细胞增殖

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细胞增殖 cell proliferation

• 定义
  • 是细胞生命活动的重要特征之一；是生物体的共同特性； 它包括细胞生长和分裂两个相互连续的过程 生物体通过细胞增殖使细胞数不断增多
• 连续分裂细胞 周期细胞
  • 指在细胞周期中连续运转，处于增殖状态的细胞 如小肠绒毛上皮隐窝细胞，表皮基底层细胞
• 休眠细胞/G0期细胞 静止期细胞quiescent~
  • 暂时脱离细胞周期停止分裂，在适当的刺激下可重新进入细胞周期 如肝细胞，淋巴细胞 研究细胞分化，增殖调控，肿瘤，药物筛选等
• 终端分化细胞
  • 不可逆地脱离细胞周期、丧失分裂能力，并具有一定生理机能的细胞 如神经元，心肌细胞
• 细胞周期的调控
  • 生长因子
    • 细胞周期在早G1期受到生长因子的调控
  • 蛋白质磷酸化
    • 两种磷酸化，一种对CDK1活性负调节，一种正调节
  • 重要蛋白的水解
  • CKI
    • p21使细胞阻滞在G1期不能进入S期，抑制DNA的复制
    • p27作用于G1期和G1/S的转换，是生长抑制信号和细胞周期阻滞的中介者
    • p16对异常的细胞周期运转起到“刹车”的作用
  • 与肿瘤
    • Rb，p53与肿瘤发生
    • Cyclin D/E 扩增与肿瘤
    • BRCA1突变与乳腺癌
• 细胞周期调控 的关键分子
  • 细胞周期引擎分子
    • Cyclin与Cdk的复合物；Cyclin为调节亚基；Cdk为催化亚基
  • 周期蛋白 Cyclin
    • 特点：周期蛋白框；破坏框；A-H 8个成员
  • 周期蛋白依赖性 蛋白激酶Cdk
    • 与cyclin结合表现出丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性
    • 期活化受Cyclin，磷酸化脱磷酸化，CDK抑制蛋白（CKIs）的调节
    • CDK1磷酸化位点：第161位的苏氨酸.
  • 周期蛋白依赖性蛋白 激酶抑制蛋白CKI
    • 对CDK激酶起负调控作用的周期调节蛋白
    • 分类
      • CIP／KIP家族：p21、p27和p57等；直接抑制DNA的合成
      • INK4家族：p16、p15，p18和p19等；抑制Rb磷酸化，刹车作用
• 意义
  • 1是生物繁育的基础 2成体生物弥补生命活动过程中的细胞损 3机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等 4受到严密的调控 5对其调控的研究具有重要的理论与实践意义
• 细胞周期检验点
  • 定义
    • 细胞形成的一套保证细胞周期中DNA复制和染色体分配的监控机制
  • DNA损伤检验点
    • 检测DNA有无损伤、合成有无错误，否则阻断在G1/S期或G2/M期
    • 蛋白质组成=蛋白激酶ATM/ATR+感受因子PCNA+Chk1/2+Chk1/2的衔接器蛋白
  • 纺锤体组装检验点
    • 保证染色体分离正确完成，启动细胞分裂后期并完成有丝分裂的重要保障
    • APC-Cdc20是该检验点的关键靶分子
• 细胞周期及 各时相的特点
  • cell cycle
    • 连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束的过程
  • 特点
    • 单向性：G1→ S→ G2→ M 不能逆行
    • 阶段性：各时相的细胞形态和代谢特点都有明显差异
  • 时间
    • G2＋S＋M 的时间总和相对稳定变化小 G1期持续时间差异大，G1期决定细胞周期的长短
  • 分裂间期 静止期
    • G1期：细胞合成S期所需的RNA、蛋白质、糖类、脂质等，细胞体积增大
    • S期：复制DNA和中心粒
    • G2期：合成与M期相关的蛋白质，此时DNA由G1期的2n变成了4n
    • 限制点（R点）：使细胞从G1期不可逆地进入S期的特定的时相位点
  • 细胞分裂期 M期
    • 前期：染色质凝集；开始组装有丝分裂装置；核仁解体
    • 前中期prometaphase：从核膜完全消失，到所有染色体排列到赤道板上的阶段；包括核纤层解聚；核被膜崩解
    • 中期metaphase：RST排列到赤道面上并最大程度凝集；形成完整的有丝分裂器
    • 后期anaphase：姐妹染色单体，纺锤体相互分离并移向两极
    • 末期：新的子细胞核的形成和胞质分裂
    • 中心体周期：中心体随细胞周期复制分配复制的过程