能转变为生物内能，并通过代谢及调节过程作用于机体［4］。刘承宜等［5］参考激素研究的最新成果，通过与视觉细胞光感过程的大量类比研究，提出激光生物刺激作用的类肽类激素模型。可惜的是，诸多假说都是学者各自知识的演绎推理，不是实验直接观察的结果。因此，迄今没有一种假说得到普遍接受。目前国内外对其机制的认识仍然是带猜测性的，有许多问题需要研究阐明，特别是生物细胞是怎样接收激光刺激信号，以及这类信号是怎样跨过细胞膜、又怎样在细胞内传递的，仍然是现代激光生物学界关注且亟待解决的问题。

现代细胞生物学研究认为，任何外界刺激信号都要通过某种特定受体或离子通道等由细胞外传导到细胞内，再经过特定的细胞内信号传导途径，诱导核内的基因表达及细胞的生物学效应［6］。它涉及到多个错综复杂的信号传导系统如G蛋白、磷酸酶、蛋白激酶、酪氨酸激酶、Ca2+等。近年来，丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase， MAPK)信号传导途径的研究特别是其在控制细胞增生过程中的关键性作用受到重视［6］。大量研究揭示，MAPK级联信号传导途径存在于所有真核生物中，在信号传导过程中占据相当重要的地位。在已知的诸多细胞信号传导途径中，MAPK与细胞增生最为密切，被认为是细胞外信号引起细胞增殖、分化等核反应的共同途径或汇聚点［6，7］。从细胞外刺激作用于细胞，至细胞出现相应的生物效应，其间必须通过一系列上游信号传导事件，活化MAPK信号传导途径多级蛋白激酶的级联反应。当MAPK被激活后，它的去向可能有三种：(1)存在细胞质中，激活一系列其他蛋白激酶。(2)在细胞质中使细胞骨架磷酸化。(3)进入细胞核，通过磷酸化转录因子调节基因表达。在真核细胞中，已明确的MAPK信号传导通路有4条，即细胞外调节蛋白激酶(extracelluar regulated protein kinase， ERK)通路，C-jun氨基末端激酶(C-jun N-terminal kinase， JNK)通路，P 38通路及ERK 5通路［8，9］。尽管ERK 5通路的病理生理意义仍不太清楚，但已有大量文献报道提示，ERK通路与细胞生长、增殖、分化、转化和保护机制有关，而JNK和P38通路可能与应激、损伤和细胞凋亡相关［10］。

最近有文献报道低强度激光照射后细胞内cAMP水平及Ca2+浓度发生显著变化［1，3］，表明低强度激光影响了细胞内信号传递系统。有学者据此从生物光子学的角度，把生物体的生物信号元分为生物表层信息元和生物里层信息元，并提出低强度激光的生物效应是通过生物表层信息元相干态的物理放大，和相继的细胞膜受体介导的第二信使的生物放大两次级联放大实现的［5］。遗憾的是，该模型的提出仅是在总结前人基础研究和临床研究的基础上，通过类比演绎而来的，缺乏生物学和医学的实验依据，大有必要进行科学实验来证实。尽管低强度激光引起细胞内信号传导的初始信号出自何处尚不清楚，但它肯定动用了细胞内信号传导通路对细胞产生作用，如促细胞增殖。在众多细胞内信号传导系统中，引起我们兴趣的是与增殖、分化相关最为密切的MAPK传递途径。其重要性在于，它是不同类型受体(G蛋白偶联受体和蛋白酪氨酸激酶受体)介导的信号向核内传递的最后共同通路［11，12］。但迄今关于低强度激光照射后细胞内信号传导途径，特别是MAPK传导途径在激光生物刺激效应中的地位和作用，国内外知之甚少。因此，深入研究MAPK信号传导通路在低强度激光促细胞增殖中的作用，无疑会有助于阐明低强度激光生物刺激效应的作用机制。

参考文献

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［10］　Xia Z， Dickens M， Raingeaud J， et al. Opposing effects of ERK and jNK-P38 MAPK kinases on apoptosis［J］. Science， 1995， 270：1326-1331.