簡(jiǎn)介:第十章細(xì)胞的衰老與死亡,,第一節(jié)細(xì)胞衰老(CELLSENESCENCE),一、細(xì)胞衰老的概念和特點(diǎn),細(xì)胞衰老細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和生理功能逐漸衰退的現(xiàn)象。機(jī)體衰老≠細(xì)胞衰老細(xì)胞總體的衰老反應(yīng)了機(jī)體的衰老,細(xì)胞的衰老是機(jī)體衰老和老年病發(fā)病的基礎(chǔ)。,二、細(xì)胞的壽命與HAYFLICK界限,不同類型細(xì)胞的壽命很不一致,細(xì)胞的壽命接近于動(dòng)物的整體壽命神經(jīng)元、脂肪細(xì)胞、肌細(xì)胞等。緩慢更新的細(xì)胞,其壽命比機(jī)體壽命短肝細(xì)胞、胃壁細(xì)胞等??焖俑碌募?xì)胞表皮細(xì)胞、紅細(xì)胞和白細(xì)胞等。,,?1961年,HAYFLICK首次報(bào)道了體外培養(yǎng)的人成纖維細(xì)胞具有增殖分裂的極限。他發(fā)現(xiàn)來(lái)自胚胎的成纖維細(xì)胞分裂傳代50次后開始衰退和死亡,而來(lái)自成年組織的成纖維細(xì)胞只能培養(yǎng)15~30代就開始死亡。HAYFLICK界限體外培養(yǎng)的二倍體細(xì)胞的增殖能力和壽命不是無(wú)限的,而是有一定的限度。,體外培養(yǎng)的年輕和老人的成纖維細(xì)胞的形態(tài),物種的壽命與體外培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞傳代次數(shù)的關(guān)系,三、細(xì)胞衰老的表現(xiàn),(一)形態(tài)改變,1、核增大、染色深、核內(nèi)有包含物2、染色質(zhì)凝聚、固縮、碎裂、溶解3、質(zhì)膜粘度增加、流動(dòng)性降低4、細(xì)胞質(zhì)色素積聚、空泡形成5、線粒體數(shù)目減少、體積增大6、高爾基體囊泡腫脹、碎裂7、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)彌散、總量減少8、尼氏體消失9、包含物糖原減少、脂肪積聚10、核膜內(nèi)陷,(二)分子水平變化1、DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄受到抑制。端粒DNA丟失,線粒體DNA特異性缺失,DNA氧化、斷裂、缺失和交聯(lián)。2、RNAMRNA和TRNA含量降低。3、蛋白質(zhì)含量下降,蛋白質(zhì)發(fā)生修飾反應(yīng),導(dǎo)致蛋白質(zhì)穩(wěn)定性、抗原性、可消化性下降,自由基使蛋白質(zhì)肽鏈斷裂,交聯(lián)而變性。4、酶分子活性中心被氧化,金屬離子丟失,酶分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)、溶解度、等電點(diǎn)發(fā)生改變,總的效應(yīng)是酶失活。5、脂類不飽和脂肪酸被氧化,引起膜脂之間或與脂蛋白之間交聯(lián),膜的流動(dòng)性降低。,四、細(xì)胞衰老的發(fā)生機(jī)制,(一)遺傳決定學(xué)說衰老是遺傳上的一個(gè)程序化過程,其推動(dòng)力和決定因素是遺傳的基因組。控制生長(zhǎng)發(fā)育和衰老的基因都在特定時(shí)期有序地開啟和關(guān)閉(衰老相關(guān)基因)。,正常兒童(左)嬰幼兒早衰癥患者(右),(二)自由基學(xué)說自由基在外層軌道上具有不成對(duì)電子的分子或原子基團(tuán)。與其他物質(zhì)反應(yīng)時(shí)奪取電子,引起細(xì)胞氧化性損傷。自由基在機(jī)體代謝過程中產(chǎn)生(如代謝產(chǎn)生的活性氧基團(tuán),ROS),引發(fā)氧化性損傷,導(dǎo)致衰老。消除自由基的物質(zhì)可一定程度延緩衰老,如超氧岐化酶SOD、維生素E等。,(三)端粒鐘學(xué)說端粒隨細(xì)胞的分裂不斷縮短;端粒長(zhǎng)度縮短到一定閾值時(shí),細(xì)胞進(jìn)入衰老。,(四)代謝廢物累積學(xué)說,,細(xì)胞功能下降→代謝廢物不能及時(shí)排出胞外,不能降解消化→代謝廢物↑→占據(jù)的空間↑→影響代謝廢物運(yùn)輸→阻礙正常生理功能→衰老脂褐質(zhì)Β淀粉樣蛋白→阿爾茨海默病,(五)基因轉(zhuǎn)錄或翻譯差錯(cuò)學(xué)說,年齡增長(zhǎng)→DNA復(fù)制效率下降,核酸、蛋白質(zhì)、酶等大分子的合成差錯(cuò)→細(xì)胞功能降低→衰老→死亡,(六)線粒體DNA損傷學(xué)說,(七)其他學(xué)說,(一)抗衰老基因SOD基因P53基因APOC3基因(二)衰老基因MORF4基因P16基因P21基因,五、細(xì)胞衰老的相關(guān)基因,第二節(jié)細(xì)胞死亡,細(xì)胞壞死(NECROSIS)指由環(huán)境因子或病理狀態(tài)導(dǎo)致的細(xì)胞死亡,為被動(dòng)性、非正常的死亡。細(xì)胞凋亡(APOPTOSIS)指在特定信號(hào)誘導(dǎo)下,按一定程序發(fā)生的細(xì)胞死亡,為主動(dòng)的、由基因決定的正常死亡,亦稱程序性死亡(PROGRAMMEDCELLDEATH,PCD)。,一、細(xì)胞死亡的原因正常死亡非正常死亡物理的化學(xué)的生物的二、細(xì)胞死亡的特征與形式壞死細(xì)胞凋亡細(xì)胞自噬雙層膜的自噬泡細(xì)胞脹亡,第三節(jié)細(xì)胞凋亡,,,,PRIZEDHORVITZ,ANDSULSTONSHAREPHYSIOLOGYORMEDICINENOBEL(2002)“FORTHEIRDISCOVERIESCONCERNINGGENETICREGULATIONOFORGANDEVELOPMENTANDPROGRAMMEDCELLDEATH”,,1090–131959CELLS,機(jī)體結(jié)構(gòu),細(xì)胞增殖,細(xì)胞分化,細(xì)胞凋亡,細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),染色體,(DNA與蛋白質(zhì)的相互作用),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,衰老,,一、細(xì)胞凋亡的概念與特征,細(xì)胞凋亡是細(xì)胞在一定的生理或病理?xiàng)l件下,遵循自身的程序,自己結(jié)束其生命的過程。細(xì)胞凋亡亦被稱為細(xì)胞編程性死亡(PCD),即在一定的時(shí)間內(nèi),細(xì)胞按一定的程序發(fā)生的死亡,具有嚴(yán)格的基因時(shí)控性和選擇性。,細(xì)胞受到激烈的化學(xué)、物理和生物等環(huán)境因素的傷害引起。細(xì)胞膜和細(xì)胞器的膜發(fā)生破裂,線粒體腫脹。繼而溶酶體破裂,胞漿外溢,細(xì)胞解體并引起周圍組織發(fā)生炎癥反應(yīng)。,(一)細(xì)胞壞死的形態(tài)特征,細(xì)胞核染色質(zhì)斷成核小體片段,濃縮成塊,聚集于核膜下或中央部異染色質(zhì)區(qū),核呈新月狀、花瓣?duì)畹?;染色質(zhì)進(jìn)一步聚集,使核膜在核膜孔處斷裂,形成核碎片或核殘片。細(xì)胞質(zhì)線粒體增大,嵴增多,空泡化;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔增殖膨大;細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)變得致密和紊亂。,(二)細(xì)胞凋亡的形態(tài)特征,細(xì)胞膜微絨毛、細(xì)胞突起及細(xì)胞間連接等逐漸消失;細(xì)胞膜起泡,但仍完整,未失去選擇通透性;與細(xì)胞間連接有關(guān)的蛋白質(zhì)從凋亡的膜上消失,但新出現(xiàn)一些生物大分子調(diào)節(jié)凋亡細(xì)胞的清除。,A、NORMALCELL,B、APOPTOSISAPOPTOTICBODIES,凋亡小體細(xì)胞凋亡時(shí)質(zhì)膜始終完整,胞膜突起將內(nèi)容物包被成一些囊狀小泡,即凋亡小體APOPTOTICBODY,后者被周圍細(xì)胞吞噬,無(wú)細(xì)胞內(nèi)容物外泄,不引起炎癥反應(yīng)。,(三)細(xì)胞凋亡時(shí)細(xì)胞生化改變的復(fù)雜性和多樣性,1DNA片段化,凋亡時(shí),細(xì)胞的內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶特異地在核小體連接區(qū)切斷DNA鏈,形成長(zhǎng)度為180200BP整數(shù)倍的寡聚核苷酸片段,在瓊脂糖凝膠電泳時(shí),表現(xiàn)出特征性的DNA梯狀條帶DNALADDERS。壞死時(shí)DNA隨機(jī)斷裂,電泳呈彌散條帶。,2細(xì)胞凋亡中的蛋白酶,3胞質(zhì)內(nèi)CA2、PH的變化,細(xì)胞凋亡的整個(gè)過程由多種蛋白酶通過級(jí)聯(lián)切割控制??刂频蛲龅牡鞍酌赣蠧ASPASE家族、鈣蛋白酶或分裂素等。,CA2能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡H濃度引起的胞漿堿化和酸化均能影響細(xì)胞凋亡,4線粒體在細(xì)胞凋亡中的作用,①呼吸鏈?zhǔn)軗p,能量代謝受破壞→細(xì)胞死亡;②釋放細(xì)胞色素CCYTC),CYTC為凋亡所必需的CASPASE家族的激活物;③是ROS的主要來(lái)源,ROS是凋亡的信使分子和效應(yīng)分子;④滲透轉(zhuǎn)變孔PTPORES通透性增高,這是凋亡早期的決定性變化。,(四)失巢凋亡由與細(xì)胞外基質(zhì)和其他細(xì)胞脫離接觸而誘發(fā)的細(xì)胞凋亡,,,,誘導(dǎo)因素生理或病理因素強(qiáng)烈的刺激因素細(xì)胞皺縮、與相鄰細(xì)胞的連接喪失腫脹細(xì)胞膜始終保持良好的整合性破裂細(xì)胞器形態(tài)改變較輕,結(jié)構(gòu)完整腫脹、破裂、結(jié)構(gòu)崩解細(xì)胞核固縮、染色質(zhì)凝聚在核膜下呈半月狀固縮、核被膜破裂、分解凋亡小體形成一個(gè)或多個(gè)無(wú)DNA核小體DNA斷裂,有規(guī)律地降解隨機(jī)降解分子機(jī)制由凋亡相關(guān)基因調(diào)控?zé)o基因調(diào)控代謝反應(yīng)蛋白酶參與的級(jí)聯(lián)反應(yīng)無(wú)有秩序的代謝反應(yīng)周圍組織反應(yīng)無(wú)炎癥性破壞引起炎癥反應(yīng),細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別,細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死,二、細(xì)胞凋亡的影響因素,(一)凋亡抑制因子1、生理性抑制因子BCL2、突變型P532、病毒基因(二)凋亡誘導(dǎo)因子1、生理性誘導(dǎo)因子TNF2、與損傷相關(guān)的因子野生型P53、自由基3、與治療相關(guān)的因子生物治療,三、細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制,(一)細(xì)胞凋亡受多種基因調(diào)控1、CED基因家族CED3/4促進(jìn)CED9抑制2、BCL2基因家族BAX等促進(jìn)BCL2等抑制3、SURVIVIN基因抑制4、ICE基因促進(jìn)5、P53基因促進(jìn)6、FAS和FASL促進(jìn)7、CMYC基因促進(jìn)或抑制8、BAG1基因抑制(二)細(xì)胞凋亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑1、死亡受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路2、線粒體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路3、其他,四、細(xì)胞凋亡的檢測(cè),(1)形態(tài)學(xué)檢測(cè),(2)生化特征檢測(cè)主要針對(duì)核小體片段,(3)流式細(xì)胞儀檢測(cè),凋亡引發(fā)包括細(xì)胞膜、細(xì)胞器和細(xì)胞核等的改變,造成熒光染料對(duì)凋亡細(xì)胞DNA可染性發(fā)生改變;以及細(xì)胞形態(tài)的改變影響了光散射特性。,普通光學(xué)顯微鏡HE、甲基綠派諾寧、GIEMSA染色熒光顯微鏡吖啶橙、HEOCHST33258染色電子顯微鏡超薄切片,瓊脂糖凝膠電泳法原位末端標(biāo)記法TUNELELISA法,五、細(xì)胞凋亡的生物學(xué)意義,1、在發(fā)育過程中清除多余的細(xì)胞蹼2、清除已經(jīng)完成功能的細(xì)胞蝌蚪尾部3、清除發(fā)育不正常的細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞4、清除生理活動(dòng)過程中無(wú)用的細(xì)胞血細(xì)胞5、清除病理活動(dòng)中有潛在危險(xiǎn)的細(xì)胞DNA損傷,六、細(xì)胞凋亡與疾病,(一)細(xì)胞凋亡過低導(dǎo)致相關(guān)疾病的發(fā)生1、細(xì)胞凋亡與腫瘤2、細(xì)胞凋亡與系統(tǒng)性紅斑狼瘡T淋巴細(xì)胞凋亡障礙(二)細(xì)胞凋亡過度導(dǎo)致相關(guān)疾病的發(fā)生1、細(xì)胞凋亡與神經(jīng)退行性疾病2、細(xì)胞凋亡與AIDS病T淋巴細(xì)胞凋亡3、細(xì)胞凋亡與心血管疾病,一、名詞解釋細(xì)胞凋亡、細(xì)胞壞死二、問題簡(jiǎn)述細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別簡(jiǎn)述細(xì)胞凋亡的生物化學(xué)特征,思考題,
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簡(jiǎn)介:醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)(配套教材),第一章緒論,第二章細(xì)胞的概念與分子基礎(chǔ),第三章細(xì)胞生物學(xué)的研究方法,第四章細(xì)胞膜與物質(zhì)的穿膜運(yùn)輸,第五章細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)與囊泡轉(zhuǎn)運(yùn),第六章線粒體與細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換,第七章細(xì)胞骨架與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng),第八章細(xì)胞核,第九章基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成,第十章細(xì)胞連接與細(xì)胞黏附,第十一章細(xì)胞外基質(zhì)及其與細(xì)胞的相互作用,第十二章細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),第十三章細(xì)胞分裂與細(xì)胞周期,第十四章生殖細(xì)胞與受精,第十五章細(xì)胞分化,第十六章細(xì)胞衰老與細(xì)胞死亡,第十七章干細(xì)胞與組織的維持和再生,第十八章細(xì)胞工程,目錄,退出,第一篇細(xì)胞生物學(xué)概論,第二篇細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能,第三篇細(xì)胞的社會(huì)性,第四篇細(xì)胞的基本生命活動(dòng),第五篇干細(xì)胞與細(xì)胞工程,CONTENT,,,,,,,,,,,推薦讀物,制作團(tuán)隊(duì),醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)光盤制作人員,主編方瑾制作李家濱(中國(guó)醫(yī)科大學(xué))文字(以姓氏筆畫為序)于敏(中國(guó)醫(yī)科大學(xué))方瑾(中國(guó)醫(yī)科大學(xué))左伋(復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院)劉戈飛(汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院)劉佳(大連醫(yī)科大學(xué))劉艷平(中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院)李豐(中國(guó)醫(yī)科大學(xué))李剛(南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院)李繼承(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院)楊恬(第三軍醫(yī)大學(xué))楊霞(中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院)辛華(山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院)宋土生(西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院)陳譽(yù)華(中國(guó)醫(yī)科大學(xué))范禮斌(安徽醫(yī)科大學(xué))胡以平(第二軍醫(yī)大學(xué))徐晉(哈爾濱醫(yī)科大學(xué))黃東陽(yáng)(汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院)章靜波(北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院)訾曉淵(第二軍醫(yī)大學(xué)),返回,文字排版于敏(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)),第一章緒論INTRODUCTION,學(xué)習(xí)目的和要求,掌握細(xì)胞生物學(xué)的概念熟悉細(xì)胞生物學(xué)的研究領(lǐng)域與研究?jī)?nèi)容了解細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展史與發(fā)展趨勢(shì)理解細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系,第一章緒論,INTRODUCTION,一、細(xì)胞生物學(xué)的概念與研究?jī)?nèi)容二、細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中的地位及與其他學(xué)科的關(guān)系,第一節(jié)細(xì)胞生物學(xué)概述,第一章緒論,INTRODUCTION,,,一、細(xì)胞生物學(xué)的概念與研究?jī)?nèi)容,細(xì)胞生物學(xué)(CELLBIOLOGY)是從細(xì)胞的顯微、亞顯微和分子三個(gè)水平對(duì)細(xì)胞的各種生命活動(dòng)開展研究的學(xué)科。,(一)細(xì)胞生物學(xué)的概念,細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu),第一章緒論,INTRODUCTION,,,(二)細(xì)胞生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容,研究對(duì)象以細(xì)胞為研究對(duì)象,把細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能結(jié)合起來(lái),關(guān)注細(xì)胞間的相互關(guān)系,了解生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化、繁殖、運(yùn)動(dòng)、遺傳、變異、衰老和死亡等基本生命現(xiàn)象的機(jī)制和規(guī)律。,第一章緒論,INTRODUCTION,,,一、細(xì)胞生物學(xué)的概念與研究?jī)?nèi)容,(二)細(xì)胞生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容,目前,細(xì)胞生物學(xué)的兩種重要研究方式是從細(xì)胞的表型特征入手,探索隱藏在其背后的分子機(jī)制。從基因或蛋白質(zhì)等生物大分子入手,了解其對(duì)細(xì)胞功能或行為的影響,因此細(xì)胞生物學(xué)也被稱為細(xì)胞分子生物學(xué)或分子細(xì)胞生物學(xué)。,第一章緒論,INTRODUCTION,,,一、細(xì)胞生物學(xué)的概念與研究?jī)?nèi)容,第一章緒論,INTRODUCTION,,,二、細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中的地位及與其他學(xué)科的關(guān)系,細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)重要的分支學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ),它們廣泛滲透到發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和免疫生物學(xué)等研究領(lǐng)域。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,二、細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中的地位及與其他學(xué)科的關(guān)系,細(xì)胞生物學(xué)既是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,也是現(xiàn)代生命科學(xué)中的前沿學(xué)科之一。細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)中最為活躍的研究領(lǐng)域之一。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,第二節(jié)細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的幾個(gè)主要階段與發(fā)展趨勢(shì),一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立二、光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞學(xué)研究三、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段四、亞顯微結(jié)構(gòu)與分子水平的細(xì)胞生物學(xué)五、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),INTRODUCTION,,,第一章緒論,1665年,英國(guó)人RHOOK應(yīng)用自制的放大倍數(shù)不太高的顯微鏡,在觀察植物軟木組織時(shí),發(fā)現(xiàn)了許多蜂窩狀排列的小室,稱為“CELL”。當(dāng)時(shí)他所看到的細(xì)胞只是植物死細(xì)胞的細(xì)胞壁。,一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立,(一)細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),INTRODUCTION,,,第一章緒論,(二)細(xì)胞學(xué)說(CELLTHEORY)的創(chuàng)立,德國(guó)植物學(xué)家MJSCHLEIDEN和動(dòng)物學(xué)家TSCHWANN提出了細(xì)胞學(xué)說“一切生物,從單細(xì)胞生物到高等動(dòng)物和植物均由細(xì)胞組成,細(xì)胞是生物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動(dòng)的基本單位”。德國(guó)科學(xué)家RVIRCHOW對(duì)細(xì)胞學(xué)說進(jìn)行了重要補(bǔ)充,明確提出論點(diǎn)“一切細(xì)胞只能來(lái)自原來(lái)的細(xì)胞”。,1細(xì)胞學(xué)說的提出,INTRODUCTION,,,第一章緒論,一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立,(二)細(xì)胞學(xué)說(CELLTHEORY)的創(chuàng)立,2細(xì)胞學(xué)說建立的意義對(duì)生命科學(xué)的許多領(lǐng)域的研究和發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。恩格斯評(píng)價(jià)細(xì)胞學(xué)說為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立,二、光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞學(xué)研究,從19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初期,細(xì)胞研究的主要內(nèi)容是應(yīng)用固定和染色技術(shù),在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞的分裂活動(dòng)。這一時(shí)期相繼觀察到了無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂現(xiàn)象,中心體、線粒體、高爾基體也相繼被發(fā)現(xiàn)。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,三、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段,從20世紀(jì)初期到20世紀(jì)中葉為實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段主要特點(diǎn)采用了多種實(shí)驗(yàn)手段對(duì)細(xì)胞的生化代謝和生理功能進(jìn)行研究。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,三、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段,從20世紀(jì)初期到20世紀(jì)中葉為實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)階段主要工作提出了“基因?qū)W說”,證明基因(GENE)是遺傳性狀的基本單位,且直線地排列在染色體上并成為連鎖群。建立了組織培養(yǎng)技術(shù)及檢測(cè)細(xì)胞中核酸的方法,并能從活細(xì)胞中分離出細(xì)胞核和各種細(xì)胞器,進(jìn)一步研究它們的生理功能、化學(xué)組成和各種酶類在細(xì)胞器中的定位等。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,四、亞顯微結(jié)構(gòu)與分子水平的細(xì)胞生物學(xué),1933年,德國(guó)ERUSKA等人研制出第一臺(tái)電子顯微鏡(ELECTRONMICROSCOPE,EM)。電子顯微鏡的發(fā)明和20世紀(jì)中葉分子生物學(xué)的發(fā)展,標(biāo)志著亞顯微結(jié)構(gòu)與分子水平相結(jié)合的細(xì)胞生物學(xué)的開端。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,(一)電子顯微鏡的應(yīng)用使細(xì)胞學(xué)研究深入到亞顯微水平,電子顯微鏡的應(yīng)用使細(xì)胞的形態(tài)學(xué)研究深入到亞顯微水平。發(fā)現(xiàn)了過去在光鏡下看不到的細(xì)胞器,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體等。明確了過去在光鏡下看到的高爾基體等細(xì)胞器及其微細(xì)結(jié)構(gòu)。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,(一)電子顯微鏡的應(yīng)用使細(xì)胞學(xué)研究深入到亞顯微水平,隨著電子顯微鏡技術(shù)的進(jìn)展,對(duì)細(xì)胞的研究也逐步深入到結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合的探索,即應(yīng)用生物化學(xué)與生物物理學(xué)手段對(duì)分離出的細(xì)胞器進(jìn)行化學(xué)組分分析。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,20世紀(jì)70年代,隨著超高壓電子顯微鏡的出現(xiàn),相繼發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)(CYTOPLASM)中縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)狀細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)和細(xì)胞核基質(zhì)內(nèi)的網(wǎng)狀核骨架結(jié)構(gòu)。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,(一)電子顯微鏡的應(yīng)用使細(xì)胞學(xué)研究深入到亞顯微水平,20世紀(jì)80年代初期,掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡的發(fā)明,使細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)觀測(cè)深入到超微(大分子)結(jié)構(gòu)層次,可用于研究DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的表面立體結(jié)構(gòu)。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,(一)電子顯微鏡的應(yīng)用使細(xì)胞學(xué)研究深入到亞顯微水平,(二)分子生物學(xué)的研究進(jìn)展促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的形成與發(fā)展,自20世紀(jì)50年代始,分子生物學(xué)進(jìn)入一個(gè)快速的發(fā)展時(shí)期提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。發(fā)現(xiàn)DNA復(fù)制為半保留復(fù)制。提出了“中心法則”(CENTRALDOGMA)和三聯(lián)體密碼假說。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,(二)分子生物學(xué)的研究進(jìn)展促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的形成與發(fā)展,自20世紀(jì)50年代始,分子生物學(xué)進(jìn)入一個(gè)快速的發(fā)展時(shí)期DNA重組技術(shù)、DNA序列分析技術(shù)等不斷地滲透到細(xì)胞學(xué)各領(lǐng)域,使細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能研究深入到分子水平。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,(二)分子生物學(xué)的研究進(jìn)展促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的形成與發(fā)展,在20世紀(jì)60年代,形成了從分子水平、亞細(xì)胞水平和細(xì)胞整體水平探討細(xì)胞各種生命活動(dòng)的學(xué)科,即細(xì)胞生物學(xué)。20世紀(jì)70年代特別是80年代以后,細(xì)胞生物學(xué)在分子水平研究上獲得了快速發(fā)展。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,隨著2003年人類基因組計(jì)劃(HUMANGENOMEPROJECT,HGP)的完成,逐漸發(fā)展起來(lái)的基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué),以及新近于真核細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的控制基因信息流通的非編碼RNA(NONCODINGRNA)和不依賴DNA序列的表觀遺傳(EPIGENETICS等新興領(lǐng)域生命信息和新技術(shù)體系的引入,預(yù)示著細(xì)胞生物學(xué)又將進(jìn)入一個(gè)新的快速發(fā)展時(shí)期。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,(二)分子生物學(xué)的研究進(jìn)展促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的形成與發(fā)展,五、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),縱觀細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展歷史,可以得出結(jié)論理論的提出和研究技術(shù)的進(jìn)步是推動(dòng)細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的原動(dòng)力。我們相信,21世紀(jì)初期完成的包括人類在內(nèi)的生物體基因組序列分析的完成及其相關(guān)研究技術(shù)的建立,將推動(dòng)細(xì)胞生物學(xué)在以下三個(gè)方面快速發(fā)展,INTRODUCTION,,,第一章緒論,五、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),以詮釋基因組結(jié)構(gòu)生物學(xué)意義的分子細(xì)胞生物學(xué)研究將進(jìn)入一個(gè)新的快速發(fā)展時(shí)期。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,五、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),基于模式動(dòng)物(MODELANIMAL)的個(gè)體水平的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的研究、細(xì)胞間相互作用、分工協(xié)作的社會(huì)關(guān)系研究,將成為細(xì)胞生物學(xué)研究重要內(nèi)容。這方面工作的有效開展,尚需要諸如活體成像技術(shù)等新的研究手段的不斷進(jìn)步,也包括不局限地定性描述、更多地開展定量研究等技術(shù)的建立和不斷革新。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,五、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),轉(zhuǎn)化細(xì)胞生物學(xué)(即細(xì)胞生物學(xué)理論的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用)研究,如干細(xì)胞的研究及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,第三節(jié)細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué),一、細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系二、細(xì)胞生物學(xué)的某些主要研究領(lǐng)域及其醫(yī)學(xué)意義,INTRODUCTION,,,第一章緒論,細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和支柱學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)的理論與技術(shù)的研究成果不斷向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透,在很大程度上促進(jìn)了醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。,一、細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系,INTRODUCTION,,,第一章緒論,細(xì)胞生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容與醫(yī)學(xué)科學(xué)的結(jié)合,產(chǎn)生了醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)(MEDICALCELLBIOLOGY)。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)以揭示人體各種細(xì)胞在生理和病理過程中的生命活動(dòng)規(guī)律為目的,期望能對(duì)人體各種疾病的發(fā)病機(jī)制予以深入闡明,為疾病的診斷、治療和預(yù)防提供理論依據(jù)和策略。,一、細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系,INTRODUCTION,,,第一章緒論,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)所要探討的主要是與醫(yī)學(xué)相關(guān)的細(xì)胞生物學(xué)問題,是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)(TRANSLATIONALMEDICINE)研究的基石。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,一、細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是醫(yī)學(xué)院校學(xué)生重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程之一。它既是臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ),也與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的其他學(xué)科關(guān)系密切。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,一、細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系,二、細(xì)胞生物學(xué)的某些主要研究領(lǐng)域及其醫(yī)學(xué)意義,現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)研究主要從分子水平揭示生物在生理或病理狀態(tài)下細(xì)胞層面上所表現(xiàn)出的特征和行為。細(xì)胞生物學(xué)中許多領(lǐng)域的研究進(jìn)展很快,這可能會(huì)成為推動(dòng)醫(yī)學(xué)向前發(fā)展的一個(gè)新的基礎(chǔ)。,INTRODUCTION,,,第一章緒論,二、細(xì)胞生物學(xué)的某些主要研究領(lǐng)域及其醫(yī)學(xué)意義,(一)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(二)細(xì)胞分化與干細(xì)胞研究(三)細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期調(diào)控(四)細(xì)胞衰老與細(xì)胞死亡(五)細(xì)胞的基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué),INTRODUCTION,,,第一章緒論,中英文關(guān)鍵詞對(duì)照,,CELLCELLBIOLOGYCELLTHEORYCENTRALDOGMACYTOMICSCYTOPLASMELECTRONMICROSCOPE,EMEPIGENETICSGENEGENOMICSHUMANGENOMEPROJECT,HGP,細(xì)胞細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞學(xué)說中心法則細(xì)胞組學(xué)細(xì)胞質(zhì)電子顯微鏡表觀遺傳基因基因組學(xué)人類基因組計(jì)劃,INTRODUCTION,,,第一章緒論,MEDICALCELLBIOLOGYMODELANIMALNONCODINGRNAPROTEOMICSSTEMCELLBIOLOGYTRANSLATIONALMEDICINE,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)模式動(dòng)物非編碼RNA蛋白質(zhì)組學(xué)干細(xì)胞生物學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué),INTRODUCTION,,,第一章緒論,
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