细胞生物学概述

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇细胞生物学概述范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

细胞生物学概述范文第1篇

医学细胞生物学是在显微、亚显微和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能和各种生命规律的一门科学。有机体的一切病理现象都是细胞病理反应的结果，所以一切生命现象都可从细胞中得到解答。我校医学细胞生物学课程在这些年的教学实践基础上形成了具有自己特色的内容体系结构。其核心部分包括:细胞概述、细胞质膜与跨膜运输、内膜系统与蛋白质分选、细胞骨架与细胞运动、细胞周期调控、细胞凋亡与衰老。从1996年开始，我校主要依靠教师出去进修，引进多媒体课件，并逐步在临床医学专业课堂上使用，并于1999年医学细胞生物学教学全过程使用。在此基础上，2000年增设蒙药学专业、2007年设护理专业、2008年设检验专业，全校各专业的医学细胞生物学均由我教研室承担，面对不同专业不同学生群体所讲受医学细胞生物学知识内容不同，因此，我校多媒体课件急需进行系统的制作。

二、医学细胞生物学多媒体课件制作方案

制作符合我校民族特色资源的多媒体课件，使学生既能扎实掌握细胞生物学的基础知识和基本理论，又具有较强应用知识的能力和探究创新意识，为后续的生物学课程的学习和高素质的生物科学人才培养奠定坚实基础。首先，我们需要整理教研室每一位老师多年教学积累的医学细胞生物学教学课件，按不同专业、不同学时、不同民族班级分门别类进行课件制作。

1．针对不同专业。

我校开设细胞生物学的专业有临床专业、护理专业、检验专业、影像专业、蒙医专业以及蒙药专业。临床等专业开设本课程的目的是在现代水平上讲授关于细胞结构和功能的基本理论，并且对由于结构损伤和功能失调而引起的疾病做适当的联系，以便为学习专业课打下必要的细胞生物学基础。蒙医、蒙药作为民族特色专业开设医学生物学，其中1/2讲授细胞生物学知识，1/2讲授遗传学知识。那么，对于这两个专业的细胞生物学课件制作时，我们可结合蒙医蒙药，例如利用区域特色蒙古族传统药用动植物，以其细胞结构、功能特点，讲解医学细胞结构与功能这部分内容。这种利用熟悉常见的样本作为实例，学生更易接受。将蒙医治疗原理联系细胞病理反应，讲授细胞质膜与跨膜运输、内膜系统与蛋白质分选，联系专业实践，使学生更乐于学习。

2．针对不同学时。

由于每门课程都有一定学时，如蒙医蒙药学时为12学时，临床等专业24学时，教师不可能把所有内容都做成课件，这就涉及内容取舍问题。蒙医蒙药课件制作中我们将体现细胞生物学核心内容:细胞质膜与跨膜运输、内膜系统与蛋白质分选、细胞骨架与细胞运动、细胞周期调控、细胞凋亡与衰老。临床、护理、检验专业课时24学时，那么我们将适当增加细胞生物学知识，即细胞信号转导、细胞外基质及细胞连接。

3．针对不同学生群体。

细胞生物学概述范文第2篇

[关键词] 成骨细胞；破骨细胞；骨折愈合；骨形成；骨吸收

[中图分类号] R683 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2017）17-0161-04

[Abstract] Fracture is the most common disease in the orthopedics，the mechanical integrity of phalanx is lost，and the damage of local soft tissue and blood vessels is also included in fracture. Fracture healing refers to the local repair of bone tissue trauma，and is a continuous process，with removing the damage on the one hand and regeneration and repair on the other hand. Its essence is the bone reconstruction and plastic process occurred at fracture ends. Bone formation dominated by osteoblasts and bone resorption which is dominated by osteoclasts，co-regulated by osteoblasts，play an important role in bone remodeling. But the association between the two and bone healing is not reported. In this paper，the relationship between osteoblasts/osteoclasts and bone healing was systematically reviewed based on the influence of osteoblasts and osteoclasts on bone formation and bone resorption，with cell biology function as a starting point.

[Key words] Osteoblasts；Osteoclasts；Fracture healing；Bone formation；Bone resorption

骨折是骨科R床最常见、发生率最高的疾病，骨组织属于可再生性组织，其修复进程是一个复杂的生理过程，且影响因素众多，不仅受患者自身因素及环境因素的影响，也受微观性因素如细胞因子、体细胞、内分泌因素的影响。据临床流行病学资料统计，美国每年约有10万骨折患者发生预后不良甚至骨不连[1]，全球约有5%～10%的骨折患者由于治疗不当或其他因素造成骨折不愈合、延迟愈合及骨不连[2]。因此，探索骨折愈合的影响因素对于骨折愈合的预后与治疗具有深远意义，而随着细胞生物学与遗传学等学科的深入研究，越来越多与骨折愈合相关的功能型细胞见诸报道。骨折愈合的本质是一个持续不断的骨质破坏清除与再生修复的进程，其基础是骨膜成骨细胞的再生，而成骨细胞并非单独起作用，而是与破骨细胞相互作用、相互影响共同调控骨吸收/骨形成起作用，本文就成骨细胞与破骨细胞与骨折愈合的关联性。

1 骨折愈合概述

骨折是指骨的力学完整性丧失，同时也包括局部软组织与血管的损伤。骨折愈合是指对骨组织创伤局部的修复，是骨折断端间的组织修复反应，这种反应表现为骨折的愈合过程，最终结局是恢复骨骼的正常结构与功能。这一过程与软组织愈合的不同点在于软组织主要通过显微组织完成愈合过程，而骨折愈合还需要使纤维组织继续转变为骨组织以完成骨折愈合过程。骨折愈合是涉及到众多不同种类的骨细胞、细胞因子、基因的相互作用的复杂的生理过程，大致可分为肉芽组织修复期、原始骨痂形成期、成熟骨板期与塑型期四个阶段[3]：（1）肉芽组织修复期：骨折局部血肿机化，骨折断端正常骨性结构及周围软组织均受损，毛细血管侵入血肿后，血肿分化成成纤维细胞进而分化成为胶原纤维而形成肉芽组织，此过程一般在骨折发生后2～3周内完成；（2）原始骨痂形成期：骨痂即骨折断端的受损组织刺激细胞增生后形成的机构与来源上均为复合型的组织，可根据其来源与部位分为内骨痂、外骨痂、桥梁骨痂与连接骨痂，骨痂形成期即骨外膜及骨内膜的膜内骨化过程。在这一阶段中，骨折处骨化部分逐渐接近并整合，骨折端血肿通过肉芽组织形成开始骨化，最终内外骨痂与桥梁骨痂及连接骨痂融合，代表着原始骨痂正式形成，这一过程在骨折后6～12周内完成；（3）成熟骨板期：这一阶段中，骨痂的范围与密度逐渐增加，表现为骨痂处新生的骨小梁数量增多、排列逐渐趋于规则，并且随着血管与成骨细胞、破骨细胞侵入死骨逐渐完成死骨的清除与替代过程，骨痂与骨质交界线变得模糊不清并渐渐消失，骨痂被破骨细胞逐步清除后由板状骨替代。此过程发生于骨折后8～12周，且在这一阶段骨折端髓腔仍处于封闭状态；（4）塑型期：骨的塑型期是成骨细胞与破骨细胞共同作用的结果，使骨折断端处的骨结构按照力学原理重新改造，与此同时封闭的髓腔再通，多余的骨痂被清除，骨折痕迹大致消失不见。此阶段发生在骨折后1～2年内完成。

2 骨折愈合的影响因素

2.1 全身因素

骨折愈合的全身因素包括吸烟史、激素（如甲状腺激素、皮质类激素及性激素等）、全身综合营养状态、骨质疏松症等、是影响骨折愈合的非主要影响因素。

2.2 局部因素

骨折愈合的局部因素众多，大致可分为有利影响因素与不利影响因素：（1）有利性因素：局部血液供应良好，骨折端局部受伤较轻或稳定性好，局部生长因子数，局部生理符合等。（2）不利性因素：局部血液供应不良，骨折端局部受伤较重或稳定性欠佳，局部有感染或骨髓病变，局部肿瘤影响，手术治疗后造成的内置物过大、排斥反应、植骨量不足引起的局部愈合障碍等因素。

2.3 药物因素

西方的学者们认为骨折愈合是自然的过程，没有药物可以促进骨折的愈合，但在骨折愈合初期阶段，由于炎症反应的存在，抗炎药物如吲哚美辛、阿司匹林等确实可以通过影响血管扩张进与局部血氧供应来影响骨折愈合，另外四环素类、皮质酮类、抗凝药及抗肿瘤药物均能影响骨折愈合；中药对骨折的治疗在我国历史上屡见不鲜，国内学者经过大量实验研究发现，中成药如丹参、当归、肉桂、煅狗骨与麦饭石等单方药或益气化瘀剂、接骨散、益气活血汤、理气活血剂、生肌象皮药膏等复方药剂具有促进骨折愈合的功效[4-11]。

2.4 物理性因素

电磁疗法是促进骨折愈合、预防骨不连的一种较为有效的方法。首先，电磁疗法可以通过其电信号刺激细胞增殖、分化，并向成骨方面转化；其次，点此疗法可以通过其脉冲磁场可以改变骨细胞及软骨细胞的生物学功能进而消除骨桥之间的软组织促进骨折愈合；第三，电磁疗法可以促进血液供应以及刺激生长因子的释放增加。氧张力也是影响骨折愈合的因素之一，骨折处的局部相对缺氧有利于软骨形成与骨形成。有些研究发现，新生骨组织中的氧张力处于相对较低的水平。

2.5 与骨折愈合相关的细胞、蛋白及其他生物活性因素

从细胞学与分子生物学角度看来，骨折的愈合与体内的细胞因子及相关骨细胞与蛋白密切相关。上世纪60年代，Urist等通过实验与临床证实发现了骨形成蛋白（bone morphogenic protein，BMP）有持续骨诱导作用，能促进组织修复，进而促进骨愈合；Banks与Peck在1977年通过体外研究中发现骨源性生长因子（bone-derived growth factor，BDGF）能够刺激软骨的合成与软骨细胞的增殖复制，促进软骨的修复进程；1982年，Farley与Baylin发现了在骨形成与骨吸收中重要影响因子骨生长因子（skeletal growth factor，SGF），具有促进骨形成与调控骨形成――骨吸收平衡的功能；众多骨细胞中，成骨细胞与破骨细胞是介导骨吸收与骨形成的关键因素，在骨折愈合中调控新骨形成以及骨重建的平衡，是影响骨折愈合的关键细胞；此外，转化生长因子β（transforming growth factor β，TGF-β）、血小板源性生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF）、软骨源生长因子（cartilage-derived factor）也是影响骨折愈合的相关物质。

3 成骨细胞、破骨细胞的结构及主要生物学功能

3.1 成骨细胞的结构及生物学功能

成骨细胞是骨形成的主要功能细胞，其主要功能是主导骨基质的合成、分泌和矿化过程，其分泌的骨基质包括糖蛋白与胶原蛋白，不仅会影响骨组织生理条件下的生长与代谢，同时影响损伤状态下骨组织的修复重建。生理状态下，骨组织不断地进行着代谢并重建，骨组织也通过骨重建进行自身损伤的修复以保持其正常的形态结构与功能的稳定性。骨重建过程包括破骨细胞贴附在旧骨区域，分泌酸性物质溶解矿物质，分泌蛋白酶消化骨基质，形成骨吸收陷窝；其后，成骨细胞移行至被吸收部位，分泌骨基质，骨基质矿化而形成新骨。

成骨细胞与成纤维细胞、脂肪细胞以及肌细胞同源，均来源于间充质细胞前体细胞的分化[12-15]，且成骨细胞本身并不增殖。人体内的成骨细胞按照是否具有生物学功能分为非功能型与功能型成骨细胞：（1）非功能型成骨细胞呈扁平状，由于不具有生物学功能因而内含细胞器较少，沿骨表面排列；（2）功能型成骨细胞呈立方形，彼此相连接成一排，单个细胞直径约20 μm大小，其细胞内部结构在电镜下可见有大量的粗面内质网、高尔基体与线粒体[16]。

3.2 破骨细胞的结构及生物学功能

破骨细胞是一种骨细胞，行使骨吸收的功能，组织蛋白酶K的高度表达是其生物学标志。有关破骨细胞的来源问题众说纷纭，从最初的骨原细胞融合学说，到单核吞噬细胞融合学说，再到80年代被学者通过细胞离体培养证实，得出破骨细胞碓从诠撬韪上赴。破骨细胞较成骨细胞大，其细胞直径约30～100 μm，内含几十到上百个细胞核以及大量的溶酶体、线粒体、核糖体。电镜下观察可发现有很多结构完全不同的亚结构位于破骨细胞的褶皱膜上，这些亚结构是破骨细胞行使骨吸收功能的保证[17]，而褶皱膜由于其不规则的表面大大增加了各个亚结构之间的接触面积，进而极大程度上增加了破骨细胞骨吸收的作用面积。破骨细胞行使骨吸收功能。首先，破骨细胞是人体内唯一具有溶解骨组织能力的细胞，一个破骨细胞可以溶解由100个成骨细胞共同形成的骨质，因而是骨代谢过程中的核心功能细胞。其次，破骨细胞是一种可以移动的细胞，它可以在一处进行骨吸收作用后移行至另一处继续进行骨吸收[18]。

4 成骨细胞、破骨细胞在骨折愈合中的作用

骨折愈合是一个连续不断的过程，一面清除破坏，一面再生修复，其本质就是骨折断端发生的骨吸收、骨形成与骨重建塑型的过程。主要由成骨细胞介导的骨形成与主要由破骨细胞介导的骨吸收在这一过程中起到重要作用，通过调节成骨与骨清除作用，在骨折愈合时期增强骨形成促使新骨组织增殖形成，同时促进骨吸收加快以促使骨痂破坏清除，完成骨组织的再生修复[19]。

骨吸收主要是由破骨细胞介导的，在骨吸收与骨重建过程中作为重要的启动因子。骨吸收可分为5个阶段：（1）破骨细胞附着于骨表面；（2）破骨细胞的极化；（3）细胞分泌物质启动破骨作用；（4）启动后的破骨细胞脱离骨表面；（5）脱离后的破骨细胞移行至新的骨表面进行下一次的骨吸收过程。首先，由于破骨细胞含有大量的磷酸酶、溶酶体等物质，游离的破骨细胞附着在骨膜表面后即分泌酸与酶，继而启动骨吸收；其次，破骨细胞的分泌的酸主导的骨溶解，加速骨清除与骨破坏，促使骨组织脱矿；而破骨细胞分泌的酶主导骨的胶原降解，继而将剩余的有机物清除分解，进一步完成骨吸收[18]。

成骨细胞不仅在骨形成的过程中起重要作用，而且与破骨细胞共同作用调控骨吸收[20，21]。一方面，成骨细胞通过合成并分泌胶原蛋白与糖蛋白，在骨吸收处形成非矿化骨基质，这是骨形成的基础，随后钙磷结晶沉淀与骨基质中使骨基质钙化，形成骨组织，即新骨形成[22]；此外，成骨细胞还可以分泌碱性磷酸酶以介导骨组织矿化。另一方面，成骨细胞也参与调控骨吸收[23]。成骨细胞合成并分泌的糖蛋白骨桥素是破骨细胞附着于骨面启动骨吸收过程的重要因子，其分泌的骨涎蛋白直接参与骨吸收过程，而破骨细胞脱离骨面后，成骨细胞则进入骨面开始介导成骨活动[24，25]。

总之，骨折愈合是个反复进行的骨形成与骨吸收的复杂过程。成骨细胞与破骨细胞在此过程中相互影响对方的生物学活性，且这种作用是双向的，即成骨细胞既可以促进又可以抑制破骨细胞的形成与分化。当成骨细胞体现出生长优势时，骨形成机制活跃，促使骨组织形成，加速骨愈合；而成骨细胞体现其生长优势时又会分泌作用于破骨细胞的细胞因子，进而激发破骨细胞的骨吸收作用，加速对骨痂的清除，而破骨细胞也会反作用于成骨细胞，进一步促进其骨形成作用。此过程循环往复，直至骨痂完全清除、骨折端完全被新生骨组织所取代。

有关骨折愈合的影响因素有很多，但大部分均与药物及局部血液供应因素有关，需要探索新思路来为骨折愈合提供新方法。随着相关细胞生物学的深入研究，越来越多的与骨折愈合有关系的关联细胞被人们所研究、熟知，为骨折愈合的靶向治疗提供了新思路。骨折愈合是一个连续不断的过程，一面清除破坏，一面再生修复，其本质就是骨折断端发生的骨吸收、骨形成与骨重建塑型的过程。由成骨细胞主导的骨形成与破骨细胞主导、成骨细胞参与调控的骨吸收过程是影响旧的骨痂清除破坏与新骨组织形成的重要骨细胞，二者相互作用，相互影响，相互协调，共同调控骨重建。随着细胞生物学有关成骨/破骨细胞的不断深入研究，两者之间的相互作用及影响骨折愈合的机制会更为详尽的为人们所熟知，能够为骨折愈合的治疗及愈合不良提供新的方向与策略。

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细胞生物学概述范文第3篇

关键词：中药 乳腺增生 细胞凋亡 表达

Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2014.02.005

【中图分类号】R4 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8801（2014）02-0005-01

细胞凋亡是在自身基因调控下，细胞自主产生程序性死亡的方式，现已成为医学及生物学的热点研究之一[1]。它涉及一系列的基因的激活、表达和调控的作用，通过这一死亡过程可使机体能够更好的适应生存环境，细胞凋亡已经成为医学领域的研究热点，通过细胞凋亡的研究可以导致疾病新疗法的出现，特别是细胞凋亡与肿瘤之间的密切关系倍受人们重视[2]。乳腺增生作为女性最为常见的疾病，占乳腺疾病的70%以上，乳腺增生与乳腺癌之间关系密切，全国肿瘤会议将非典型乳腺增生列为乳腺癌的前期病变。

1 细胞凋亡的简述

细胞凋亡的特性。细胞凋亡不同于细胞坏死，它是细胞在一系列基因的激活、表达、调控等有序作用下细胞自动死亡的过程，它不造成自体的损伤[3]。

细胞凋亡在形态学表现为早期变化为超微结构的全部连接消失，微绒毛消失，细胞密度密度增加，核质浓缩，核裂解为碎块，细胞被分割数个凋亡小体，凋亡小体被邻近细胞吞噬，凋亡小体被吞噬后快速降解。除形态学改变外，在细胞凋亡还发生许多内部的变化，包括染色质DNA的降解出现180～200bp的DN段、RNA/蛋白质大分子的合成、钙离子浓度的升高、内源性核算内切酶参与等[4]。

细胞凋亡的检测方法。随着分子生物学和细胞生物学的不断发展，对细胞凋亡研究也有了更多认识，并且针对细胞凋亡特征及机制而不断出现新的细胞凋亡检测方法[5]。目前常见的细胞凋亡检测方法主要有，细胞凋亡的形态学检测，DNA断裂/片断检测、磷脂酰丝氨酸外翻检测、线粒体膜电位检测、细胞活力检测、细胞膜通透性检测、Caspase-3等细胞凋亡相关蛋白的分析、细胞内DNA含量的分析、细胞凋亡相关mRNA水平的分析、细胞色素C定位检测等。

细胞凋亡的发生途径。细胞凋亡大致可以分为起始阶段、整合阶段和执行阶段3个阶段，其过程总结起来为：接受凋亡信号凋亡调控分子间相互作用蛋白水解酶的活化进入连续的反应过程。就细胞凋亡发生途径来说，目前可以分为死亡受体信号途径、线粒体信号途径和内质网信号途径3种[6]。

细胞凋亡的调控基因。细胞凋亡是受基因高度调控的主动死亡过程，影响细胞凋亡的基因按其表达产物作用不同可分为促进细胞凋亡和抑制细胞凋亡的基因两大类。

促进细胞凋亡的基因。p53基因是一种重要的抑癌基因，它与肿瘤的发生、发展密切相关。研究表明[7]，p53基因可以诱导细胞进入G1期，抑制细胞增殖，直到DNA损伤得到修复，如修复失败，突变型p53（mt p53）就诱导细胞凋亡。Bax接到死亡信息后，由胞质移位并插入到线粒体膜中，形成Bax通道，促进细胞色素c释放并进入胞质，使Bcl-2与apaf-1分离，后者可激活Caspase，从而诱导细胞凋亡。此外，促进细胞凋亡的基因还有c-myc、Smac、Bak、Bok、Bax-xs、PUMA等。

抑制细胞凋亡的基因。Bcl-2被证实是最重要的有明显抑制细胞凋亡作用的基因[8]，Bcl-2的亚细胞定位已经明确，它在不同的细胞类型可以定位于线粒体、内质网以及核膜上，并通过阻止线粒体细胞色素C的释放而发挥抗凋亡作用。IAP主要通过直接抑制Caspase或pro-caspase，阻断 caspase家族成员介导的蛋白酶级联反应，从而抑制凋亡的进程。IAP家族主要成员：survivin、livin和XIAP等。此外抑制细胞凋亡的基因还有C-myc、C-abl、Ras、V-src、Bcl-xL、Bcl-w、Mcl-1等。

2 中药干预对乳腺增生组织细胞凋亡相关蛋白表达的影响

乳腺增生占乳腺疾病的70%以上，在育龄期女性最为常见，且发病年龄呈现出低龄化趋势[9]。目前，主要采用药物及手术治疗乳腺增生。西医采用性激素类药物和碘制剂，如三苯氧胺、甲状腺激素等；中医治疗乳腺增生的药物有逍遥散、乳癖消I号等。手术只能切除局部病变，并不能起到完全根除的效果，其他部位仍可能发生或继续生长。乳腺组织的细胞凋亡在乳腺增生疾病中普遍存在，在乳腺组织的生理、病理发展过程中以及维持乳腺组织正常形态结构方面具有重要作用。近年来中药对于乳腺组织细胞凋亡的干预治疗研究在不断的进展。细胞凋亡研究对阐述发病机制具有推动作用，通过研究乳腺增生细胞凋亡表现和基因调控情况，将有助于探讨乳腺增生发生的基本规律，为寻找乳腺增生病因和阐明发病机制提供理论依据，同时也会为治疗乳腺增生和预防乳腺癌提供有力的帮助。

刘运江等[10]采用免疫组化SP法检测25例乳腺正常组织、25例乳腺腺病、35例乳腺不典型增生、13例乳腺增生恶变和12例浸润性乳腺癌的乳腺组织中的skp2和p21的表达情况发现，在乳腺正常组织、乳腺腺病中skp2和p21的表达为阴性，在乳腺不典型增生、乳腺增生恶变和浸润性乳腺癌组织中的skp2和p21的表达阳性，Skp2和 P21均为乳腺增生恶变的危险因素，结论是Skp2和 P21可作为诊断乳腺增生恶变及判断乳腺不典型增生预后的指标。

刘少杰、关健等[11，12]通过免疫组化SP检测乳腺组织中凋亡抑制蛋白survivin的表达发现，普通性导管增生、非典型性导管增生和导管内癌的survivin表达水平依次增高，浸润性乳腺癌组织survivin高表达率为53.0%。乳腺非典型性导管增生、导管内癌和浸润性癌组织的survivin表达水平高于癌旁正常乳腺组织。

张霞等[13]通过采用免疫组化SP法检测41例乳腺良性增生，20例乳腺导管内癌，91例乳腺浸润性导管癌（有淋巴结转移61例，无淋巴结转移30例），对乳腺良、恶性病变组织中livin和Smac的表达研究发现，正常乳腺、乳腺良性增生、乳腺导管内癌和乳腺浸润性导管癌组织中livin的阳性率依次增高；乳腺良性增生、乳腺导管内癌、乳腺浸润性导管癌组织中中Smac的表达下降，有淋巴结转移的乳腺浸润性导管癌组织中Smac蛋白阳性率低于无淋巴结转移组，TNM分期越高，乳腺浸润性导管癌组织中Smac蛋白阳性率越低，结论 Smac蛋白表达下降可能与乳癌的恶性发展有关。

苏莎[14]通过温阳散结法对大鼠乳腺增生病治疗的研究发现，正常乳腺Ki67、PCNA几乎无表达，Ki67和 PCNA 的表达水平随着乳腺增生-癌前病变-乳腺癌病变程度的加重而升高，通过应用温阳散结法治疗大鼠乳腺增生，Ki67和PCNA阳性表达率逐渐降低（P

王非等[15]通过消癖汤对肝郁型乳腺增生病大鼠乳腺组织PCNA、BcL-2、VEGF表达的影响发现，中药消癖汤对乳腺增生大鼠乳腺组织细胞中的PCNA、BcL-2、VEGF呈抑制作用，能够降低实验大鼠乳腺组织PCNA、BcL-2、VEGF的表达。说明消癖汤能够通过抑制大鼠乳腺组织细胞增殖诱导凋亡和抑制腺体新生血管的形成来实现抑制大鼠乳腺增生的作用。

李湘奇等[16]通过对疏肝健脾方对模型大鼠乳腺增生组织细胞增殖/凋亡的影响研究发现，疏肝健脾方能够抑制乳腺组织增生，降低 PCN A 和 Bcl - 2 的表达活性，增加 Bax的表达活性和凋亡指数，抑制乳腺组织细胞增殖，促进细胞凋亡。得出结论为疏肝健脾方能够有效治疗大鼠乳腺增生，可以降低大鼠乳腺增生组织中 PCN A 和 Bcl - 2 的表达，增加 Bax的表达，通过对大鼠乳腺增生组织细胞凋亡增殖/凋亡，阻断/逆转大鼠乳腺组织增生。

3 展望

乳腺增生严重影响到妇女的身心健康，甚至引发恶变而威协到妇女生命，且全国肿瘤会议已将非典型乳腺增生列为乳腺癌的前期病变。细胞凋亡的功能表达和维持个体正常生理过程具有重要的生物学意义，细胞凋亡可以阐明一类疾病的发病机制，也可由此产生治愈疾病的新疗法。随着我国中药对乳腺增生组织细胞凋亡的研究不断深入，使得乳腺增生组织细胞凋亡研究不断取得突破性进展。通过研究乳腺增生中细胞凋亡的基本表现、发生机理和基因调控，将有助于进一步探讨和揭示乳腺生物学的基本规律，在乳腺疾病的发生机理寻找新的治疗药物和方法人为调控细胞凋亡预防乳腺疾病的发生等方面均将具有重要的学术价值。

参考文献

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细胞生物学概述范文第4篇

【摘要】自然界看起来是多么绚丽多彩，这一切大部分都归结于色素，我们看到脊椎动物的羽毛、毛发和皮肤的颜色，主要是由黑色素细胞所决定，此外类胡萝卜素和血红素对于颜色也有一定的作用。本文概述了毛囊黑色素细胞的发育，黑色素的表达与基因调控，以及色素的合成与紊乱。最后，我们对于黑色素细胞生物学的所遇到的问题和未来的发展前景做出了初步的概述和展望。

【关键词】色素；黑色素；黑色素细胞；毛囊黑色素细胞引言

脊椎动物黑色素(Melanin)由黑色素细胞（Melanocyte）分泌和表达，是决定人类皮肤、眼睛和头发颜色的重要因素。人类黑色素表达的基因调控是非常严谨和复杂的，其中任何一个环节发生变化，都会导致色素的表达异常，从而可能引发疾病。诸如黑色素的过量表达，则可引起色素的过度沉淀，导致雀斑、褐斑、黑斑、老年斑、黑色素细胞瘤等；而色素表达过低或者没有色素产生，则引起衰老性白发，诱导性白发、白癜风和白化病等。这些病理现象所产生的原因，有的是由外源刺激产生的，而有的则是由先天遗传造成的。由此而产生的对人的伤害，有社会方面的，严重影响着人们的审美观；有个体方面的，对人们的心理以及身体健康，产生严重的损害。随着现代生物技术的发展，人们试图人为的参与这个系统，通过生物学手段来解决这些问题，并取已经得了很大的成果，本文概述了黑色素细胞的起源与分化、基因调控以及色素的合成与色素紊乱，对于该领域的研究成果和未来的发展做了初步的概述和展望。

1毛囊黑色素细胞的发育

在哺乳动物中，成体中所有的黑色素细胞的发育，除了视网膜色素细胞外[1]，都起源于胚胎时期的神经嵴细胞（Neural Crest Cell，NCC），在胚胎发育过程中，NCC从背侧神经管出发，在成纤维生长因子FGF-2等多个细胞因子的调控下，沿着特殊的途径迁移到其特定的组织，再分化为各种组织特异型细胞，在这些细胞当中，黑色素前体细胞就包括在其中[2]。随后，黑色素前体细胞先分化为KIT(+)细胞，再分化为多巴胺阳性（DOPA+）细胞， 最后才分化为成熟黑色素细胞，具有分泌和表达黑色素的能力[3]。在皮肤的表面，表皮黑色素细胞与表皮的其他细胞紧密结合，形成一个有序的有机体，其中表皮黑色素细胞与数个或数十个角质形成细胞角质相互作用，形成一个功能单位，对黑色素信号的传递、分泌、调节起着重要的作用。对于构成该功能单位的黑色素细胞与角质细胞数目的比例与相应的物种有关 [4]。

毛囊中的黑色素细胞的发育，贯穿于毛囊发育的整个过程[5]。在胚胎发育时期，小鼠黑色素干细胞在毛囊突起部分（bulge）聚集，但是在出生数天后，毛囊黑色素干细胞从毛囊突起部分消失，由于没有特定的黑色素标记跟踪，因此，我们至今还在迷惑：毛囊再生中的黑色素细胞到底来自于哪里？毛囊黑色素细胞分2种亚型，一种为位于毛囊毛母质与漏斗部具有黑色素合成能力的黑色素细胞，另一种为位于生长期毛囊外根鞘中的无合成黑色素能力的黑色素细胞，我们有理由认为后者可以迁移到DP，并分化为前者，为持续的黑色素表达提供细胞来源[6]。二者同样来源于NCC细胞分化而来的间充质细胞，与表皮黑色素细胞的来源相同，毛囊中的黑色素细胞同样与角质形成细胞形成配合的功能单位，负责黑色素的表达、分泌和信号调控[7]。与皮肤黑色素细胞不同的是，毛发黑色素细胞表达黑色素细胞是阶段性的，只在毛发生长期合成黑色素，不像表皮黑色素细胞一样，能持续表达黑色素。至于毛发黑色素细胞的再生问题，一直是人们无法搞清楚的难点，当成年的小鼠受到创伤而失去皮肤和毛囊时，可以再生出皮肤、白色的毛发但是没有色素，表明黑色素细胞可能与毛囊干细胞迁移模式可能存在差异[8]。

色素系统是相当复杂的，其细胞在构成上，也不是简单的由某一种细胞组成，而是由黑色素细胞、角质形成细胞和成纤维细胞等组成，以旁分泌或自分泌的形式，来调节黑色素细胞的形态和生物学功能。当然，毛囊黑色素细胞不是简单的分泌色素，它们对毛发的生长，也具有重要的意义，例如毛囊黑色素细胞在发育过程中，毛囊黑色素细胞主要分泌的的信号分子有：c-KIT，MITF，SCF，bFGF，α-MSH，ET3，BMP家族，Wnt家族等蛋白，对于毛囊的形态建成具有重要的意义。其中相当一部分基因调控构成一个独立的系统，任何一个信号分子突变，都可能导致严重的后果，如瓦登伯革氏症候群（Waardenburg Syndrome），其病理机制就颇为复杂，涉及的基因众多，目前已知的有PAX3 、MITF 、EDN3 、EDNRB 及SOX 10 等多个基因的参与协同运作，其中任何一个基因有缺陷，均会造成瓦氏症候群。

2黑色素细胞表达黑色素的基因调控

黑色素的表达主要由黑色素细胞、角质形成细胞和成纤维细胞共同调控，目前已经发现约有127个基因直接或者间接的参与其中，其中至少有25个基因直接参与了黑色素体的黑色素表达调控，在复杂的调控系统末端，几个特异性的酶和结构基因合成黑色素。当外源刺激物刺激黑色素细胞、角质形成细胞或者成纤维细胞时，黑色素细胞提过两种途径进行信号传导，一方面，黑色素细胞通过c-KIT，MC1R，ETBR，PAR2，FGFR等受体从角质形成细胞接收并传递信息；另一方面，则通过c-MET，FGFR，c-KIT，Wnt受体从成纤维细胞接收与传递信息。尽管信号错综复杂，但是其中只有MC1R是控制色素产生的主效基因，该受体的正调控配体为ACTH和α-MSH配体， 而ASP为负调节因子，它们相互竞争，竞争的结果使宿主具有不同的颜色。但是ASP本身的具体受体不明，竞争导致毛色变化的机制也就不是很清楚，而且因为物种的不同而毛色调节的具体机制也就比较模糊。MC1R基因主要通过cAMP 信号通路，激活PKA激酶，还有通过某些未知的途径，导致小眼相关转录因子(microphthalmia-associated transcription factor，MITF)表达的上调，MITF 结合并激活黑素原生成基因、TYR 与酪氨酸酶相关蛋白-1(tyrosinase related protein 1，TRP-1)的启动子，刺激这些基因的转录，促进黑色素的表达而增加黑色素的合成。

最近，人们发现一个新的基因，SLC24A5，一种Ka+-Na+依赖性的Ca+通道蛋白，调节色素的沉淀。该蛋白拥有两个变体，如果该基因突变，使色素调控系统产生突变，突变的结果导致了人类亚洲人、欧洲人、非洲人皮肤，头发颜色的不一样，而欧洲的SLC24A5突变产生的负面影响更大，从病理上看，可以将他们划为第五类白化病人，因此该人种在皮肤疾病的抵御方面，要差于其他人种。目前该基因调控色素的具体机制同样不是很清楚。

3黑色素的合成、转运

黑色素细胞内有多种酶催化合成黑色素．其中酪氨酸酶(Tyrosinase)、TPR1和TRP2的影响最为重要，在三者中，酪氨酸酶又是最关键的主导蛋白，该酶在内质网合成，然后通过高尔基体经过系列修饰而活化，该酶的活性中心含有2个Cu2+，因此，任何Cu2+螯合剂，或者其他Cu2+竞争性离子，都可以影响该酶的生物学活性[22，23]。黑色素基本上分两种，即真黑色素(Eumelanin)和脱黑色素(Phaeomelanin)两种，它们都来源于黑素体，细胞内酪氨酸在酪氨酸酶的作用下，生成DQ(Dopaquinone)，然后进入两条不同的之路，一条是DQ在酪氨酸酶等作用下，通过系列酶促反应直接生成真黑色素；另一条是在含硫化合物半胱氨酸(Cysteine)参与合成时，生成脱黑色素。

纯净的色素是可溶性质的，但是我们很少看到动物的毛色在有机溶剂中掉色，原因是黑色素在合成过程中，与细胞内的其他物质，如蛋白质等形成一个复杂的有机体，阻止了黑色素直接暴露于外界而掉色。黑色素细胞通过高尔基体或其他途径，形成黑素体亚细胞结构，在黑色素体内，黑色素通过系列的酶促反应，黑色素与蛋白质基质结合，形成排列规则的黑色素粒，该颗粒通过色素传递系统传递到相应的细胞。在毛囊黑色素的转运过程中，黑色素在黑色素细胞中以黑素体为单位，将黑色素由黑色素细胞转往毛囊的角质细胞，该过程由毛囊黑色素细胞，角质细胞，毛乳突成纤维细胞组成黑色素的转运系统。其中涉及多种信号分子，可能通过受体依赖与非依赖性途径等途径进行细胞间色素传递。成熟的黑色素体在驱动蛋白的作用下，沿微管运往黑色素细胞的树突，再通过某种途径进入角质细胞，其具体机制还有待于进一步研究。同时，有人发现毛发生长中期的毛囊中具有很多具有黑色素颗粒的朗格罕氏细胞（Langerhans cell），据此推断这可能也是毛发生长中期毛发色素的一种转运机制。

色素转运完成后，接收细胞对黑色素的处理是不同的，在表皮细胞中，角质细胞接收到黑色素后，迅速降解黑色素。而在表皮角质细胞中，毛囊的角质细胞接收到黑色素后，降解的程度很低，因此，毛干总是黑色而表皮的角质层却是透明的。

4色素紊乱

在先天性角度来看，黑色素细胞的迁移、分化、成熟黑色素细胞的黑色素表达与运输，及已知涉及到的127个相关基因，任何一个环节异常、基因的突变，都可能影响黑色素的表达与正常定位。如前面提到的瓦登伯革氏症候群（Waardenburg Syndrome），就是由多个基因突变而引发的疾病。再有，如白化病，与多基因的突变是分不开的，从而导致同一个病理现象，却有着不同的分子机制。如I型白化病是由于酪氨酸酶受到了异常的降解，从而导致黑色素合成受阻，具体机制未明。P（pink-eyed dilution）和 MATP（membrane-associated transporter protein）蛋白是TYR进入黑色素体的关键的转运蛋白，对于皮肤，毛发，眼睛的色素的正常起着重要的作用，在白化病II中，主要是由于P蛋白的缺乏而引起色素转运紊乱。白癜风同样由多基因病变所引发，目前大多从自身免疫角度来解释其病因，认为白癜风是由于自身免疫缺陷导致的疾病，由于黑色素细胞受到免疫细胞的攻击，而缺乏色素的沉淀引起的疾病。所有这些遗传因素引起的病症，至今为止，由于因素众多，还没有一个完整清晰的机制来解释。同样，当某种调控细胞色素表达的蛋白，被机体确认为异源蛋白而产生抗体进行封闭，导致信号无法下传，也可以导致色素合成受阻。当然，也有很多毛发色素基因的表达或者突变是无害的，如动物身上的花斑、条纹，颜色等，为多姿多彩的生物世界提供了很大的帮助。

随着现代药物科学的发展，越来越多的药物投入使用，其中相当一部分药物被发现涉及色素的紊乱，在这些药物当中，有抗癫痫类药物苯妥英钠，抗类风湿药物青霉胺等药物引起毛发色素过度表达，也有的药物如抗疟疾药物氯喹，磺胺类药物、肾上腺激素和二巯基丙醇等药物导致毛发白发。维A酸和壬二酸(Azelaic acid)可以阻断黑色素在黑色素细胞内的正常运输，从而阻止黑色素与蛋白质基质的自由结合，减少黑色素粒的形成。总之，影响色素的相关药物通过扰乱黑色素基因调控系统、转运系统、损伤黑色素细胞或者抑制酪氨酸酶的生物学活性，从而影响了黑色素的产生。抗肿瘤药物是近年人们研究的重点，并取得了重大的成就，但是，很多抗肿瘤药物的副作用日益明显，其中对色素系统的影响尤为显著，大多数抗肿瘤药物导致黑色素细胞凋亡，使毛发脱落或白化。

环境的条件，也可以导致毛发的色素发生改变，如电离辐射、Cu2+等金属离子及其螯合剂，都可以影响色素的合成。自由基是目前衰老生物学研究的热点，也是老年性白发的研究基础，其中最直接的实验是H2O2可以导致白发，可以作为自由基理论的有力证据。

5结论与展望

皮肤和毛发色素与人类美容、社会心理健康以及疾病息息相关，研究其表达与调控对于人类了解自身具有非常重要的意义。然而，作为研究对象，毛发与皮肤色素的调控机制则相当复杂，所涉及的基因数目、信号网络与其他大型组织一样复杂，研究难度远远超出了人们的想象，要解决这些问题，将是一个长远而具有挑战的过程。

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细胞生物学概述范文第5篇

涛涛推开爸爸的双手，蹒跚着往前走了几步，高兴地扑到妈妈的怀里，顿时引起围在旁边的医生叔叔阿姨的一片掌声……涛涛是广东省中医院大学城医院细胞治疗科应用干细胞治疗的脑瘫患儿。涛涛出生后因为持续2个月的发热、黄疸，造成脑细胞受损，以至于运动发育严重落后于正常儿童，家里人坚持给涛涛进行康复训练，并辗转全国各地治疗，但是直到5岁，涛涛还是无法握笔、执筷，不能抬头平视，更不能自己站立和行走，也不会说话。

由于辗转了多地进行治疗，涛涛的父母也因此认识了很多病友，在病友的家长中他们得到了一个消息：广东省中医院大学城医院目前开展干细胞治疗神经系统疾病。涛涛父母于是带着涛涛立刻赶来医院，经过20天的干细胞治疗，大家惊喜地发现涛涛可以短时间抬头看东西了！细胞治疗科的医生告诉他们，干细胞在神经系统损伤的修复过程还需要3到6个月，从涛涛对干细胞治疗的近期效果看，他应该还会有更多的进步，并约好半年后一定回来评估疗效。半年之后，涛涛父母高高兴兴地带着涛涛再次回到了医院，就出现了本文开头的那一幕。涛涛父母告诉医生：这半年来，涛涛整个人都有了大变化，能站，能走，可以开口说话了，虽然做的都不那么好，但是所有人都知道涛涛终于找到未来的方向了――那就是干细胞治疗！这个干细胞治疗是个什么技术呢？在10年前，无论你是问一个普通民众还是一个医生，甚至一个生物学家，只要不是专门研究干细胞的人，可能谁都答不上来。

干细胞理论概述

其实干细胞的概念最早出现在19世纪末。1896年，E.B.Wilson在论述细胞生物学文献中第一次使用“stem cell”一词，拉丁语的意思是主干的细胞，或者说是细胞的主干，也就是我们通常所讲的“种子”细胞。上世纪60年代，美国学者多纳尔・托马斯率先开展了骨髓移植技术。其实骨髓移植技术的实质就是造血干细胞移植技术，也就是利用造血干细胞来重建患者的造血和免疫功能，治疗多种血液疾病和免疫性疾病，但是当时的人们都还不知道这就是干细胞移植治疗。那为什么直到这个世纪初还是没有更多的人了解干细胞呢？这个得要从干细胞发展说起。

干细胞是一类具有自我复制、高度增殖和多向分化潜能的原始细胞，这些细胞可以通过细胞分裂维持自身数量的恒定，同时又可以进一步分化成为各种不同的细胞，从而构成人体各种复杂的组织和器官。干细胞从发生学分为胚胎干细胞和成体干细胞。从广义上来说，一个受精卵细胞，就是一个特殊的干细胞，这个特殊的干细胞能够发育成我们人体的任何一种组织、器官。胚胎干细胞具有全能性，能够产生人体所有的200余种细胞。成体干细胞存在于出生后的各种组织器官，如前面所提到的造血干细胞，其他如肝干细胞、神经干细胞、皮肤干细胞、脂肪干细胞等，都是成体干细胞，他们具有分化为各种特殊组织细胞的能力。

风雨历程：干细胞技术的发展

以往的理论认为，人类作为高等动物，细胞、器官的功能分化很完全，一个组织中存在的干细胞只能相应地再生、修复自己的组织器官，人体内很难从各个不同的组织取得足够量的干细胞以修复器官功能。但就在上世纪末，美国学者发现，干细胞具有再生分化为其他组织细胞的能力，进而提出了干细胞横向分化的理论。该理论认为，成体干细胞在一定条件下可以跨组织、甚至跨胚层分化，它颠覆了从前的理论认识，也从而拓宽了干细胞的临床应用。1998年，人类胚胎干细胞系建立成功。同年，世界权威杂志《科学》将干细胞研究列为世界十大科技进展之首。从此，干细胞临床终于突破了发展的瓶颈，走上了快速通道。在全世界各个地方尤其在中国，干细胞临床治疗蓬勃发展起来。近几年干细胞已经应用到除了血液系统疾病外的神经系统、循环系统及免疫系统疾病等多个方面。为了研究干细胞，世界各国不惜一掷千金：英国准备投资10亿英镑；日本则将干细胞作为“千年世纪工程”的重中之重；韩国2005年一年就投入265亿韩元；新加坡也投资38亿美元参与干细胞研究的竞争！2007年，美、英科学家利用干细胞将特定基因引入到成年动物体内技术获得诺贝尔生物医学奖。可以说，干细胞研究已成为衡量一个国家生命科学发展水平的重要指标。

2009年3月9日，据《纽约时报》报道，美国执行了近8年对胚胎干细胞研究的禁令，被新任总统废除。这是一个历史性时刻。当奥巴马总统在仪式上宣布“将取消禁止联邦政府资助胚胎干细胞研究的限制，大力支持致力于这一研究的科学家。”当奥巴马在仪式上说道：“总有一天，‘绝症’和‘不治之症’这样的字眼，将有可能从我们的词汇里消失。”现场人员全体起立长时间鼓掌。

当今世界面临着人口激增、环境恶化等诸多问题，人类疑难病不断涌现，造成人体各种各样组织受损、功能缺失，譬如围产期中枢神经系统损伤造成的脑性瘫痪；基因缺陷导致的共济失调、I型糖尿病等。面对这些疾病，传统医疗手段心有余而力不足。干细胞的发现为这些疾病治疗提供了更新、更有希望的治疗手段，干细胞研究无疑成了最受关注的领域之一。现阶段的干细胞治疗技术是通过对干细胞进行分离、体外培养、定向诱导、甚至基因修饰等过程，繁育出全新的、正常的、甚至更年轻的细胞、组织或器官。通过这些处理，干细胞可以分化为几乎全部200多种以上的成熟细胞类型，并最终通过细胞的移植实现对临床疾病的治疗。

干细胞治疗的临床运用

干细胞治疗已经涉及各个系统、多种疾病，特别在神经系统疑难疾病的治疗方面疗效突出，包括小儿脑瘫、脊髓损伤、自闭症、运动神经元病、中风后遗症等。其他疾病还包括进行性肌营养不良、遗传性共济失调、多系统萎缩、多发性硬化、缺血缺氧性脑病、脑外伤、脑炎后遗症、帕金森病、视神经萎缩等。2009年4月我们开科以来，我们已经治疗了来自世界各地30多个国家和地区的患者共450例，收到了满意的疗效。这种先进的治疗技术基本无毒性和严重副作用，患者痛苦少。就我们观察的伴随反应小于7%，主要包括低热，多小于38.5摄氏度，经过退热药物处理大多2天可以退热。其次为头痛或腰痛，颅低压等，适当对症处理都可以较快缓解。

当然，关于干细胞治疗的争论还较多，但大家都清楚看到这个生物治疗技术带来的医学、生物学的革命是不可阻挡的，将来会有越来越多的科学工作者投身到这个事业中去，将会有更多的疾病治疗出现从未有过的希望，将会改变我们许多的认知和行为习惯！历史将会告诉我们，这个小小的干细胞到底会有多大的能量。

落地生根：中西结合

上世纪90年代以来，国内外大量的研究证实，干细胞可以分化为神经细胞，以促进神经的再生和修复，因此应用干细胞移植可以改善这些患者症状和生活质量。西方发达国家高度重视干细胞研究，把它定位为21世纪生物医学方面的最重要的领域，将为人类的生命和健康带来重大的突破。

广东省中医院的领导敏锐注意到了这方面的动态，决定开展这方面的研究。医院专门成立细胞治疗科并将领导重担交给了我。面对这一全新和重大的挑战，我夜以继日地学习干细胞方面的知识，并前往其他医院学习考察，拜访国内的专家和院士。在收集大量研究资料证实干细胞移植在神经系统疾病治疗中具有良好疗效和安全性的基础上，结合自己多年的造血干细胞研究成果，最终把我们细胞实验室培养的干细胞应用于患者身上。在医院领导的支持下，由我带领细胞治疗科率先在国内开展了中西结合干细胞移植治疗神经系统疾病工作。在对患者进行干细胞移植的同时，充分发挥中医药治疗的特色和优势，综合应用中医药、康复、针灸、推拿等手段，提高了治疗效果，展示了干细胞治疗与中医药结合的美好前景。

干细胞与中医理论的“精、气”相似，干细胞移植的作用与中医填补肾精，大补元气的作用相关。采用中医的“精”、“气”等学说理论来指导临床实践，在对患者进行干细胞移植的同时，给予补肾填精益气类的中药或者针刺肾经脾经等穴位，就可能对干细胞在患者体内的分化增殖起到良性的作用，从而取得比单纯干细胞或单纯中医药治疗更好的效果。临床观察，采用干细胞移植结合中医药综合治疗，尤其对小儿脑瘫、肌营养不良、运动神经元病、脊髓损伤、脑血管意外等疾病具有明显疗效，治疗效果远超过去传统的方法。如今，不少省外和国外患者慕名前来求治，科内常年有国外患者住院，迄今已收治欧美等30多个国家的150名外籍患者。

干细胞的研究与临床运用现在已经取得了一些成绩，但我们还要加强干细胞与中医药相互作用的机理研究，进一步解开其中的奥秘。同时要探索干细胞与中医药结合的最佳治疗方案，不断优化治疗效果。现在科室拥有一支高水平的专业医护队伍，在干细胞治疗和神经系统疾病治疗康复方面积累了丰富的经验。未来总是充满光明的！

代喜平，湖北十堰人，医学硕士，副主任医师