医学细胞生物学 细胞分化

《医学细胞生物学 细胞分化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十四章细胞分化一、细胞分化的基本概念※(一)细胞分化(celldifferentiation)是指从受精卵开始的个体发育过程中，细胞之间逐渐产生稳定性差异的过程。细胞分化是渐进的、长期变化的过程，在有机体整个生命过程中都有细胞分化活动，但在胚胎期表现的最典型、最显著。(二)细胞分化的特征1.细胞分化具有高度的稳定性在一般情况下，经过分化形成的某种稳定类型细胞（形态结构和功能上保持稳定的细胞），不能逆转到未分化状态。如，神经元细胞。2.细胞决定先于细胞分化并制约着分化的方向※细胞决定（celldetermination）:

2、在个体发育过程中，在细胞发生可识别的分化特征之前就已经确定了未来的命运，即只能向特定的方向分化，这种预先做出的选择称细胞决定。细胞决定发生以后，分化方向一般不会改变。细胞决定实验示意图原肠胚原肠胚早期原肠胚晚期明显分化之后明显分化之前3.细胞生理状态随着细胞分化水平的提高而变化（1）细胞分化水平越高，细胞的分裂能力越低。（2）细胞分化水平越高，细胞对环境因素的反应能力越低。4.细胞分化具有时间性和空间性（1）时间性：一个细胞，在发育的不同时间阶段，其形态结构和功能不同。（2）空间性：同一细胞的后代，由于所处空间位置不同，其

3、环境也不同，其形态结构也不同。※二、细胞的分化潜能全能性(totipotency)：细胞在一定条件下具有发育成完整个体的潜能，称为细胞的全能性(totipotencyblastocyst)。全能性细胞：受精卵细胞，8细胞期之前的卵裂球※二、细胞的分化潜能多能性(pluripotency)随着胚胎发育进行，细胞逐渐丧失了发育成个体的能力，仅具有分化成有限细胞类型的潜能，这种潜能称为细胞的多能性，这种细胞称为多能性细胞。如：三胚层细胞全能性(totipotency)受精卵卵裂分化外胚层神经管表皮腺脑脊髓毛、齿甲、爪疏松结缔组织

4、致密结缔组织中胚层软骨骨肌肉形成血的组织髓样组织淋巴组织泌尿生殖系统内胚层呼吸系统上皮消化道上皮胰肝腺甲状腺甲状旁腺外胚层中胚层内胚层※二、细胞的分化潜能单能性(unipotency)细胞只具有向特定细胞系分化的能力，这种细胞分化的潜能是单能性。全能性(totipotency)多能性(pluripotency)1.在发育过程中细胞分化潜能逐渐变窄体细胞与受精卵细胞核相比（1）分化细胞的DNA含量没有发生变化（2）分化细胞中染色体的数量没有发生变化（3）分化细胞的基因数目没有变化2.分化细胞的细胞核具有全能性1952年,R.

5、Briggs等人的核移植实验。（1）去除爪蟾卵的细胞核。（2）将爪蟾蝌蚪小肠上皮细胞核移植到去除细胞核的卵细胞中。（３）接受小肠上皮细胞核和去核卵可以发育为具有生殖能力的爪蟾。蛙红细胞移植后发育成蝌蚪1978年，童第周成功的将黑斑蛙成体红细胞核移植到卵细胞中，并发育成正常的蝌蚪。在1951年-1959年，朱洗用涂血针刺破万计的蟾蜍卵细胞，得到25只小蟾蜍，其中两支（雌性）长到成体，1960年死去一支，1961年，另一只与正常的雄体配对，产生800多只小蟾蜍登陆。1996年，在苏格兰，由罗斯林研究所的伊恩·威尔穆特教授等人通

6、过体细胞克隆法培育的克隆羊-”多利”问世，是世界上首只成年体细胞克隆动物。体细胞核全能性体细胞核全能性三、细胞分化与基因表达细胞总DNA细胞总RNA输卵管细胞成红细胞胰岛输卵管细胞成红细胞胰岛卵清蛋白基因＋＋＋＋－－珠蛋白基因＋＋＋－＋－胰岛素基因＋＋＋－－＋实验方法Southern印迹Northern印迹细胞分化是基因选择性表达的结果※管家基因(housekeepinggene)是维持细胞生存所必需的，在各种细胞中处于活性表达状态，这类基因称为管家基因。如，细胞骨架蛋白、膜蛋白、染色质组蛋白、核糖体蛋白以及参与能量代谢的

7、糖酵解酶。这类基因与细胞分化的关系不大。※奢侈基因(luxurygene)在不同组织中进行选择性的表达，用来维持组织的特异性功能，又称组织特异基因。这类基因是细胞分化的基础。如，红细胞中的血红蛋白、皮肤表皮细胞的角蛋白、肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等。细胞分化的实质：基因选择性表达细胞分化的标志：细胞内合成新的特异性蛋白质在真核细胞，基因表达的调控可以发生在不同的水平上，主要发生在三个彼此相对独立的水平上：（一）转录水平的调控（二）转录后的加工调节（三）翻译水平的调控（四）蛋白质形成后活性调节水平等四、影响细胞分化的因素细

8、胞核对细胞分化的影响细胞质对细胞分化的影响细胞间的相互作用激素和细胞粘合分子对分化的作用激素（1）甾类激素：脂溶性，分子小，能够通过细胞膜扩散到靶细胞内，与靶蛋白结合后进入细胞核，激活特定基因的表达。（2）多肽类激素：水溶性的，分子大，与细胞膜表面受体结合，通过胞内信号通路激活靶蛋白，靶蛋白与基因调控点