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當(dāng)前位置:江蘇菲亞生物科技有限公司>>技術(shù)文章>>細(xì)胞的分化、衰老與死亡
細(xì)胞分化是指同一來源的細(xì)胞逐漸產(chǎn)生出形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能特征各不相同的細(xì)胞類群的過程,其結(jié)果是在空間上細(xì)胞產(chǎn)生差異,在時(shí)間上同一細(xì)胞與其從前的狀態(tài)有所不同。細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因組在時(shí)間和空間上的選擇性表達(dá),通過不同基因表達(dá)的開啟或關(guān)閉,終產(chǎn)生標(biāo)志性蛋白質(zhì)。一般情況下,細(xì)胞分化過程是不可逆的。然而,在某些條件下,分化了的細(xì)胞也不穩(wěn)定,其基因表達(dá)模式也可以發(fā)生可逆性變化,又回到其未分化狀態(tài),這一過程稱為去分化。
(1)細(xì)胞的分化:一個(gè)成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1012個(gè),可以區(qū)分為200多種不同類型的細(xì)胞:形態(tài)結(jié)構(gòu),代謝,行為,功能等各不相同。追根溯源,這么多種細(xì)胞均來自一個(gè)受精卵細(xì)胞。所以,通常把發(fā)育過程中,細(xì)胞后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生差異的過程稱為細(xì)胞分化。細(xì)胞分化發(fā)生在胚胎階段,也發(fā)生在胎兒出生以后,乃至成人階段。例如,人體血細(xì)胞的產(chǎn)生和分化,這個(gè)過程在人的一生中一直持續(xù)著。
由旺盛生長不斷分裂的細(xì)胞,轉(zhuǎn)入分化,通常從細(xì)胞周期中G1期開始時(shí)一個(gè)確定的點(diǎn)G0點(diǎn)“逃逸”出細(xì)胞周期。旺盛生長分裂的細(xì)胞和各種分化了的細(xì)胞,它們的基因表達(dá)和代謝活動(dòng)各不相同。
(2)細(xì)胞的衰老:體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證明:
細(xì)胞衰老過程中會(huì)發(fā)生一系列的變化,包括:蛋白質(zhì)合成速度降低,已有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化,特異蛋白質(zhì)成份出現(xiàn);同時(shí),細(xì)胞核,線粒體,膜系統(tǒng)、骨架系統(tǒng)等都有結(jié)構(gòu)、功能的改變。
(3)細(xì)胞凋亡:細(xì)胞的死亡是個(gè)體存活的正常現(xiàn)象,常見的細(xì)胞死亡形式有3種:壞死、凋亡和細(xì)胞毒性。多細(xì)胞生物的生命活動(dòng)中,因?yàn)榄h(huán)境因素的突然變化或病原物的入侵,導(dǎo)致一部分細(xì)胞死qu,稱為細(xì)胞的病理死亡,或細(xì)胞壞死。壞死是細(xì)胞暴露于嚴(yán)重的物理或化學(xué)刺激時(shí)導(dǎo)致的細(xì)胞死亡;細(xì)胞毒性是由細(xì)胞或者化學(xué)物質(zhì)引起的單純的細(xì)胞殺傷事件,不依賴于其它兩種細(xì)胞死亡機(jī)理,如殺傷T細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用。
還有一種情況,一部分細(xì)胞的死亡是生物個(gè)體正常生命活動(dòng)(代謝、生長、發(fā)育、分化)的一個(gè)必要部分;似乎帶有“犧牲局部,保全整體”的意味。這種情況下的細(xì)胞死亡,明顯地受遺傳控制,稱為細(xì)胞凋亡。 凋亡(Apoptosis)則是程序性的、正常的細(xì)胞死亡,是機(jī)體清除無用的或者不想要的細(xì)胞的手段。它與細(xì)胞壞死是兩個(gè)截然不同的過程,無論從形態(tài)學(xué)、生物學(xué)還是生化的特征來說,都有明顯的區(qū)別。細(xì)胞凋亡現(xiàn)象普遍存在于生物界。細(xì)胞凋亡與細(xì)胞增殖、分化和衰老起著互補(bǔ)與平衡的作用,在多細(xì)胞動(dòng)物的發(fā)育、形態(tài)建成與維持中扮演至關(guān)重要的角色。作為細(xì)胞的一種基本生命現(xiàn)象,凋亡失控的結(jié)果將是可怕的:凋亡不足時(shí),易發(fā)生癌變、病毒性疾病和自身免疫疾病;而凋亡過量則可能產(chǎn)生獲得性免疫缺陷綜合征(HIV)、重癥肝炎與退行性神經(jīng)疾病,如老年性癡呆癥(Alzheimer's disease)、帕金森氏癥(Parkinson's disease)。
因此研究細(xì)胞凋亡及其機(jī)理具有重要的理論和實(shí)踐意義。
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