细胞分化研究进展综述

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1、摘要：多细胞冇机体是由各种不同类型的细胞组成的，而这些细胞通常是一个受精卵细胞经增殖分裂和细胞分化衍牛而来的后裔。细胞分化是多细胞生物发育的基础和核心。细胞分化的关键在于特界性蛋白质的合成，合成特界性蛋白质实质在于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达，而差异性表达的机制由于基因表达的组合调控。在个体正常发育过程中，通过有控制的细胞分裂而增加细胞数目，通过冇序的细胞分化而增加细胞类型，进而由不同类型的细胞构成牛物体的组织与器官，执行不同的功能，显然，细胞分化为生命向更高层次的发展与进化奠定了基础。细胞分化对于生物体的发展进化如此的重要，因此对它的研究发展也是

2、如此的重要，国内外对细胞分化的研究进展也是极其迅速。关键词：细胞分化、特点、影响因素、实例、研究进展、干细胞、干细胞学术会议一、细胞分化的基本概念细胞分化(celldifferentiation)就是在个体发育中，曲一种相同的细胞类型经过细胞分裂后逐渐在形态上、结构上和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。现代分子生物学的研究证明，细胞分化是由于细胞选择性的表达各自特有的专一性蛋口质，从而导致细胞在形态、结构和功能上的差异。比如说鸡的输卵管细胞合成卵清蛋白，成体红细胞合成0—珠蛋白,胰岛细胞合成朕岛索，这些细胞都是在个体发育中逐渐产生的，

3、而且细胞分化是通过严格而精密调控的基因表达实现的。但是细胞分化并不是多细胞有机体所独冇的特征，单细胞其至原核生物也存在细胞分化的问题，比如枯草芽抱杆菌芽抱的形成，啤酒酵母单倍休包子的形成及萌芽形成的a和a网种交配型。虽然如此,但是与多细胞有机体细胞分化也有着不同之处，单细胞生物细胞分化多是为了适应不同的生活环境，然而多细胞冇机体通过细胞分化构建执行不同功能的组织和器官，因此，多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显得更为复杂。二、细胞分化的特点细胞分化是同一来源的细胞逐渐发生各口特有的形态结构、生理功能和生化特征的过程。其结果是在空间上细胞之间出现差异，在吋间

4、上同一细胞和它以前的状态有所不同。细胞分化是从化学分化到形态、功能分化的过程。从分了水平看，细胞分化意味着各种细胞内合成了不同的专一蛋白质(如水品体细胞合成晶体蛋白，红细胞合成血红蛋白，肌细胞合成肌动蛋口和肌球蛋口等)，而专一蛋口质的合成是通过细胞内一定基因在一定的吋期的选择性表达实现的。细胞分化可以概括为以下3个特征：①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大程度。胚胎细胞在显示特有的形态结构、生理功能和生化特征Z前，需要经历一个称作决定的阶段。在这一阶段中，细胞虽然还没有显示出特定的形态特征，但是内部已经发生了向这一方向分化的特定变化

5、。细胞在整个生命进程中，在胚胎期分化达到最大限度。②稳定性和不可逆性：一般來说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死广。正常情况下，细胞分化是稳定、不可逆的。一旦细胞受到某种刺激发生变化，开始向某一方向分化后，即使引起变化的刺激不再存在，分化仍能进行，并可通过细胞分裂不断继续下去。③普遍性：生物界普遍存在，是生物个体发育的基础。胚胎细胞在发生分化Z前已确定向特定方向分化的变化过程称为细胞决定，而它的早晚，因动物及组织的不同而有差异，但一般情况下都是渐进的过程。例如，在两栖类，把神经胚早期的体节从正常部位移植到同一胚胎的腹部还可改变分化的方向，不形成肌肉而

6、形成肾管及红细胞等。但是到神经胚晚期移植体节，就不能改变体节分化的方向。可见，这时期体节的分化已稳定地决定了。三、细胞分化的影响因素组织特异性基因的选择性表达主要是由调节蛋白所启动的，因此调节蛋H的合成是影响细胞分化主要的直接因索。一般來说这种影响主要受胞外信号系统的调控，而胞外信号及细胞微环境又是通过细胞的口身因素，如细胞位置、胞内信号传导调控网络等来起作用。在很多物种屮，影响细胞分化的胞内因素可以追溯到单细胞受精卵中细胞质的作用，除此之外，外部环境对某些物种细胞分化乃至个体发育也会产生很大的影响。综合起來说，影响细胞分化的因索主要包括以下几个方面：1.胞外

7、信号分了对细胞分化的影响在研究早期胚胎发育过程屮发现，一部分细胞会影响周围细胞使其向一定方向分化，这种作用称为近端组织的相互作用，它主要是通过细胞旁分泌产生的信号分子旁泌素（又称细胞生长分化因子）来实现的。另一种远距离细胞间相互作用对细胞分化的影响主要通过激索來调节的。2•细胞记忆与决定信号分子的有效作用时间是短暂的，然而细胞可以将这种短暂的作用储存起来并形成长吋间的记忆，逐渐向特定方向分化。细胞记忆可以通过两种方式实现：正反馈途径和染色质结构变化的信息传到子细胞。3•受精卵细胞质的不均一性由于细胞冇记忆能力，随着分化信息不断积累使Z成为已“决定”的细胞，这种

8、与细胞分化相关的信息在很多动物中可以上