生命的细胞学基础

这是一篇关于生命的细胞学基础的思维导图，主要内容有细胞生物学概述、细胞的基本结构功能与医学的关系、细胞行为与生物医学等。

生命的细胞学基础

• 细胞生物学概述
  • 研究领域
    • 细胞周期调控/细胞增殖与细胞分化/细胞信号转导/细胞迁移/细胞社会学/干细胞/细胞与组织工程/目标细胞的表型特征及其特殊情况下的改变，探索隐藏其后的分子机制/分析细胞内关键基因和蛋白大分子，阐明其对完整细胞功能的作用及其地位
  • 医学科学
    • 概念：以人体为研究对象，探索人类疾病得到发生，发展的机制，并对疾病进行诊断、治疗和预防的一门综合学科
    • 意义：为疾病的预防、诊断、治疗提供新的理论、思路和方案，为最终战胜疾病，保障人类健康做出贡献
    • 医学细胞生物学研究的基本策略
      • 以形态观察为主，结合各种分子示踪技术的研究策略
      • 以生物大分子分析为主为主导，结合各种分子生物学技术的研究策略
      • 以功能分析为主导，结合各种细胞特征分析的研究策略
    • 医学细胞生物学研究的特点
      • 以问题的提出到研究的最后转归，主要围绕着疾病来进行。
      • 以疾病为导向，所强调的是作为医学细胞生物学研究的问题要与疾病相关。
      • 以所观察到的疾病过程中变化为切入点，建立细胞或动物模型为基础的研究系统，讨论这些变化之下所包含问题的分子基础，最后回到疾病预防和治疗的实践中，验证发现的分子机制是否符合疾病的发生和发展。
      • 通过细胞或分子水平的研究，发现了某种细胞的生物学过程可能与疾病有关，构建疾病标本或动物模型进行验证。
• 细胞的基本结构功能与医学的关系
  • 细胞核与疾病
    • 细胞核结构的变化与肿瘤的发生
      • 肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在
      • 细胞核结构变化对癌基因有激活作用
      • 核仁及核骨架异常与肿瘤形成相关
    • 核纤层蛋白基因突变可引起多种遗传疾病
    • 核纤层蛋白基因突变可引起衰老
    • 细胞核的异常一起的其他一些常见疾病
  • 线粒体与疾病
    • • 线粒体病：以线粒体结构和功能异常为主要病因的一大类疾病
      • 线粒体病的特点
        • MD多数由于线粒体DNA改变而引起
        • MD具有母系遗传的特点
        • 多为神经、肌肉系统疾病
      • 细胞骨架与疾病
        • 呼吸系统疾病与细胞骨架相关
        • 神经系统疾病与细胞骨架相关
        • 心血管疾病与细胞骨架相关
        • 肿瘤与细胞骨架相关
  • 转运蛋白与疾病:如：GLUT1综合征-癫痫等
  • 通道蛋白与疾病
• 细胞行为与生物医学
  • 细胞周期缺陷与疾病
    • 肿瘤细胞的细胞周期特点
      • 肿瘤细胞不再需要促有丝分裂原和生长因子的刺激或者获得了抵御细胞外因子抑制增殖或促分化的能力，以非正常的速度进行生长和分裂
      • 肿瘤细胞携带的突变基因使通常状况下应该凋亡的细胞得以继续存活
      • 肿瘤细胞通过表达端粒酶或者其他机制维持端粒的稳定性，不再受到由于端粒退化而限制细胞分裂次数的抑制。
    • 细胞周期缺陷
      • 细胞周期调控系统发生异常
      • DNA损伤修复缺陷造成染色体结构的不稳定性
      • 有丝分裂异常造成染色体数目的不稳定性
  • 细胞分化与疾病
    • 肿瘤的形成与细胞异常分化
    • 肿瘤细胞群体
      • ①干细胞,它是肿瘤细胞群体的起源，具有无限分裂增殖及自我更新能力，维持整个群体的更新和生长
      • ②过渡细胞，它由干细胞分化而来，具备有限分裂增殖能力，但丧失自我更新特征
      • ③终末细胞，它是分化成熟细胞，已彻底丧失分裂增殖能力
      • ④G期细胞，它是细胞群体中的后备细胞有增殖潜能但不分裂在一定条件下，可以更新进入增殖周期
  • 细胞衰老
    • 细胞衰老机制的主要学说
      • 氧自由基学说认为细胞衰老是机体代谢产生的自由基对细胞损伤的积累
      • 端粒学说提出细胞染色体端粒缩短的衰老生物钟理论
      • DNA损伤衰老学说认为细胞衰老是DNA损伤的积累
      • 基因衰老学说认为细胞衰老受衰老相关基因调控
      • 分子交联学说认为生物大分子间形成交联将导致细胞衰老
      • 脂褐素蓄积可导致细胞衰老
      • 糖基化反应造成蛋白质交联损伤将导致细胞衰老·差误灾难学说对细胞衰老的阐释
      • 差误灾难学说对细胞衰老的阐释
    • 细胞衰老的调控在生物学中意义
      • 加快推动衰老生物学与延缓衰老的研究有重要科学意义及社会价值
    • 研究衰老的主要途径
      • 建立细胞衰老模型研究衰老机制
      • 利用治疗性克隆技术和干细胞移植研究衰老相关疾病
      • 通过诱导性多能干细胞进行细胞替代治疗
• 干细胞及再生医学基础
  • 干细胞与疾病的关系
    • 肿瘤干细胞假说
      • 肿瘤干细胞的生物学特征
        • 选择性诱导肿瘤的发生和细胞的恶性增殖
        • 通过自我更新产生相同的治疗干细胞
        • 能进步分化形成成熟的肿瘤子代细胞
      • 肿瘤干细胞与正常干细胞
        • 相同点
          • 表达一些共同的表面标志物
          • 均具有体内组织器官的迁移能力
          • 均具有自我更新能力
          • 采用相似的调控自我更新信号
    • 干细胞治疗研究的应用前景
      • 多能分化干细胞/研究细胞分化/组织、细胞移植治疗
    • 再生医学基础
      • 面临三大问题
        • 如何获得干细胞并维持起干细胞状态，即干性？
        • 如何诱导干细胞定向分化并形成所需的各种组织器官？
        • 如何将干细胞产物安全的植入患者体内并使其整合成有机体的一部分？
      • 获取干细胞并维持其干性
      • 引导干细胞形成各种组织器官
      • 干细胞植入并融合
• 肿瘤发生机制和治疗的新思路
• 细胞分化：同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能和生化特征各不相同的细胞类群的过程，其结构在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞和从前的状态有所不同。
• 细胞骨架：细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构，主要由三类蛋白质纤维构成，包括微管、肌动蛋白纤维和中间纤维。
• 细胞核：细胞内最大的细胞器，是细胞遗传与代谢的控制中心
• 概念：是一门研究细胞及其生物学特征的科学