姜黄素对结肠癌细胞增殖抑制和凋亡诱导的作用研究_吴亚丽
现代食品科技
Modern Food Science and Technology 2014, Vol.30, No.4
74
姜黄素对结肠癌细胞增殖抑制和凋亡诱导的作用研究
吴亚丽1，谢俊霞2，卢楠2，郭立达3，梁世中4
（1.广东轻工职业技术学院食品与生物工程系，广东高校特色调味品工程技术开发中心，广东广州 510300) （2.河北化工医药职业技术学院制药系，河北石家庄 050026）（3.河北工业职业技术学院环境与化学工程系，河
北石家庄 050091）（4.华南理工大学生物科学与工程学院，广东广州 510640）
摘要：本文研究了姜黄素对结肠癌LoV o 细胞的增殖抑制和凋亡诱导作用。不同浓度姜黄素作用体外培养的人结肠癌LoV o 细胞后，倒置显微镜观察LoV o 细胞的形态学变化，采用MTT 法检测姜黄素对LoV o 细胞的增殖抑制能力；RT-PCR 技术检测Bax 、Bcl-2和Caspase-3的mRNA 表达水平；Annexin V-FITC/PI 标记检测细胞凋亡率；Western blotting 和免疫荧光细胞化学染色检测姜黄素作用前后c-myc 蛋白表达的差异。结果表明，姜黄素可显著抑制人结肠癌LoV o 増细胞的殖，具有明显的量效和时间依赖性，24、48和72 h 姜黄素抑制LoV o 细胞的IC 50分别为（26.45±0.41）、（19.13±0.09）和（10.12±0.04） μmol/L ；姜黄素可激活细胞中Bax 和Caspase-3的mRNA 表达，抑制Bcl-2的mRNA 和c-myc 蛋白的表达，姜黄素可诱导LoV o 细胞发生凋亡。姜黄素通过上调Bax 和Caspase-3表达，下调Bcl-2和c-myc 的表达来抑制人结肠癌LoV o 细胞的增殖并促使其凋亡。
关键词：姜黄素；结肠癌；LoV o 细胞；增殖；凋亡 文章篇号：1673-9078(2014)4-74-79
Effects of Curcumin on Proliferation and Apoptosis of Colorectal
Carcinoma LoVo Cells
WU Y a-li 1, XIE Jun-xia 2, LU Nan 2, GUO Li-da 3, LIANG Shi-zhong 4
(1.Department of Food and Biological Engineering, Guangdong Industry Technical College, Centre of Guangdong Higher Education for Engineering and Technological Development of Speciality Condiments, Guangzhou 510300, China) (2.Department of Pharmaceutical Engineering, Hebei Chemical and Pharmaceutical Vocational Technology College, Shijiazhuang 050026, China) (3.Department of Environment and Chemical Engineering, Hebei College of Industry and Technology, Shijiazhuang 050091, China) (4.College of Bioscience and Biotechnology, South China University of
Technology, Guangzhou 510640, China)
Abstract: To study the biological function and regulation mechanism of curcumin on proliferation and apoptosis of colorectal carcinoma cells LoVo, the LoVo cells were cultured and treated by curcumin in different concentrations in vitro. Effect of Curcumin on cell proliferation level was examined by MTT colorimetry method. The morphological changes of curcumin-treated LoVo cells were observed under inverted microscope. The mRNA levels of Bax, Bcl-2 and Caspase-3 were tested by RT-PCR. The cell apoptosis rate was detected by Annexin V-FITC/PI double staining. Western blotting and immunofluorescence staining were used to detect the different expressions of c-myc protein of LoVo cells before and after curcumin treatment. MTT test indicated curcumin could inhibit the growth and proliferation of LoVo cells in a time- and concentration-dependent manner. The inhibitory concentration 50% (IC 50) of curcumin were 26.45±0.41 μmol/L, 19.13±0.09 μmol/L and 10.12±0.04 μmol/L in LoVo cells at 24, 48 and 72 h, respectively. Flow cytometry instrument analysis showed that curcumin induced apoptosis of LoVo cells. Curcumin activated the expression of Bax and Caspase-3 genes, while inhibited the expression of Bcl-2 gene and c-myc protein. Curcumin significantly inhibited the proliferation and induced the apoptosis of human colorectal carcinoma cells LoVo. Such biological effect may be associated with activating Caspase-3 signal channel by activating Bax expression and inhibiting Bcl-2 and c-myc expression.
Key words: curcumin; colorectal cancer; LoV o cells; proliferation; apoptosis
收稿日期：2013-10-23
基金项目：广东高校特色调味品工程技术开发中心建设项目（GCZX-B1103）；河北省教育厅自然科学青年基金资助项目(Q2012055)；河北工业职业技术学院引进人才科研启动基金资助项目（BZ1201）；河北省科技厅自筹经费项目（13272511）
作者简介：吴亚丽（1981-），女，讲师，研究方向：生物技术、检测技术等方面研究；通讯作者：郭立达（1980-），女，博士，讲师
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2014.04.018
姜黄素是从中药姜黄的根茎中提取的一种天然植物多酚，为姜黄的主要活性成分。姜黄素药理活性作用十分广泛，据中国和印度的民间医药史书记载，姜黄素可以治疗许多疾病，比如胆囊疾病、肝脏疾病、糖尿病、呼吸道疾病、厌食、风湿、鼻窦炎、癌症等；此外，姜黄素在许多体外建株肿瘤细胞和动物模型中还发挥着抗炎、抗氧化、抗肿瘤和化学预防作用[1~2]。作为一种极具前景的天然活性物质，姜黄素有望在将来成为一种新型的抗肿瘤药物。由于姜黄素的抗肿瘤机制较为复杂，在不同类型肿瘤细胞中诱导凋亡的分子机制也有所不同，甚至有些结果相反的报道出现[3~4]。因此，姜黄素的抗肿瘤研究已日渐成为肿瘤预防和治疗研究中的一个热点。
结肠癌是一种严重威胁人类生命和健康的恶性肿瘤，普遍发生于胃肠道中。随着人们生活习惯和饮食结构的改变，我国结肠癌的发病率呈逐年递增趋势，虽然外科手术切除和放射治疗是目前较为常用的一种治疗手段，但其单独治疗并不能达到十分理想的治疗效果，为了预防癌的复发和转移，减轻患者痛苦，提高生活质量，越来越多的医务科研工作者将目光投向了植物来源的物质，将广泛存在食物中的植物源化合物用于癌的药物治疗或化学预防。Newman等统计在1981~2006年，所有被批准的抗癌药物中几乎有73%的药物是属于天然产品药物，或者是基于天然产品的系列药物[5]。天然药物因其多靶点、多环节和多途径的抗肿瘤作用，日渐成为临床抗肿瘤药物研究的热点[6~8]。本研究拟探讨姜黄素对结肠癌细胞株LoV o的增殖抑制和凋亡诱导作用机制，为进一步阐明姜黄素的抗肿瘤机制提供更多的理论依据。
1 材料与方法
1.1材料
人结肠腺癌细胞株LoV o由广州军区广州总医院医学实验科惠赠。姜黄素购自Sigma公司；RPMI1640培养基购自Gibco公司；胎牛血清购自杭州四季青生物技术有限公司；胰蛋白酶、噻唑蓝（MTT）和二甲基亚砜（DMSO）均购自索来宝生物技术有限公司；AxyPrep? Multisource总RNA小量制备试剂盒购自美国Axygen Biosciences公司；逆转录试剂盒购自北京BioTeke公司；Annexin V/PI凋亡试剂盒购自杭州联科生物技术有限公司；c-myc单抗购自abcam公司；S-P免疫组化试剂盒和DAB显色试剂盒均购自北京中杉金桥生物技术有限公司。1.2方法
1.2.1 细胞培养
人结肠腺癌细胞株LoV o培养于含10% FBS的RPMI1640培养液中，置于37 ℃、5% CO2、饱和湿度条件下培养。每2~3 d更换培养液一次，待细胞生长融合率达到90%左右时，用0.25%胰蛋白酶消化，按1:2进行传代培养。全部实验均选用对数生长期状态良好的细胞。
1.2.2 细胞增殖抑制试验
参考Yamaue等的方法[9]，取处于对数生长期，状态良好的LoV o细胞，用0.25%胰蛋白酶消化，收集细胞，调整细胞浓度为5×104个/mL，接种于96孔培养板，200 μL/孔。培养24 h细胞完全贴壁后，将培养液更换为含0、5、10、20、40、80 μmol/L不同浓度姜黄素的培养液，接种6个复孔，为实验组（T）；另设置不加姜黄素的3个孔为阴性对照组（C，只加等量培养液）和不加培养液的3个孔为空白对照组（B，只加等量PBS）。加药完毕后，置37 ℃、5% CO2、饱和湿度条件下继续孵育培养24、48、72 h。待培养结束后，每孔加入5 mg/mL MTT 20 μL，37 ℃继续孵育4 h，小心地吸弃孔内培养上清液。每孔加入150 μL DMSO，静置于37 ℃温箱孵育20 min，使结晶物充分溶解。在酶联免疫检测仪上测定各孔570 nm波长处光吸收值。每组实验重复三次。计算细胞抑制率：IR=[1-(A570T-A570B)/(A570C-A570B)]×100%
并根据IR用82798-IC50软件计算出半数抑制浓度（Inhibitory concentration 50%，IC50）。
1.2.3 反转录-聚合酶链式反应法（RT-PCR）检测
将0~20 μg/mL浓度姜黄素处理24 h的LoV o细胞消化离心，收集细胞，选用AxyPrep? Multisource 总RNA小量制备试剂盒提取细胞总RNA，操作步骤按照试剂盒说明书进行。提取的总RNA经1%琼脂糖凝胶电泳和超微量核酸蛋白检测仪检测纯度和质量。取0.6 μg总RNA应用逆转录试剂盒进行cDNA的合成。其余总RNA存于-80 ℃冰箱备用；合成的cDNA 进行PCR检测Bax、Bcl-2、Caspase-3和Bcl-xL的mRNA表达水平，以β-actin为内参。PCR引物序列如下：Bax (169 bp)上游引物：5'-TGCTTCAGGGTTTC A TCCAG-3'；下游引物5'-GGCGGCAA TCA TCCTCTG -3'；Bcl-2 (746 bp)上游引物：5'-GCTCTGAACAGA TC A TGAAGACAG-3'；下游引物：5'-CAA TCCAAAGTG GACCTGAGG-3'；Caspase-3 (683 bp)上游引物：5'-C
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TCGGTCTGGTA CAGA TGTCGA TG-3'；下游引物：5'-GGTTAACCC GGGTAAGAA TGTGCA-3'；β-actin (450 bp)上游引物：5'-CTACAA TGAGCTGCGTG TGG-3'；下游引物：5'-TAGCTCTTCTCCAGG GAGG A3'。反应体系为20 μL：10 μL Premix Taq，0.4 μL cDNA，0.4 μL上游引物，0.4 μL下游引物，8.8 μL双蒸水，将上述所加的样品混匀，离心，利用PCR仪进行扩增。反应条件：94 ℃，预变性4 min；94 ℃，变性30 s；52 ℃，退火30 s；72 ℃，延伸1 min；循环30次；72 ℃，终末延伸10 min；4 ℃保温。取出PCR 产物，利用1%的琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增结果，通过凝胶成像系统扫描分析各条带，依据各条带的光密度和面积对PCR扩增产物进行定量分析，计算目的基因与内参（β-actin）扩增条带光强度比值，可得出目的基因mRNA相对表达的高低。
1.2.4Annexin V-FITC和PI双标检测细胞凋亡[10]
将0、5、10、20、40、80 μmol/L梯度浓度姜黄素处理24和48 h的LoV o细胞消化离心，收集各组细胞，用PBS洗2次；1000 r/min离心5 min，弃上清，用500 μL 1×膜联蛋白结合缓冲液重悬细胞，加入5 μL Annexin V-FITC避光染色10 min，再加入10 μL PI于室温下避光孵育5 min；上流式细胞仪检测荧光强度，分析细胞凋亡率。
1.2.5 免疫蛋白印迹
收集经不同浓度姜黄素（0、5、10、20、40、80 μmol/L）处理的LoV o细胞，PBS清洗，参照刘安军等的方法[11]，RIPA细胞裂解液冰上裂解30 min，12000 r/min离心10 min，检测蛋白浓度，进行SDS-PAGE 电泳，将蛋白转移至PVDF膜上，常温封闭1 h，与一抗（c-myc、actin）室温孵育3 h，TBST洗膜3次（每次10 min），二抗室温孵育1 h，洗膜后，ECL避光反应3~5 min，用化学发光分析系统观察并扫描图像，利用Fujifilm Las-4000分析软件统计目标条带的光密度。
1.2.6 免疫荧光细胞化学染色
将0、10、20、40 μmol/L姜黄素处理24 h的LoV o 细胞爬片，用生理盐水冲洗2遍，参照秦永伟等的方法[12]，加入4%甲醛固定液室温固定1 h后，用牛血清蛋白封闭非特异性结合位点；特异性兔抗人c-myc抗体37 ℃孵育40 min，荧光素标记二抗（羊抗兔IgM）37 ℃孵育40 min，缓冲甘油封片，荧光显微镜成像系统成像。
1.3统计学方法
应用SPSS13.0统计软件进行统计分析，数据均以平均值±标准差（x±SD）表示。计量资料经方差齐性检验为方差齐性，两组间差异采用t检验，多组资料应用单因素方差分析。P<0.05被认为结果具有统计学显著性。
2 结果与讨论
2.1
光镜下观察细胞形态的变化
图1 姜黄素作用48 h对LoVo细胞形态的影响（×100） Fig.1 The effects of morphology of LoVo cells treated with
curcumin for 48 h
注：a：空白对照组LoV o细胞培养48 h；b：20 μmol/L 姜黄素处理LoV o细胞48 h；c：40 μmol/L姜黄素处理LoV o细胞48 h。
倒置显微镜下可以观察到正常培养的阴性对照组LoV o细胞生长状态良好，多呈梭形或多角形，表面有细长的足突，胞质均匀透明，贴壁生长，随培养时间延长形态基本变化不大。不同浓度姜黄素对LoV o细胞的作用也不相同，主要表现在对细胞的贴壁能力、集落性及细胞形态和大小影响不同。随着姜黄素浓度的增加和作用时间的延长，活细胞数逐渐减少，细胞膜出现皱缩，细胞表面细长足突回缩，胞体皱缩、变圆，间隙增宽，有的细胞甚至出现胞膜出芽，细胞体积也有所变小，可见较多的凋亡细胞，部分细胞脱落、漂浮于培养液中，见图1（细胞形态观察结果为三次重复实验的最终结果）。
2.2 姜黄素对LoV o细胞增殖的抑制作用
图2 姜黄素对LoVo细胞生长增殖的抑制作用
Fig.2 The effects of curcumin on the growth and proliferation
of LoVo cells
76
Note: Time×concentration interaction was significant (*P< 0.05 and **P<0.01 vs control).
测定经过倍比稀释浓度的姜黄素在不同时间点对LoV o细胞生长的抑制作用，分别绘出生长抑制曲线，得出在24、48和72 h对LoV o细胞抑制的IC50分别为（26.45±0.41）、（19.13±0.09）和（10.12±0.04）μmol/L；随着姜黄素浓度和处理时间的延长，姜黄素对LoV o细胞的抑制率逐渐增加（P<0.05），呈浓度和时间依赖效应，见图2。
2.3 姜黄素对LoV o细胞凋亡基因mRNA表达水平的影响
应用RT-PCR技术检测结果如图3和表1所示。Bcl-2基因家族是目前很受重视的细胞凋亡调控基因家族，是线粒体途径诱导细胞凋亡的调控中心[13]。凋亡抑制基因Bcl-2与凋亡促进基因Bax可形成异源二聚体，两者的比例关系与凋亡调控相关，直接决定着细胞的凋亡与否[14~15]。与对照组相比，20、40和80 μmol/L姜黄素作用LoV o细胞24 h后，能够显著降低凋亡抑制基因Bcl-2的表达（P<0.05），20、40和80 μmol/L姜黄素可以提高促凋亡基因Bax的表达（P<0.05），且还发现Bcl-2/Bax值显著降低。
图3 姜黄素对LoVo细胞Bcl-2、Bax和Caspase-3基因mRNA
表达的影响
Fig.3 Effects of curcumin on mRNA expression of Bcl-2, Bax
and Caspase-3 genes in LoVo cells
Caspase-3是一个重要的凋亡效应子[16~20]，能被上游始动子激活，作用于特异性底物使细胞发生生化改变和形态学改变，引起细胞凋亡。结果显示，20、40和80 μmol/L姜黄素作用LoV o细胞24 h后，相对于对照组，能够显著提高促凋亡因子Caspase-3的表达（P<0.05），呈现一定的浓度依赖效应。表1 姜黄素对LoVo细胞Bcl-2、Bax和Caspase-3基因表达的
影响
Table 1 Effects of curcumin on expression of Bcl-2,
Bax and Caspase-3 genes in LoVo cells
Curcumin
/(μg/mL)
Bcl-2
/β-actin
Bax
/β-actin
Caspase-3
/β-actin
Bcl-2
/Bax
0 1.21±0.060.54±0.01
0.38±0.07 2.24
5 1.30±0.140.53±0.03
0.40±0.03 2.45
10 1.01±0.120.56±0.05
0.51±0.04 1.80
20 0.72±0.07b0.76±0.03b 0.73±0.05a0.95
40
80
0.68±0.04a
0.61±0.04a
0.72±0.05b
0.80±0.04a
0.61±0.03b
0.78±0.04a
0.94
0.76
注：与对照组相比，a P<0.01，b P<0.05。
2.4 细胞凋亡率的检测
Annexin V/PI双标后流式细胞仪检测结果显示，在经过5、10、20、40和80 μmol/L不同浓度的姜黄素处理24 h后，姜黄素能诱导LoV o细胞凋亡，其细胞凋亡率随姜黄素浓度递增而增加（P<0.05），呈现剂量依赖性凋亡。作用48 h其细胞凋亡率峰值浓度为40 μmol/L，之后增加药物浓度其凋亡率反而下降（P<0.05）。这可能是高作用强度的姜黄素对肿瘤细胞产生直接的杀伤作用，肿瘤细胞在被诱导凋亡之前就被姜黄素杀死（依据作用强度=药物浓度×作用时间推导）。实验表明诱导细胞凋亡是低浓度姜黄素抑制LoV o细胞增殖的主要机制之一。诱导凋亡是姜黄素抗肿瘤作用的一个重要机制[21]。但是，不同报道显示，姜黄素诱导细胞凋亡的效应在不同细胞系中所得的结果差别较大，甚至相反[3~4, 22]。这种差异的原因目前还不清楚，有待进一步研究。
2.5 姜黄素对LoV o细胞c-myc蛋白表达的影响
Western blotting结果显示，在对照组中，c-myc 高表达；与对照组相比，姜黄素能下调c-myc的表达，其中40和80 μmol/L姜黄素处理组能显著抑制c-myc 的表达（P<0.01）与对照组相比，40和80 μmol/L的姜黄素抑制c-myc蛋白表达降低到了0.16和0.22倍，见图4。
2.6 姜黄素对LoV o细胞中荧光标记c-myc表达的影响
用兔抗人c-myc单克隆抗体检测人结肠癌细胞
77
LoV o中c-myc的表达，阴性对照组c-myc的表达呈强阳性，与对照相比，10和20 μmol/L姜黄素处理组可见逐渐减弱的红色荧光，个别细胞部位很强，阳性细胞同对照比占到了85%和65%。LoV o细胞中c-myc 阳性表达呈现下降趋势，见图5（细胞形态观察结果为三次重复实验的最终结果）。
图4 姜黄素对LoVo细胞c-myc表达的影响
Fig.4 Effect of curcumin on expression of c-myc in LoVo cells 注：a：免疫印迹检测c-myc蛋白表达水平；b：c-myc条带扫描光密度结果与空白对照组相比，*P<0.05，**P<0.01。
图5 人LoVo细胞的c-myc免疫荧光染色（×200） Fig.5 Immunofluorescence of c-myc in human LoVo cells 注：a：空白对照组；b：20 μmol/L姜黄素处理；c：40 μmol/L 姜黄素处理。
c-myc是定位在人类第8号染色体的一种基因，编码2个核酸蛋白（p62和p63），其在不同类型细胞中的不同时期或不同组织细胞中的不同时期的表达均不相同。c-myc基因与鸟类逆转录病毒MC-29的v-myc 基因同源，所以被认为是癌基因（v-myc能诱发多种肿瘤）[23]，并在造血系统及其它系统肿瘤中得到证实。作为原癌基因，c-myc的激活可导致细胞无限增殖，与肿瘤的发生发展密切相关，其在结肠癌中高度表达[24]，western blotting和免疫荧光化学染色结果提示，姜黄素可使c-myc蛋白的表达量显著下降，推测通过该蛋白显著下调，来抑制结肠癌细胞增殖，进而诱导细胞发生凋亡。3 结论
姜黄素可显著抑制结肠癌细胞LoV o的生长、增殖，并呈现剂量和时间效应关系，并使LoV o细胞发
生形态学改变，进而诱导LoV o细胞发生凋亡，表现
出典型的凋亡细胞特征。另外，姜黄素可显著激活Bax
和Caspase-3基因mRNA的表达，抑制Bcl-2基因mRNA表达，同时抑制c-myc蛋白的表达，从而使LoV o细胞发生凋亡，这说明姜黄素诱导LoV o细胞凋
亡与调控Bax、Bcl-2和c-myc表达，激活Caspase-3
信号通路有关。随着对姜黄素药理作用的深入研究及
对其作用机制的进一步阐明，姜黄素这一传统中药必
将为癌症的临床治疗发挥更大的作用。
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细胞增殖与分化二轮复习
高三生物二轮复习练习——细胞增殖与分化 1．细胞周期包括G1期、S期、G2期和M期。抑素是细胞释放的、能抑制细胞分裂的物质，主要作用于细施周期的G2期。M期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。下列有关叙述正确的是 A．S期时间较长的细胞更适合做“观察细胞有丝分裂”实验的材料 B．如果缺少氨基酸的供应，动物细胞一般会停留在细胞周期的S期 C．抑素抑制DNA复制所需蛋白质的合成，阴断细胞分裂 D．M期细胞与G1期细胞融合，可能不和于G1期细胞核中的DNA表达 2．关于豌豆细胞有丝分裂过程中相关细胞器作用的叙述，正确的是A．在间期，核糖体上合成DNA聚合酶B．在前期，由中心粒发出纺锤丝形成纺锤体 C．在中期，线粒体为DNA的复制提供能量D．在末期，高尔基体与赤道面形成有关 3．细胞周期的运转是十分有序的，是基因有序表达的结果。基因的有序 表达，使
进行有丝分裂的细胞按G1－S－G2－M时期的顺序周而复始地进行。 下图显示周期中的某种生理变化与其对应时期的关系，其中表示正确的是B 4．用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是 A．中期20和20、后期40和20 B．中期20和10、后期40和20 C．中期20和20、后期40和10 D．中期20和10、后期 40和10 5．某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是 A．图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组
B．图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同 C．图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂 D．图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半 6．某动物体细胞基因型为AaX B X b， 甲图为该生物体细胞的细胞周期示意图， 乙图为该生物产生的一个卵细胞，不考虑 基因突变。下列说法错误的是 A．图甲中的④时期会出现染色体数目加倍的现象 B．完整减数分裂周期可用①→②→③→④表示 C．图乙中细胞产生过程中可能发生了交叉互换 D．与图乙中细胞同时形成的极体基因型可能是aX B X b 7．某生物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如图所示。下列解释不正确的是 A．减数第一次分裂中发生了同源染色体的交叉互换 B．通过减数分裂形成的4个精细胞中有两个基因型为Aa C．该变异类型属于染色体结构变异 D．减数第一次分裂中这对同源染色体没有分离 8．一个基因型为AaBb的细胞（基因A和a，B和b分别位于两对同源染色体上），当进入有丝分裂后期时，两对基因随染色体移向细胞
细胞的增殖、分化、癌变、衰老和凋亡
细胞的增殖、分化、癌变、衰老和凋亡 一、单项选择题： 1．下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中①—⑥为各个时期的细 胞，a —c 表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是 A ．⑤与⑥的基因型相 同，蛋白质的种类也相同 B ．细胞的衰老与凋亡就会引起人体衰老与死亡 C ．若⑤⑥已失去分裂能力，则其细胞内遗传信息的流动方向为DNA →RNA →蛋白质 D ．与①相比，②的表面积与体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强 2．下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误．． 的是 A ．可用蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂 B ．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片中，容易观察到减数分裂现象 C ．能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象 D ．用洋葱根尖制成装片，能观察同源染色体联会现象 3．动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是 A ．a 过程表示干细胞能自我更新 B ．b 、c 过程表示干细胞具有分化能力 C ．a 、b 、c 过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D ．b 过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用 4．为了观察减数分裂各时期的特点，实验材料选择恰当的是 ①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢 A ．①② B ．③④ C ．①③ D ．②④ 5．下列关于植物组织培养的叙述中，错误．． 的是 A ．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B ．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C ．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D ．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 6．关于细胞生命历程的说法，错误．． 的是 A ．细胞分化由遗传物质控制 B ．细胞癌变过程中遗传物质发生改变 C ．细胞衰老过程中部分酶活性改变 D ．人在胚胎发育后期尾的消失是通过尾部细胞衰老死亡而实现的 二、多项选择题： 24．下列关于细胞衰老的说法正确的是 A ．生物体内绝大多数细胞都要经过未分化、分化、衰老和死亡这几个阶段 衰老、凋亡 a b b c c ① ② ③ ④ ⑤上皮细胞 ⑥骨骼肌细胞
如何在组织中检测细胞增殖,分化和凋亡
在组织中检测细胞增殖、分化和凋亡的方法一、检测细胞增殖的方法 （1）直接方法：通过直接测定进行分裂的细胞来评价细胞的增殖能力 1、胸腺嘧啶核苷（3H-TdR ）渗入法 胸腺嘧啶核苷（TdR ）是DNA 特有的碱基，也是DNA 合成的必需物质。用同位素3H 标记TdR 即3H-TdR 作为DNA 合成的前体能掺入DAN 合成代谢过程，通过测定细胞的放射性强度，可以反映细胞DAN 的代谢及细胞增殖情况。但是具有放射性。 2、羟基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺脂（CFSE ）检测法 羟基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺脂（CFSE ）是一种可穿透细胞膜的荧光染料，具有与细胞特异性结合的琥珀酰亚胺脂基团和具有非酶促水解作用的羟基荧光素二醋酸盐基团，使CFSE 成为一种良好的细胞标记物。CFSE 进入细胞后可以不可逆地与细胞内的氨基结合偶联到细胞蛋白质上。当细胞分裂时，CFsE 标记荧光可平均分配至两个子代细胞中，因此其荧光强度是亲代细胞的一半。这样，在一个增殖的细胞群中，各连续代细胞的荧光强度呈对递减，利用流式细胞仪在488nm 激发光和荧光检测通道可对其进行分析。 3、Brdu 检测法 Brdu 中文全名5- 溴脱氧尿嘧啶核苷，为胸腺嘧啶的衍生物，可代替胸腺嘧啶在DNA 合成期（S 期），活体注射或细胞培养加入，而后利用抗Brdu 单克隆抗体，ICC 染色，显示增殖细胞。同时结合其它细胞标记物，双重染色，可判断增殖细胞的种类，增殖速度，对研究细胞动力学有重要意义 4、增殖标志检测 有些抗原只存在于增殖细胞中，而非增值细胞缺乏这些抗原，您也可以通过特异性的
单抗来对细胞增殖进行检测。例如，在人体细胞中，Ki-67 抗体识别同名蛋白，在细胞周期 S 期、G2 期和M 期表达，而在G0 期和G1 期（非增殖期）不表达。用针对Ki-67 蛋白的单抗就可以检测细胞的增值情况。由于需要组织切片，这种方法无法进行高通量分析。不过这一方法颇受癌症研究者们的青睐，因为它能够用来检测体内肿瘤细胞的增殖。其他普遍使用的细胞增殖或细胞周期调控标志还包括，增殖细胞核抗原PCNA 、拓扑异构酶IIB 和磷酸化组蛋白H3 。 （2）间接方法：通过检测样品中健康细胞的数目来评价细胞的增殖能力 1、MTT 检测法 MTT 检测法主要反映细胞的能量代谢，是检测细胞增殖活力的一种简便准确的方法，其原理是在活细胞生长和增殖过程中，线粒体内的脱氢酶可将黄色的MTT 分解成兰紫色的甲 （Formazan ），生成的甲量的多少与细胞的数量和细胞的活力成正比。 2、ATP 检测 细胞内的ATP 含量受到了严格调控，检测ATP 也可以得到细胞增殖的信息。死亡细胞或即将死亡的细胞几乎不含ATP ，在细胞溶解物或提取物中测得的ATP 浓度与细胞数之间存在严格的线性关系。利用荧光素酶luciferase 及其底物荧光素luciferin 的ATP 检测以生物发光为基础，能够为您提供非常灵敏的结果。如果有ATP 存在荧光素酶就会发光，而且其发光强度与ATP 浓度成正比，用能读取发光信号的光度计和酶标仪都可以方便的进行检测。这种方法非常适用于高通量细胞增殖检测和筛选。 二、检测细胞分化的方法 1 、流式鉴定细胞表面标志，以判断细胞是否分化 2、观察细胞形态，与已分化的细胞进行对比 3、分化诱导评估其分化能力
四种甘草对人乳腺癌细胞增殖抑制和诱导凋亡作用的比较研究(精)
四种甘草对人乳腺癌细胞增殖抑制和诱导凋亡作用 的比较研究 [ 08-05-16 15:17:00 ] 作者：马淼编辑：studa20 【摘要】目的比较新疆四种野生甘草活性成分对人乳腺癌细胞的增殖 抑制作用，以期筛选出药效最佳的甘草种类。方法采用MTT法检测不同样品对BCAP37细胞的增殖抑制作用，Hoechst33258荧光染色法检测各样品诱导BCAP37细胞凋亡的作用。结果4种甘草的活性成分对人乳腺癌BCAP37 细胞具有显著的增殖抑制与诱导凋亡的作用，且存在显著的种间与产地间差 异。结论抗癌药效最佳的甘草种类为阿拉尔甘草。 【关键词】甘草活性成分人乳腺癌BCAP 37细胞 Comparative Study on the Anti-proliferation and Apoptosis- inducing Effects of Active Components from Four Glycyrrhiza Species on Human Breast Cancer BCAP-37 Cell Abstract:ObjectiveTo select the optimal glycyrrhiza species for medicinal utilization by comparing the anti-proliferation and apoptosis-inducing effects of active components from four wild glycyrrhiza species in Xinjiang on human breast cancer BCAP37 cell. MethodsThe anti-proliferation effects of different samples on BCAP 37 cell were measured by MTT assay. The cell apoptotic rate was detected by Hoechst 33258 stain.ResultsActive components of four Glycyrrhiza species inhibited the proliferation of BCAP37 cells and induced apoptosis significantly. What's more, there were significant interspecific and spatial variations in the anti-proliferation and apoptosis-inducing effects. ConclusionThe optimal Glycyrrhiza species for anticancer utilization is Glycyrrhiza alalensis L. Key words:Glycyrrhiza; Active Component; Human breast cancer BCAP37 Cell 甘草是我国十分重要的中药材，素有“十方九草”的美誉。近年来，随着对甘草开发利用的不断深入，甘草被广泛用于药品、食品、保健品、化妆品 等领域［1］，甘草的市场需求量剧增。我国是世界上甘草出口大国，其中 80％为野生甘草，仅有20％为栽培甘草。我国甘草储量锐减，由建国初期 200～250万吨下降到50～70万吨［2］。现存的野生甘草资源已无法满足日益 增长的市场需求，因此，人工栽培甘草势在必行，野生优质甘草品种的筛选显
第八章 细胞增殖和凋亡异常与疾病
第八章细胞增殖和细胞凋亡异常与疾病 一、A型题 1．细胞凋亡的概念是 A．由体内外因素引起的细胞渐进、缓慢的病变导致的细胞死亡过程 B．由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程 C．由体内外因素诱导的一种生理性、主动的细胞死亡方式 D．由体内外因素引起的细胞急性、严重的改变导致的细胞死亡过程 E．由体内外因素诱导的一种病理性、被动的细胞死亡方式 [答案] B [题解] 细胞凋亡是指由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程。 2．有关细胞凋亡的生理和病理意义下列哪一项是错误的？ A．确保机体正常发育D．保证机体正常生长 B．维持内环境稳定E．发挥积极的防御功能 C．促进生物进化 [答案] C [题解] 细胞凋亡的生理和病理意义包括：①确保机体正常发育、生长；②维持内环境稳定；③发挥积极的防御功能；并不包括促进生物进化。 3．有关细胞凋亡的特征下列哪一项是错误的？ A．由较弱刺激触发，可见于生理或病理情况 B．DNA片段化，电泳时呈“梯”状条带 C．溶酶体相对完整，局部无炎症反应 D．主动过程，耗能，无需新蛋白合成 E．胞膜皱缩内陷，分割胞浆成凋亡小体 [答案] D [题解] 细胞凋亡不仅是一个主动过程，需要耗能，而且还需要有新蛋白质合成。 5．促进细胞凋亡的基因是 A．Bcl-2 D．c-myc B．Fas E．Bcl-XL C．突变型p53 [答案] B [题解] Bcl-2、突变型p53和Bcl-XL都是抑制凋亡基因，而c-myc是双向调节基因，只有Fas基因是促进细胞凋亡的基因。 6．抑制细胞凋亡的基因是（0.377，0.392，03临床） A．Fas D．Bcl-2 B．野生型p53 E．Bcl-Xs C．c-myc [答案] D [题解] Fas、野生型p53和Bcl-Xs是抑制凋亡基因，而c-myc是双向调节基因，只有Bcl-2是抑制凋亡基因。 10．细胞凋亡时发生的变化下列哪一项出现最早？ A．线粒体膜通透性增加D．核酸内切酶激活 B．线粒体跨膜电位下降E．核转录因子激活 C．凋亡蛋白酶激活 [答案] B [题解] 线粒体跨膜电位下降使线粒体膜通透性增加，随后才引起凋亡蛋白酶激活、核酸内切酶激活以及核转录因子激活。 11．细胞凋亡的双向调节基因是 A．野生型p53 D．Bcl-2 B．Fas E．Bax C．c-myc [答案] C [题解] 野生型p53、F as和Bax是促进凋亡基因，Bcl-2是抑制凋亡基因，而c-myc才是细胞凋亡的双向调节基因。 13．细胞凋亡的主要执行者是 A．核转录因子和核酸内切酶D．凋亡蛋白酶和谷氨酰胺转移酶
细胞增殖与分化的分子机制
第九章细胞增殖与分化的分子机制?细胞的增殖（proliferation）与分化（differentiation）是生物体整个生命活 动中的两个重要事件，与生物体的生长、发育、衰老以及疾病密切相关。 第一节细胞增殖的分子基础 ?（一）概念: ?细胞增殖（cellproliferation）：指细胞通过生长和分裂使细胞数目增加，子细胞获得和母细胞相同遗传特性的过程，是细胞生命活动的重要体现。 ?生物体生长包括细胞数目增多、细胞体积增大和细胞外基质的合成。细胞的增多就是细胞增殖的过程。 ?(二）细胞增殖的意义： ?1、生命的延续、繁衍依靠细胞增殖。 ?低等的单细胞生物依靠细胞增殖分裂繁殖，高等生物依靠细胞减数分裂产生生殖细胞。 ?2、生物体生长发育依赖细胞增殖。 ?3、补充生命活动中衰老和死亡的细胞。 ?4、创伤的修复。 ?（三）细胞增殖的方式 ?无丝分裂：没有纺锤体形成，无核膜核仁的消失和重建。 ?减数分裂：有性生殖中生殖细胞形成过程中发生，连续两次分裂DNA只复制一次。?有丝分裂：有纺锤丝形成，细胞核先分裂再发生胞质分裂，是真核细胞的主要增殖方式。 二、细胞周期 ?细胞周期（cellcycle）：是指细胞从上一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止所经历的整个过程。 细胞周期的划分 ?一个细胞周期可以分为间期（interphase）和分裂期（metaphaseM期）两个大阶段。 ?间期可以分为G1期、S期和G2期。 ?细胞周期各期主要特征 ?G1期：从有丝分裂完成到DNA复制之前的一段时期。特点：大量RNA和蛋白质合成，蛋白质磷酸化，细胞膜转运功能加强。 ?G1期的后期细胞的自身监控机制可以根据内外环境是否适于细胞增殖而决定是否进入下一阶段S期。这一特定时期在酵母细胞中称为起始点，哺乳动物细胞中称为限制点（R点）。 ?如环境适于细胞增殖则进入S期，不适合细胞增殖则细胞可能延迟通过G1期或者进入休眠状态。进入休眠状态的细胞蛋白质合成急剧下降（仅有正常的20%），这期细胞。 种细胞称为G
如何在组织中检测细胞增殖,分化和凋亡
在组织中检测细胞增殖、分化与凋亡得方法 一、检测细胞增殖得方法 (1)直接方法:通过直接测定进行分裂得细胞来评价细胞得增殖能力 1、胸腺嘧啶核苷(3H-ＴｄR)渗入法 胸腺嘧啶核苷(TdR)就是ＤNA特有得碱基,也就是DＮＡ合成得必需物质、用同位素３H 标记TdＲ即3H—TdR作为ＤNA合成得前体能掺入DAN合成代谢过程,通过测定细胞得放射性强度,可以反映细胞DＡN得代谢及细胞增殖情况。但就是具有放射性、 2、羟基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺脂(CＦＳE)检测法 羟基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺脂(ＣFＳE)就是一种可穿透细胞膜得荧光染料,具有与细胞特异性结合得琥珀酰亚胺脂基团与具有非酶促水解作用得羟基荧光素二醋酸盐基团,使ＣFＳE成为一种良好得细胞标记物。ＣFSE进入细胞后可以不可逆地与细胞内得氨基结合偶联到细胞蛋白质上。当细胞分裂时,CＦsE标记荧光可平均分配至两个子代细胞中,因此其荧光强度就是亲代细胞得一半。这样,在一个增殖得细胞群中,各连续代细胞得荧光强度呈对递减,利用流式细胞仪在48８nm激发光与荧光检测通道可对其进行分析、 3、Ｂｒdu检测法 Brｄｕ中文全名５—溴脱氧尿嘧啶核苷,为胸腺嘧啶得衍生物,可代替胸腺嘧啶在DＮＡ合成期(S期),活体注射或细胞培养加入,而后利用抗Brdu单克隆抗体,IＣＣ染色,显示增殖细胞。同时结合其它细胞标记物,双重染色,可判断增殖细胞得种类,增殖速度,对研究细胞动力学有重要意义 ４、增殖标志检测 有些抗原只存在于增殖细胞中,而非增值细胞缺乏这些抗原,您也可以通过特异性得单抗来对细胞增殖进行检测、例如,在人体细胞中,Ki—６7抗体识别同名蛋白,在细胞周期S期、G2期与M期表达,而在Ｇ0期与Ｇ1 期(非增殖期)不表达、用针对Ki-６7蛋白得单抗就可以检测细胞得增值情况、由于需要组织切片,这种方法无法进行高通量分析。不过这一方法颇受癌症研究者们得青睐,因为它能够用来检测体内肿瘤细胞得增殖。其她普遍使用得细胞增殖或细胞周期调控标志还包括,增殖细胞核抗原PCＮA、拓扑异构酶IIB与磷酸化组蛋白H3。 (2)间接方法:通过检测样品中健康细胞得数目来评价细胞得增殖能力 １、MTT检测法 MTT检测法主要反映细胞得能量代谢,就是检测细胞增殖活力得一种简便准确得方法,其原理就是在活细胞生长与增殖过程中,线粒体内得脱氢酶可将黄色得MTT分解成兰紫色得甲(Foｒmazａn),生成得甲量得多少与细胞得数量与细胞得活力成正比。 2、ATP检测 细胞内得ATＰ含量受到了严格调控,检测ＡTP也可以得到细胞增殖得信息。死亡细胞或即将死亡得细胞几乎不含ATP,在细胞溶解物或提取物中测得得ATP浓度与细胞数之间存在严格得线性关系。利用荧光素酶ｌuｃifeｒaｓｅ及其底物荧光素lucｉferin得ＡＴＰ检测以生物发光为基础,能够为您提供非常灵敏得结果。如果有ATＰ存在荧光素酶就会发光,而且其发光强度与ＡＴP浓度成正比,用能读取发光信号得光度计与酶标仪都可以方便得进行检测。这种方法非常适用于高通量细胞增殖检测与筛选。 二、检测细胞分化得方法 1、流式鉴定细胞表面标志,以判断细胞就是否分化 2、观察细胞形态,与已分化得细胞进行对比 3、分化诱导评估其分化能力 三、检测细胞凋亡得方法 (1)形态学检测
细胞增殖、衰老、分化和癌变知识点
第二章细胞的增殖和分化 1、（了解）细胞周期 定义：连续分裂的细胞从一次分裂结束到下次分裂结束所经历的整个过程。 不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。 2、（理解）动、植物细胞有丝分裂的过程、各时期分裂图 3、（理解）动、植物细胞有丝分裂异同及意义
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。细胞有丝分裂的重要意义（特征），是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传具重要意义。 4、（理解）“观察细胞的有丝分裂：目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象和结果、讨论 5、（理解）“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”：目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象和结果、讨论(见课本) 6、（理解）细胞分化的概念和生物学意义 特点：分化是一种持久的、稳定的渐变过程。 细胞分化的意义：一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断分裂、分化，形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发育成青蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包涵着细胞的分化。 细胞分化过程：细胞通过有丝分裂数量越来越多，这些细胞又逐渐向不同个方向变化 定义：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 实质：基因选择性表达的结果 7、（了解）癌细胞的主要特征 （1）能够无限增殖。（2）癌细胞的形态结构发生了变化。（3）癌细胞的表面也发生了变化。癌细胞表面的糖蛋白减少, 细胞彼此之间黏着性减小，导致在有机体内容易分散和转移。8、（理解）细胞发生癌变的原因 （1）内因：人体细胞内有原癌基因和抑癌基因 （2）外因：①物理致癌因子；②化学致癌因子；③病毒致癌因子。 恶性肿瘤的防治：远离致癌因子。做到早发现早治疗 9、（理解）细胞的全能性 （1）概念：已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能 （2）体细胞具有全能性的原因 由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。 （3）全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞 （4）植物细胞全能性高度分化的植物细胞仍然具有全能性。
肿瘤细胞凋亡的关系
第10卷 第1期中 华 男 科 学 Vol.10 No.1 2004年1月 National Journal of Andrology Jan.2004 ?论著? survivin 蛋白在前列腺癌中的表达及其与 肿瘤细胞凋亡的关系 高吴阳1,胡传义1,易慕华2 (三峡大学仁和医院,1.泌尿外科,2.病理科,湖北宜昌443001) 摘要: 目的:探讨新的凋亡基因survivin 蛋白在前列腺癌(PCa )的表达及其与肿瘤细胞凋亡的关系。 方法:采用免疫组化SP 法和DNA 原位未端标记T UNE L 法分别测定42例PCa 组织及10正常前列腺(NP )组织中survivin 蛋白的表达和细胞凋亡。 结果:survivin 蛋白在PCa 中的阳性表达为80.59%,与病理分级、临床分期和淋巴结转移密切相关(P <0.05),而NP 中无阳性表达;PCa 组织及NP 组织中细胞凋亡指数(AI )分别为3.03±1.33、1.07±0.77,其差异有显著意义(P <0.05);survivin 蛋白的表达与细胞AI 呈负相关(r =-0.679,P <0.001)。 结论:survivin 蛋白的异常表达而引起的细胞凋亡抑制,在PCa 的发生、发展中起一定的作用;联合检测survivin 蛋白和AI ,有助于对肿瘤细胞的分化程度作出正确评价,以指导临床治疗及估计预后。关键词:survivin 蛋白;凋亡;前列腺癌;免疫组化 中图分类号:Q255;R737.25 文献标识码:A 文章编号:100923591(2004)0120012203 Expression of survivin Protein in Prostatic Carcinoma Tissues and Its Correlation with Apoptosis of Cancer Cells G ao Wuyang ,Hu Chuanyi ,Y i Muhua Department o f Urology (Gao WY ,Hu CY ),Department o f Pathology (Yi MH ),Rehe Hospital ,Three Gorges Univer sity ,Yichang ,Hubei 430031,China Correspondence to :Gao Wuyang Abstract : Objective :T o investigate the expression of survivin protein in the tissues of prostatic carcinoma and its correlation with apoptosis of cancer cells. Methods :Expression of survivin protein and apoptosis index (AI )were detected by immunohistochemical and terminal de 2oxynucleotidyl transterase 2mediated dUTP biotin nich end labeling (T UNE L )technique in the tissues of 42cases of prostatic carcinima (PCa )and 10cases of normal prostate (NP ). Results :Survivin prosteins were expressed in 34of the 42(80.59%)cases of PCa.The positive rate of survivin was strongly ass ociated with pathological grades ,clinical stages and lymphmetastasis in PCa (P <0.05).In contrast ,NP did not express survivin.Survivin protein expressioin was negatively correlated with AI in PCa (r =-0.679,P <0.001). Conclusions :Apop 2tosis inhibition by survivin may participate in the onset and progression of PCa ,and the detection of survivin protein and AI in PCa may help to evaluate the degree of cell diferentiation ,decide therapeutic strategies and estimate prognosis. Natl J Androl ,2004,10(1):12214K ey w ords :survivin protein ;apoptosis ;prostatic carcinoma ;immunohistochemistry 前列腺癌(prostatic carcinoma ,PCa )是男性泌尿生殖系肿瘤中最重要的一种,其病因和发病机制尚 ?21?收稿日期:2003207215;修回日期:2003210208 作者简介:高吴阳(19622),男,湖北宜昌市人,副主任医师,本科,从事泌尿男科学专业。通讯作者:高吴阳
细胞的增殖与分化
细胞的增殖与分化集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
细胞增殖与分化 1．什么是细胞周期 指连续分裂的细胞从上一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。由分裂间期和分裂期组成。间期历时长，在前，分为G1期（主要是蛋白质合成，核糖体增生）S期（主要发生DNA的复制）和G2期（主要发生有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成）；分裂期（M期）在后，历时较短，人为分为前中后末四个时期。 2．有丝分裂的过程、特征和意义分别是什么 有丝分裂的过程及特征：
有丝分裂的意义：亲代细胞内的染色体经过复制后，平均分配到两个子细胞中，从而使细胞的亲代与子代之间保持遗传性抓观念的稳定性3．动植物细胞有丝分裂的主要不同 4．核DNA、染色体、每条染色体上DNA含量变化曲线 5．什么是细胞分化本质特点意义 细胞分化：细胞的后代在形态结构、功能上发生差异的过程。 本质：基因在特定时间和空间条件下有选择的表达（同一个体的不同细胞遗传物质是相同的） 特点：持久性；稳定性；普遍性 意义：使多细胞生物体的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的功率，生物个体发育就是通过细胞分化来实现。 6．细胞的全能性含义动植物举例比较与分化程度的关系同一生物体内全能性的比较 细胞的全能性：已分化的细胞仍具有发育成完整个体的能力 植物细胞的全能性：eg：组织培养脱分化再分化
（外植体——愈伤组织——胚状体——完整植株） 动物细胞核的全能性：eg：核移植 与分化程度的关系：细胞全能性高低与分化程度负相关，分化程度越大，全能性越低 同一生物体内全能性比较：受精卵＞生殖细胞＞体细胞 7．细胞的凋亡与衰老 细胞凋亡：原因：细胞凋亡是一种编程性细胞死亡，是由某种基因引发的，属于正常生命现象。例如：蝌蚪的尾和鳃的消失，人神经细胞数量的调整。 细胞衰老特征：（1）细胞内多种酶的活性降低；（2）细胞呼吸变慢 （3）随细胞年龄增大，线粒体数量减少，体积增大 （4）细胞核体积增大、核膜不断向内折叠等 8．细胞的癌变 含义：由于受到致癌因素的作用，变成不受控制而无限增殖的恶性增殖细胞 特征：（1）有无限增殖的能力（2）能在体内转移，与正常细胞相比，癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失 致癌因素：各种射线，许多种无机或有机化合物，许多种病毒等9．对比细胞的凋亡、衰老与癌变
细胞凋亡与肿瘤
细胞凋亡与肿瘤 巴桑卓玛 (西藏大学医学院基础医学研究所) 摘 要 细胞凋亡是一种进化保守的细胞死亡形式,不仅在正常的生理状态具有重要作用,而且与多种疾病的发生发展密切相关。近年来研究认为,细胞凋亡异常可能与肿瘤发生有关。凋亡调控基因已被看作是一类新的肿瘤发生相关基因。肿瘤的发生,是由于细胞增殖与细胞凋亡之间的平衡失调的结果,细胞凋亡在肿瘤生长过程中起负调控作用,因此研究抑制多种肿瘤细胞增殖并诱导细胞凋亡而对正常细胞影响不大是肿瘤治疗的新思路。 关键词 细胞凋亡 诱导 治疗 肿瘤 多细胞机体,包括人,均存在着细胞增殖与死亡的平衡,以维持机体的稳态,二者是一个矛盾的两个方面,此矛盾的运动发展推动着机体的生、老、病、死。传统的肿瘤研究者关注的首先是细胞的增殖。肿瘤细胞是永生性细胞,如何抑制肿瘤细胞的无限增殖能力,是他们首先考虑的问题。然而,机体还存在另一普遍现象,即死亡。细胞的死亡有两种形式,一种是病理性死亡,称为坏死(necrosis)。它是由于局部缺血、高热、理化因素及微生物的侵袭所致的细胞急速死亡。其重要的特点是细胞肿胀、溶解、释放出裂解产物,使周围组织产生炎症反应。另一种是生理性死亡———凋亡(apoptosis)。 1 细胞凋亡与一般的死亡有很大的不同,主要表现以下几个方面 形态学特征:细胞凋亡是细胞在生物体发育过程中,在一定诱导条件下接受指令而发生的程序化事件,是导致最终自我消亡的生命活动。发生时首先是染色质的凝集,嗜碱性染色增强,然后细胞核崩解,此时线粒体保持形态正常,最后细胞体积缩小,一部分细胞质和核碎片进入由膜包被的程序死亡小体,它们从细胞表面出芽脱落,并被组织专职巨噬细胞、上皮细胞吞噬。由于细胞内容物不泄漏,因而没有炎症反应。 生化特征:染色质降解,核小体间连接DNA部位被降解,产生寡聚核小体DNA 片段,即180-200bp整数倍的不同长度的DNA片断。 细胞凋亡的化学信号:在细胞程序死亡时出现快速持续的Ca2+浓度上升。如在胞质钙离子载体tributyrin和抗-CD3抗体诱导的胸腺细胞凋亡中就发现有钙离子浓度升高的现象。研究发现Ca2+增加与A TP一起作用于染色质,使原来折叠的很紧的染色质变松散,露出亲水部分,以便脱氧核糖核酸酶(Dnase)水解。Danson (1993)发现Ca2+可以参与Ca-calmokulin dependent phospatase作用,产生凋亡。Wornonicz提出Ca2+可以直接作用于核内转录因子引起凋亡。另外Ca2+还可活化
抗肿瘤药物对细胞增殖及凋亡的影响
抗肿瘤药物对细胞增殖及凋亡的影响 【摘要】 本实验室自主创新实验。本实验主要有药物对细胞对细胞增长速率的影响，药物对细胞周期时相分布及细胞凋亡的影响和细胞凋亡的形态学观察等三个内容。通过本次实验我们了解了细胞生物学研究的基本思路和理解设计实验的基本原则的同时通过实际操作，理解了细胞增值与凋亡在有机体正常生命活动中的作用及意义，掌握细胞增值与凋亡分析的基本方法。 一、药物对细胞对细胞增长速率的影响 【实验原理】 1.细胞生长曲线：一般细胞传代之后，经过短暂的悬浮然后贴壁，随后度过潜伏期进入指数生长期。在细胞到达包和密度后，停止生长，进入平顶期，然后退化衰亡。典型的生长曲线可分为潜伏期，指数增长期，稳定期和衰退期。以存活细胞数对培养时间作图，及得生长曲线，生长曲线常用与测定药物等外来因素对细胞生长的影响。 2.利用MTT比色法测定药物等外来因素对细胞生长的影响： 黄色的MTT能被活细胞线粒体脱氢酶还原成不溶鱼水的蓝紫色产物——formazan,后者被溶解所呈现的色度反映出活生活细胞的代谢水瓶，死亡细胞则没有脱氢酶活性。Formazan产生的量与活细胞数成正比。 【实验步骤】 1.溶液的配制： ①MTT母液 ②裂解液 ③药物与对照组：A（对照），B，C，D 实验步骤： 2.细胞制备： 取对数生长期的细胞，用胰酶消化计数，配制悬液浓度为2.5~3×10 个/ml。
3.细胞的接种（96孔板）： 设定调零组，对照组，假药组（8个平衡孔），每孔加入200ul细胞悬液。 4.加药处理：细胞贴壁后，弃培养基，换等体积的药液。 5.对细胞生长情况进行测定： ①配制MTT使用液：无血清的5ml培养基中加入600ulMTT母液避光混匀。②待测细胞孔，弃去培养基，每孔加100ulMTT使用液。没有细胞的孔同样重复上述操作，作为调零孔，继续培养。 6.第二天，每孔加入100ul裂解液，调零孔中也加 7.下午取出孔板，用移液器充分混匀，每孔取出150ul样品，转移到检测板中。用考热的针头挑破孔中的气泡，用酶标仪读取OD值。 8.计算每种药物的生长抑制率（细胞生长抑制率=（1—药物组OD值/细胞对照组OD值）×100%） 二、药物对细胞周期时相分布及细胞凋亡的影响 【实验原理】 流式细胞仪(Flow Cytometer):是集激 光技术、电子物理技术、光电测量技术、计算机技术、细胞荧光化学技术以及单克隆抗体技术为一体的高科技细胞分析仪。流式细胞术(Flow Cytometry，FCM):利用流式细胞仪对处于快速直线流动状态中的细胞或亚细胞结构进行多参数、快速的定量分析和分选的技术。 2.PI荧光探针的特性： PI（碘化丙啶）为定量细胞化学的荧光染料，能插入双链DNA和RNA的碱基对之间，每隔5个碱基插入一个PI分子。如样品经RNA酶消化后，样品中的
2017高中生物 第四章 细胞的增殖与分化 4.2 细胞的分化2素材 浙科版1 精品
虿袃羂膃螁蚆芁膂蒁 细胞分化细胞分化示意图目录第2节细胞的分化 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和生理功能上发生安定性的差异的过程称为细胞分化（cellulardifferentiation）。细胞分化是一种持久性的变化，细胞分化不仅发生在胚胎发育中，而是在一生都进行着，以补充朽迈和死亡的细胞．如：多能造血干细胞分化为例外血细胞的细胞分化过程。大凡来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。 导言 也可以说，细胞分化是同一来源的细胞逐渐发生各自特有的形态结构、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，在时间上同一细胞和它以前的状态有所例外。细胞分化是从化学分化到形态、功能分化的过程。 从分子水平看，细胞分化意味着各种细胞内合成了例外的专一蛋白质（如水晶体细胞合成晶体蛋白，红细胞合成血红蛋白，肌细胞合成肌动蛋白和肌球蛋白等），而专一蛋白质的合成是通过细胞内一定基因在一定的时期的选择性表达实现的。因此，基因调控是细胞分化的核心问题。特点 正常情况下，细胞分化是安定、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。 胚胎细胞在显示特有的形态结构、生理功能和生化特征之前，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。细胞在整个生命进程中,在胚胎期分化达到最大限度. 细胞决定的早晚，因动物及组织的例外而有差异，但大凡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。
细胞的增殖与分化教案教学设计
第一章细胞的增殖与分化 §4-1 细胞的增殖 一.细胞增殖的意义 单细胞生物:通过细胞增殖而繁殖后代 多细胞生物:补充衰老、死亡的细胞 是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 二.细胞增殖方式————细胞分裂 生殖细胞 细胞 体细胞 有丝分裂：是真核生物体细胞增殖的主要方式 减数分裂：与真核生物产生生殖细胞有关 三.有丝分裂： （一）细胞周期 1、定义：连续分裂的细胞从一次分裂结束到下次分裂结束所经历的整个过程。 2. 有丝分裂需要 3、不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。 （二）有丝分裂的过程
（三）有丝分裂过程 前期：膜仁消失现两体中期：形定数清赤道齐后期：粒裂数加均两极末期：两消两现重开始(四)有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体的变化规律 （五）有丝分裂的特点和意义 特点：⑴（间期）染色体复制一次⑵（分裂期）染色体平均分配 结果：亲、子代细胞染色体数目保持恒定 意义：保证了子细胞能得到和母细胞一样的一套遗传物质，从而保证了遗传性状的稳定性
§4-2 细胞的分化 一、细胞分化 （一）概念：由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。 （二）细胞分化的结果：形成不同的细胞和组织 （三）特点：持久性、稳定性、不可逆性 （四）意义：细胞分化是生物个体发育的基础，细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率 二．细胞的全能性 1.概念：已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能 2.原因：生物体每个细胞都含有该物种特有的全套遗传物质，都有发育成个体的全部遗传信息 3.全能性的表现： 条件：离体 高低：分化程度越高的细 胞全能性越低 细胞的癌变 一）癌细胞：在某些致癌因素的作用下，有的细胞变得不受控制而无限增殖，这种细胞就是癌细胞。二）癌细胞的特点及癌变原因：
高中生物 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡
细胞的增殖、分化、衰老和凋亡 1.内容： （1）细胞的生长和增殖的周期性Ⅰ （2）细胞的无丝分裂Ⅰ （3）细胞的有丝分裂Ⅱ （4）细胞的分化Ⅱ （5）细胞的全能性Ⅱ （6）细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系Ⅱ （7）癌细胞的主要特征及防治Ⅱ （8）植物细胞的质壁分离和复原Ⅱ 细胞细 胞 的 增 殖 有 丝 分 裂 细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止。 分裂间期 G1期：DNA合成前期相关RNA和蛋白质的合成 S期：DNA合成期DNA的复制 G2期：DNA合成后期相关RNA和蛋白质的合成 分裂期 前期 染色质高度螺旋化形成染色体 核仁核膜解体 出现纺锤丝，形成纺锤体 中期 染色体的着丝点整齐的排列在赤道板上 染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期 后期 子染色体平均分配到两极 末期 染色体解旋形成染色质，纺锤丝消失 核膜、核仁重新出现，形成2个子细胞 动植物细胞有丝分裂的区别 前期：纺锤丝形成方式不同 后期：子细胞形成方式不同 无丝分裂 特点：无纺锤体和染色体的出现 过程：核延长缢裂、整个细胞从中部缢裂，形成两个细胞 代表：蛙的红细胞、原核细胞 减数分裂：与配子细胞的形成有关 细 胞 的 分 化 功能上发生一系列稳定性差异的过程 特征:具有持久性、稳定性和不可逆性。 意义：是生物个体发育的基础
第一课时 细胞的增殖 一、细胞不能无限长大 1.相对表面积决定：表面积/体积 体积越大相对表面积越小，物质运输速率就越低。 2.核质比 二、细胞通过分裂进行增殖 1.意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 2.过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 3.方式：真核细胞的分裂方式包括：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三种。 三、有丝分裂 1.细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止，为一个细 细胞全能性 概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能 原因：以分化的细胞具有本物种全套的遗传物质 实例：已分化的植物细胞具有发育成完整个体的全能；高度分化的动物细 胞无全能性，但细胞核具有全能性。 干细胞：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。 全能性比较：植物细胞>动物细胞；受精卵>配子细胞>体细胞 细胞的衰老 细胞衰老与个体衰老的关系：单细胞生物细胞衰老即为个体的衰老；多细胞生物，细胞衰老不代表个体的衰老，只有绝大多数细胞衰老，生物体才衰老。 特征 1. 细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢的速率减慢 2. 细胞内多种酶的活性降低 3. 细胞内色素逐渐积累 4. 细胞内呼吸速率减慢，细胞体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 5. 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 细胞的凋亡 概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程 意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各 种因素的干扰都有非常关键的作用 细胞的癌变 概念：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受 机体控制的、联系分裂的恶性增值细胞。是细胞畸形分化的结果 主要特征 1. 适宜条件下，无限增殖 2. 细胞的形态发生显著变化 3. 癌细胞的表面发生了变化：糖蛋白减少 4. 酶的活性升高 致癌因子 1.致癌因子：紫外线、 X 射线等 2.致癌因子：亚硝胺、黄曲霉毒素 3.致癌因子：如Rous 内瘤病毒等 细胞癌变的原因：致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变