2019细胞生物学部分研究热点一览.pdf

1细胞生物学部分研究热点一览细 胞 通 讯 和 细 胞 信 号 转 导高 等 生 物 所 处 的 环 境 无 时 无 刻 不 在 变 化 ， 机 体 功 能 上 的 协 调 统 一 要 求 有 一 个 完 善 的 在 细 胞 间 进 行反 映 和 相 互 作 用 的 机 制 ， 称 为 细 胞 通 讯 .在 通 讯 过 程 中 ， 细 胞 作 为 一 个 生 命 的 基 本 单 位 ， 一 个 相 对独 立 的 系 统 ， 如 何 识 别 周 围 环 境 中 存 在 的 各 种 信 号 ， 并 将 其 转 变 成 细 胞 内 各 种 分 子 功 能 上 的 变化 ， 从 而 改 变 细 胞 内 的 某 些 代 谢 过 程 ， 影 响 细 胞 的 生 长 速 度 ， 甚 至 诱 导 细 胞 的 死 亡 .所 以 I1 明 细胞 信 号 转 导 的 机 制 对 生 命 活 动 将 有 着 重 要 意 义 .近 年 来 人 们 对 信 号 分 子 受 体 跨 膜 信 号 转 导 系 统 及 胞内 信 号 转 导 途 径 等 方 面 有 了 深 人 的 认 识 ， 并 认 为 细 胞 内 存 在 着 多 种 信 号 转 导 方 式 和 途 径 ， 各 种 方式 和 途 径 间 又 有 各 个 层 次 的 交 叉 调 控 ， 是 一 个 十 分 复 杂 的 网 络 系 统 .研 究 结 果 将 成 为 疾 病 机 制 研 究(如 肿 瘤 、 药 物 中 毒 )、 药 物 的 筛 选 及 毒 副 作 用 研 究 的 基 础 .细 胞 增 殖 与 细 胞 周 期 的 调 控细 胞 正 常 的 分 裂 、 增 殖 、 分 化 与 衰 老 维 持 着 机 体 自 身 的 稳 定 ， 细 胞 周 期 的 异 常 会 导 致 这 一 系 列 过程 的 紊 乱 ， 细 胞 的 增 殖 是 通 过 细 胞 周 期 来 实 现 的 ， 所 以 研 究 细 胞 增 殖 的 基 本 规 律 及 细 胞 周 期 的 调控 机 制 ， 不 仅 是 控 制 机 体 生 长 发 育 的 基 础 ， 也 是 研 究 细 胞 癌 变 发 生 及 控 制 的 重 要 途 径 .到 目 前 为止 ， 已 有 三 类 细 胞 周 期 调 控 因 子 被 发 现 ， 分 别 是 细 胞 周 期 蛋 白 、 细 胞 周 期 蛋 白 依 赖 性 激 酶 和 细 胞周 期 蛋 白 依 赖 性 激 酶 抑 制 物 ， 它 们 之 间 的 相 互 作 用 调 节 着 细 胞 周 期 的 进 程 随 着 研 究 的 深 人 ， 将 会发 现 更 多 的 调 控 因 子 ， 并 对 调 控 机 制 有 深 人 的 了 解 ， 继 而 有 可 能 人 工 促 进 不 再 分 裂 的 细 胞 (神 经 元 )增 殖 ， 障 碍 细 胞 (再 生 障 碍 性 贫 血 )及 增 殖 失 控 细 胞 (癌 细 胞 )恢 复 正 常 有 序 的 增 殖 ， 这 方 面 的 研 究 将具 有 重 大 的 理 论 及 实 际 意 义 .细 胞 的 生 长 和 分 化2使 原 有 的 细 胞 长 大 与 生 成 更 多 的 新 细 胞 ， 是 细 胞 生 长 和 增 殖 的 两 个 概 念 ， 也 是 两 个 不 同 的 过 程 .白质 和 核 酸 的 生 物 合 成 是 细 胞 生 长 的 分 子 生 物 学 基 础 ， 最 近 美 国 科 学 家 发 现 一 种 名 为 “3”的 蛋 白质 ， 在 控 制 细 胞 生 长 速 度 方 面 起 着 关 键 作 用 ， 这 种 调 节 分 子 本 身 可 以 作 为 一 种 独 特 的 药 靶 ， 破 坏它 就 可 以 终 止 癌 细 胞 的 生 长 .另 外 3 的 活 跃 程 度 可 反 映 出 全 身 细 胞 的 生 长 速 度 ， 所 以 斑 州 3可 作 为开 发 高 灵 敏 度 抗 癌 方 法 的 生 物 标 志 物 ， 这 种 蛋 白 质 在 引 导 生 长 信 号 的 传 递 途 径 中 的 真 正 机 制 还 需进 一 步 探 讨 .细 胞 生 长 是 细 胞 分 化 的 签 础 ， 细 胞 分 化 贯 穿 于 多 细 胞 生 命 的 整 个 过 程 ， 随 着 研 究 的 深人 ， 科 学 家 们 将 分 化 和 去 分 化 的 机 制 ， 从 基 因 水 平 上 进 行 研 究 ， 并 发 现 在 大 多 数 生 物 中 ， 其 分 化机 制 是 类 似 的 ， 即 由 基 因 直 接 控 制 各 细 胞 的 合 成 ， 承 担 起 细 胞 分 化 的 “开 关 ”和 “管 理 者 ”功 能 .在 对细 胞 分 化 与 癌 变 关 系 的 深 人 研 究 中 ， 许 多 研 究 证 明 癌 细 胞 的 诱 导 分 化 是 可 能 的 ， 但 是 ， 要 癌 细 胞的 逆 转 问 题 还 需 对 细 胞 分 化 及 其 调 控 的 详 细 机 制 以 及 分 化 和 恶 性 变 的 关 系 做 大 量 深 人 的 研 究 工作 ， 才 有 助 于 了 解 细 胞 正 常 分 化 与 癌 变 机 制 .近 年 来 的 体 细 胞 动 物 克 隆 技 术 取 得 突 破 ， 给 人 们 带 来很 大 变 化 ， 即 高 度 分 化 的 体 细 胞 在 一 定 条 件 下 可 以 再 分 化 ， 由 此 产 生 的 动 物 克 隆 技 术 将 应 用 于 医药 领 域 .由 于 它 所 蕴 藏 的 商 业 和 社 会 价 值 ， 将 会 有 很 大 的 发 展 前 景 .细 胞 的 衰 老 和 死 亡在 细 胞 成 熟 与 行 使 功 能 后 ， 即 走 向 衰 老 ， 细 胞 总 体 的 衰 老 导 致 个 体 的 老 化 细 胞 衰 老 有 诸 多 因 素 调控 当 前 多 集 中 于 分 子 水 平 上 的 研 究 ， 如 探 索 衰 老 相 关 基 因 ， 癌 基 因 或 抑 癌 基 因 等 癌 肿 相 关 基 因 与细 胞 衰 老 的 关 系 ， 染 色 体 端 .粒 与 衰 老 的 关 系 ， 以 及 一 些 与 疾 病 有 关 的 物 质 在 衰 老 中 的 作 用 .近 十余 年 来 ， 随 着 细 胞 生 物 学 、 分 子 遗 传 学 以 及 免 疾 学 等 学 科 的 发 展 ， 对 于 衰 老 的 研 究 已 经 发 展 成 为一 门 新 型 独 立 的 学 科 老 年 学 .随 着 人 类 寿 命 的 延 长 ， 社 会 老 龄 化 ， 迫 切 需 要 研 究 衰 老 过 程 的 本质 、 老 年 病 的 发 病 机 制 及 老 年 人 的 保 健 问 题 ， 为 预 防 老 年 病 的 发 病 和 有 效 治 疗 提 供 理 论 依 据 . 细胞 终 末 分 化 与 衰 老 最 终 导 致 细 胞 死 亡 .细 胞 死 亡 有 两 种 类 型 :细 胞 程 序 性 死 亡 和 细 胞 坏 死 前 者 又 称 细胞 凋 亡 .多 年 来 的 研 究 表 明 细 胞 凋 亡 与 个 体 生 长 、 发 育 以 及 疾 病 发 生 与 防 治 有 着 密 切 的 关 系 .所 以 找出 细 胞 凋 亡 的 关 键 调 控 基 因 及 其 作 用 机 制 将 是 研 究 细 胞 死 亡 的 重 点 工 作 。3干 细 胞 及 其 应 用干 细 胞 是 机 体 内 最 原 始 的 细 胞 ， 它 具 有 较 强 的 再 生 能 力 ， 在 一 定 条 件 下 可 分 化 扩 增 出 各 类 细 胞 ，这 一 特 性 引 起 科 学 家 的 极 大 关 注 .由 于 干 细 胞 的 数 童 极 少 ， 因 此 分 离 、 保 存 并 在 体 外 大 量 培 养 使 之成 长 为 各 种 组 织 和 器 官 ， 便 成 为 干 细 胞 研 究 的 首 要 课 题 .当 前 干 细 胞 的 分 离 和 培 养 技 术 获 得 了 重 大的 进 展 ， 多 集 中 在 造 血 干 细 胞 、 胚 胎 干 细 胞 和 神 经 干 细 胞 上 . 干 细 胞 的 研 究 在 医 学 领 域 内 将 有 十 分重 大 的 贡 献 .如 造 血 干 细 胞 的 移 植 对 更 多 的 血 液 系 统 疾 病 、 包 括 恶 性 肿 瘤 的 患 者 带 来 福 音 .胚 胎 干 细胞 是 当 前 生 物 工 程 领 域 的 核 心 问 题 之 一 胚 胎 干 细 胞 可 以 像 普 通 的 细 胞 那 样 ， 进 行 体 外 培 养 传 代 ，遗 传 操 作 和 冻 存 ， 但 不 失 其 多 能 性 适 当 条 件 下 可 被 诱 导 分 化 为 多 种 细 胞 .因 此 胚 胎 干 细 胞 是 进 行 哺乳 动 物 早 期 胚 胎 发 生 、 细 胞 分 化 、 基 因 功 能 、 基 因 表 达 调 控 等 发 育 生 物 学 基 础 研 究 的 理 想 模 型 和有 效 工 具 .在 应 用 研 究 领 域 ， 胚 胎 干 细 胞 尤 其 是 人 的 胚 胎 干 细 胞 的 获 得 ， 打 开 了 细 胞 治 疗 和 组 织 工程 的 大 门 、 对 神 经 千 细 胞 研 究 起 步 较 晚 ， 目 前 神 经 干 细 胞 的 研 究 仍 处 于 初 级 阶 段 、 由 于 脑 和 血 屏障 的 存 在 ， 神 经 干 细 胞 移 植 到 中 枢 神 经 系 统 后 不 会 产 生 免 疫 排 斥 反 应 ， 使 之 在 临 床 上 有 较 大 的 应用 前 景 . 干 细 胞 是 生 物 个 体 发 育 和 组 织 再 生 的 基 础 .对 干 细 胞 生 物 学 的 研 究 必 将 极 大 地 推 进 人 类 对生 命 的 本 质 问 题 之 一 、 即 发 育 问 题 的 理 解 .因 此 ， 该 领 域 的 研 究 必 然 会 对 人 类 重 大 疾 病 的 治 疗 产 生深 远 的 影 响 .到 目 前 为 止 ， 人 们 对 干 细 胞 的 了 解 仍 存 在 着 许 多 盲 区 ， 说 明 对 于 干 细 胞 的 研 究 还 需 要不 断 地 向 深 度 和 广 度 扩 展 .细 胞 工 程细 胞 工 程 即 应 用 细 胞 生 物 学 和 分 子 生 物 学 方 法 ， 在 细 胞 水 平 上 进 行 遗 传 操 作 ， 它 是 改 变 细 胞 的 遗传 性 和 生 物 学 特 性 ， 以 获 得 具 有 特 定 生 物 学 特 性 的 细 胞 和 生 物 个 体 的 技 术 .动 物 细 胞 工 程 是 在 细 胞培 养 、 细 胞 融 合 和 细 胞 拆 合 技 术 基 础 上 发 展 起 来 的 .随 着 基 因 工 程 技 术 、 基 因 转 移 技 术 和 干 细 胞 工程 技 术 的 发 展 ， 动 物 细 胞 工 程 在 理 论 和 应 用 两 方 面 获 得 了 快 速 发 展 . 胚 胎 干 细 胞 (ES)定 向 诱 导 分 化则 是 干 细 胞 工 程 中 最 重 要 的 难 题 .所 谓 定 向 诱 导 分 化 是 导 向 控 制 ES细 胞 分 化 成 单 一 类 型 的 分 化 细 胞 .利 用 遗 传 操 作 对 ES细 胞 导 人 特 定 分 化 专 一 的 转 录 因 子 ， 分 化 细 胞 专 一 标 志 基 因 或 调 控 基 因 ， 并 结合 报 告 基 因 和 诱 导 条 件 选 择 等 手 段 ， 是 探 索 ES细 胞 定 向 诱 导 分 化 的 重 要 途 径 .各 国 科 学 家 正 借 鉴 小鼠 F细 胞 体 外 诱 导 分 化 的 成 功 经 验 ， 致 力 于 将 人 细 胞 改 造 成 以 临 床 基 因 、 细 胞 和 组 织 治 疗 为 目 的各 种 定 向 诱 导 分 化 细 胞 研 究 ， ES 细 胞 工 程 正 发 展 成 为 动 物 细 胞 工 程 中 最 为 活 跃 的 分 支 .4THE END相 信 自 己 ， 坚 持 到 底 。 即 使 自 己 并 非 出 身 名 校 ， 也 一 样 能 在 考 研 中 取 得 辉 煌 的 成 绩 ！ 脚 踏 实 地 ，好 好 复 习 ， 相 信 来 年 的 三 月 ， 你 会 遇 见 一 个 崭 新 的 自 己 。