动物细胞范文第1篇
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观察动物细胞
●教学目标
知识目标
1.进一步熟练制作临时装片和使用显微镜观察细胞。
2.说明人口腔上皮细胞的基本结构。
3.区别动植物细胞结构的主要不同点。
能力目标
1.提高制作以及观察临时装片的技能。
2.通过对动植物细胞间差别的比较提高学生的观察能力。
情感目标
设计实验、改革实验，开发自己的创新潜能，以此来体会科学探索的思想方法是不断发展的，继续形成“胆大心细”的心理素质;在“模拟制作”活动中，提高学习生物学的兴趣。
●教学重点
1.说明人口腔上皮细胞的基本结构。
2.比较动植物细胞的相同点和不同点。
3.提高实验能力和观察能力。
●教学难点
1.制作临时装片过程中的刮取(首次观察自己身体上的细胞，学生感到新鲜又好奇，取材关系到实验效果)。
2.细胞结构的观察(与植物细胞相比不易观察、略有难度)。
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3.设计实验(应用以往的学习经验，是较高层次的学习)。
●教学方法
谈话法、实验法。
●教具准备
1.教师准备：(1)有关制作人的口腔上皮细胞临时装片的多媒体录像。
(2)人的口腔上皮细胞结构及洋葱鳞片叶肉表皮细胞挂图各一张。
(3)学生分组实验用的生理盐水、稀碘液、消毒牙签、滴管、纱布、镊子、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜、清水和熬好的清洁的琼脂。
2.学生准备：(1)3H铅笔、橡皮、实验报告纸及一些其他动物材料。
(2)各种果脯、小塑料食品袋、线等。
●课时安排
1课时
●教学过程
[导入新课]
教师活动：引入导言
用谈话式教学方法引入本节内容。具体活动如下：
上节课我们通过制作临时装片，观察并认识了植物细胞的基本结构。那么动物和人体细胞的结构是什么样子的呢?它和植物细胞结构一样吗?这节课我们就来解决这些问题。
[讲授新课]
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通过学习临时装片的制作，我们掌握了观察细胞的方法，我想大家一定想看看我们自己身体上的细胞吧?我们通过实验观察人的口腔上皮细胞来观察了解一下。那么人的口腔上皮细胞在哪儿呢?(学生回答，教师作鼓励评价)它就在人的口腔内壁上。如何来取这些细胞，又如何来对它们进行观察呢?请大家自己设计方案。
学生活动：应用以前学习经验设计不同的取样和制片观察的方案，同一组同学之间方案尽量不要一致，以增加对比性。通过相互观察对比，得出一种比较合理的观察方案。互相交流。
教师活动：现在我们对自己的细胞已有所认识，接下来我们再来观察一些其他动物材料的装片，对所观察到的细胞作一比较总结动物细胞的结构。
学生活动：用一些其他材料制作临时装片进行观察、比较总结动物细胞的基本结构，并将所观察到的细胞结构画到实验报告纸上。
教师活动：动物细胞的结构：大家通过观察知道包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分。(出示人体口腔上皮细胞和洋葱鳞片叶内表皮细胞挂图)请大家指出二者之间的区别在哪儿。学生回答：动物细胞没有细胞壁、液泡和叶绿体。回答非常正确，以上答案也正是区分动物细胞和植物细胞的主要依据。好了，为了进一步认识动物和人体细胞的结构，我们来做一个动物细胞的模型。请参照“模拟制作”的方法(出示熬好的清洁的琼脂)。
学生活动：利用熬好的琼脂、清水、果脯、塑料袋、线等物，依步骤做一个动物细胞的模型。并指出塑料袋、琼脂和果脯各代表动物细胞的哪些结构。
[课堂小结]
本节课我们通过对各种动物细胞的观察、讨论并总结出了动物细胞的结构，而且还和植物细胞结构作了比较，认识到动物细胞和植物细胞结构之间的区别。为了进一步加深认识，下面我们来做一些课堂练习。
[巩固练习]
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1.人体或动物体的各种细胞虽然形态不同，基本结构却是一样的，都有__________、__________和__________。
答案：细胞膜 细胞质 细胞核
2.动物细胞与植物细胞相比较，没有__________、__________和__________结构。
答案：细胞壁 液泡 叶绿体
3.回忆所做的《观察植物细胞》和《观察人的口腔上皮细胞》的实验。
(1)实验中用洋葱鳞片叶表皮细胞和口腔上皮细胞制作的玻片标本叫__________。
(2)在制作洋葱鳞片叶表皮细胞和口腔上皮细胞实验中，开始在载玻片上分别用滴管滴一滴__________和__________。
(3)洋葱鳞片叶表皮细胞和口腔上皮细胞相比，共同的结构是________________、________________和__________。洋葱鳞片叶表皮细胞还具有__________和__________以及黄瓜表皮果肉细胞的__________是植物细胞特有的结构。
(4)《观察植物细胞》和《观察人的口腔上皮细胞》的实验中染色使用的染料都是__________?
(5)回忆《制作动物细胞模型》的过程，你认为细胞是平面的还是立体的?
答：_______________________________________________________________。
答案：(1)临时装片 (2)清水 生理盐水 (3)细胞膜 细胞质 细胞核 细胞壁 液泡 叶绿体 (4)稀碘液 (5)立体的
4.采取人的口腔上皮细胞时，需要用的工具是
A.消毒牙签
B.消毒棉球
C.消毒镊子
D.消毒玻璃棒
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答案：A 5.制作人的口腔上皮细胞装片时，在载玻片上先滴一滴
A.清水
B.稀碘液
C.生理盐水
D.盐水
答案：C 6.动植物细胞共有的结构是
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④细胞核 ⑤液泡 ⑥叶绿体
A.①②③
B.②③④
C.②③⑤
D.①⑤⑥
答案：B [布置作业]
按照做动物细胞膜型的思路，设计并动手做一个类似植物细胞的模型。再想一想你所用的每一种材料相当于植物细胞的哪种结构。
●活动与探究
(1)选取植物的茎的横切片、叶的横切片、根的纵切片，通过观察认识植物的各种组织细胞，同时训练显微镜的使用技术。
(2)选取动物的结缔组织、神经组织、肌肉组织、上皮组织切片，观察认识各种动物的组织结构特点。
●板书设计
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第三节 观察动物细胞
一、动物细胞基本结构
二、动植物细胞结构的区别
动物细胞结构没有：
1.细胞壁
2.液泡
3.叶绿体
●备课资料
一、临时装片的制作
生物体细胞的结构我们用肉眼不易看清，必须制成玻片标本，放在显微镜下才能观察清楚。玻片标本的好坏直接影响观察的效果及观察的真实性。临时装片的制作虽然比较简单，但它是我们今后制作切片和其他生物装片的基础。因此，要熟练掌握临时装片的制作方法，充分理解第一步操作对装片质量都有很大的影响。因而，制作玻片标本时，必须先将载玻片和盖玻片擦干净，因为极小的灰尘或其他异物经过显微镜放大后都会妨碍观察;取材，除了材料要典型、完整、薄而透明外，所取的材料不宜太大，取好的材料还应展平，不能重叠、卷曲，否则都将影响观察效果，制作临时装片时，要在载玻片中央滴一滴清水，其目的是为了保持材料的新鲜，防止干缩，保证观察效果。
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二、结构的结构和功能
细胞的结构和功能是生物学知识的基础，清楚细胞的结构，才能理解细胞的分裂和生长，才能理解组织、器官、生物体的概念，也才能更好地理解细胞是构成生物体结构和功能的基本单位。学习中，一定要弄清楚小小的细胞由哪几部分组成，每部分的名称和它们具有的功能。观察细胞时，要注意将实际物像与课本上的图对照，便于弄清细胞的知识。怎样理解细胞是构成生物体结构和功能的基本单位呢?从结构上看，生物体的最小单位是细胞，就像盖房用的一块块的砖，因此，细胞是生物体结构的基本单位。从功能上看，细胞的分裂和生长等生命活动也是以细胞为单位进行的。在细胞分裂中，首先是细胞核一分为二，随后细胞质也分成两份，并形成新的细胞膜等结构，由一个细胞分裂成两个细胞，分裂出的小细胞，不断吸收营养物质，体积由小变大，所以，细胞又是生物体功能的基本单位。
三、观察细胞立体结构
实验准备：成熟的苹果、稀释的紫药水(紫药水与水的比例为1：6)、针、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、显微镜、吸水纸。
操作方法：用手将成熟的苹果掰开，用针挑取成熟的果肉细胞放在载玻片上，制成临时装片。加一滴稀释的紫药水，在盖玻片上轻轻压一下，放在显微镜下观察，就能看到一个个多角、多面的立体形细胞，用针慢慢推动盖玻片，能看到分离的果肉细胞的在滚动着，细胞的几个面就看得很清楚了。在制作装片时，水不要滴得太多，否则细胞在水中移动，推动载玻片时，就不易看到细胞的滚动。
四、细胞膜的主要功能
细胞膜有多方面的重要功能，它与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等都有密切的关系。
活细胞不停地进行新陈代谢作用，它必须不断地与周围环境交换物质，物质通过细胞膜进出细胞。离子和小分子物质进出细胞主要通过自由扩散和主动运输等方式，而大分子和颗粒性物质主要通过内吞作用进入细胞。
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自由扩散 这种方式是被选择吸收的物质，从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，例如O
2、CO
2、甘油、乙醇、苯等物质，可以从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧。这种物质出入细胞的方式叫做自由扩散。自由扩散不需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量，是一种简单的运输方式。这种方式与主动运输相比，叫做被动运输。
主动运输 主动运输的特点是被选择吸收的物质是从浓度低的一侧，通过细胞膜运输到浓度高的一侧，必须有载体蛋白质的协助，需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量(下图)。例如，轮藻细胞中K的含量比它所生存的水环境中的K多63倍。人的红细胞中K的浓度比血浆中K的浓度要高出30倍，而红细胞中Na的浓度却是血浆中的1/6。可见，轮藻细胞和人的红细胞具有不断地积累K和运出Na的能力，以致不会使细胞膜内外的K和Na的浓度达到平衡。因为这种物质出入细胞的方式，一般是物质从浓度低的一侧运输到浓度高的一侧，所以，需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。
+
+
+
++
++
+
+
主动运输这种物质出入细胞的方式，能够保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。可见，主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
五、细胞质基质
在细胞质基质中，含有水、无机盐离子、脂类、糖类、氨基酸和核苷酸等，还有很多种酶。细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，细胞质基质为新陈代谢的进行，提供所需要的物质和一定的环境条件。例如，提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
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在细胞质基质中，悬浮着多种细胞器，主要有线粒体和叶绿体，此外还有内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡等。
六、细胞核的结构
用电子显微镜观察经过固定、染色的有丝分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色质等。
核膜 核膜包围在细胞核的外面，由内外两层膜构成，把细胞质与核内的物质分开。在核膜上有许多小孔，叫做核孔。核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换的孔道。大分子物质可以自由通过核孔而进入细胞质内，如细胞核内的信使RNA。
离子和比较小的分子，如氨基酸和葡萄糖，可以通透核膜。在核膜上有大量的多种的酶，这有利于各种化学反应的顺利进行。
核仁 在大多数真核细胞间期细胞核内，核仁是最显著的结构，因为它的折光性较强，与细胞的其他结构很容易区分。核仁通常是匀质的球形小体。在细胞有丝分裂过程中，核仁周期性地消失和重建。
染色质 染色质这个名词最早是德国生物学家瓦尔德尔(H.W.G.von Waldeyer，1836～1921)提出来的，主要是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，因此叫做染色质。染色质主要由DNA和蛋白质组成。
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在分裂间期细胞核中，染色质呈细长的丝状，并且交织成网状，这是细胞间期遗传物质存在的特定形态。当细胞进入分裂期时，每条染色质细丝就高度螺旋化，缩短变粗，成为一条圆柱状或杆状的染色体，这是细胞分裂期遗传物质存在的特定形态。因此，染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
七、细胞核的主要功能
细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心，因此，它是细胞结构中最重要的部分。
大量科学实验表明：凡是无核的细胞，既不能生长也不能分裂，如成熟的红细胞。人工去核的细胞，一般不能存活多久。例如变形虫去除细胞核以后，新陈代谢减弱，运动停止，当重新移入细胞核后，又能够恢复生命活动。由此可见，细胞核在细胞生命活动中起着决定性的重要作用。
八、细胞核核膜的结构特点
在细胞核的外围有双层膜结构，称为核膜。核膜是核的边界，由内外两层单位膜组成。核膜的每层膜厚约6.5 nm，两层膜间隔10～50 nm的空隙，称为核周腔。有的细胞中，可看到核周腔同内质网的腔隙相连通。在核膜外层的外表面上有颗粒状的核糖体，有合成蛋白质的功能。内层核膜与染色质纤维相连，不仅染色质纤维的两端连在核膜上，而且染色体的松散部分也常位于核孔的附近。
核膜并不是完全连续的，有许多部位核膜内外两层互相连接，形成了穿过核膜的小孔，称为核孔。核孔是核质与细胞质进行物质交换的重要通道。核孔不是单纯的小孔，结构相当复杂，因此这种小孔又叫核孔复合体。核孔的直径大约70～80 nm，核孔通道的直径约9 nm。核孔的密度和总数因细胞类型不同而异。转录活动低或不进行转录活动的细胞，核孔很少。核孔在核膜上的分布不均匀，有一定的区域差别，核质与细胞质之间物质交换旺盛的部位核孔数目多。
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核孔是核区与细胞质进行物质交换的重要通道。在核中装配好的核糖体亚单位，就是穿过核孔复合体进入细胞质的。但是，不是所有的RNA都可以自由穿过核孔，只有在核内经过处理成为mRNA后才能穿出核。
动物细胞范文第2篇
1 iPS细胞诱导相关的转录因子
Oct4是胚胎发育多能性相关的转录因子, 属于POU转录因子家族中的一员, 由Pou5f1基因编码产生, 它是全能性的标志, 能够促使内细胞团形成、维持ES细胞未分化前状态并促进其增殖。因此, Oct4在维持干细胞多能性和干细胞的分化命运中起到重要作用[3]。
Sox2是Sox家族成员之一, 也是胚胎发育早期多能性的一个标志基因, 在内细胞团、外胚层和生殖细胞中有表达。Sox2与Oct4一样对于维持干细胞的多能性状态是不可或缺的[4]。
c-Myc是Myc癌基因家族的重要成员之一, 具有增强细胞增殖的能力, 并且促进肿瘤的发生。由于c-Myc具有引起iPS细胞产生肿瘤的风险, 在重编程过程中去除该基因, 结果发现诱导iPS细胞的重编程进程减慢, iPS细胞的形成效率显著降低, 并且推迟iPS细胞克隆的产生[5]。
KlF是属于Kruppel样因子的锌指蛋白, 具有癌基因属性。在ESC自我更新过程中KlF4起着积极的作用, 又有实验表明, Klf4基因对于ES细胞的自我更新和未分化状态的维持并不是必需的, 可以由其他的一些转录因子或小分子取代[6]。
此外, Nanog和Lin28也是重编程过程中用到的转录因子。综上, 实现重编程的4个转录因子中, Oct4一直被认为是重编程过程中不可缺少, 在重编程起始过程中起到重要作用。而Sox2往往作为Oct4的协作因子对ESCs中的下游靶基因进行调控, 二者是维持胚胎干细胞特征所必须的转录因子。而Klf4和c-Myc作为癌基因, 在重编程过程中其可能的作用是使成熟细胞产生肿瘤样转变, 赋予细胞无限增殖以及快速生长的能力, 都可被同一蛋白家族的其它成员所替代, 因此Klf4和c-Myc可能并非是重编程过程所必需的因子。
2 iPS技术的研究进展
继2006年Takahashi[1]首次建立了小鼠iPS细胞以来, iPS的研究虽然发展比较迅速, 但是也存在许多问题和困难, 如病毒介导的转基因可能会整合入宿主细胞的基因组;诱导过程中使用致瘤基因致瘤;诱导iPS细胞的产生效率低等。这些无疑将严重阻碍iPS细胞的实际应用。因此, 如何有效地提高病毒转染的效率和安全性是我们亟待解决的问题。诱导iPS细胞的方法分为以下几种。
2.1 整合方式
2.1.1 逆转录病毒载体
最初是利用逆转录病毒载体[7]表达4个重编程因子, 然后将细胞在ES细胞培养液中培养, 用多能性标志分子Fbx15的表达对转染后的细胞进行筛选, 得到与ES细胞形态相似的克隆体 (即iPS细胞) 后, 这些iPS细胞能够表达ES细胞的特异性标志基因, 将得到的iPS细胞皮下注射免疫缺陷型小鼠可以使其发生含有3个胚层的畸胎瘤, 将iPS细胞注射到小鼠囊胚中也可形成嵌合体, 但是仍然没有得到成活的嵌合体小鼠。这种传统的方法存在诱导效率很低和细胞多能性不均一等不足;并且还存在内在安全问题, 不管是逆转录病毒, 还是慢病毒, 都会把外源基因整合到基因组DNA中, 这就有可能引起宿主基因组的插入突变。由于转录因子中c-Myc和Klf4具癌基因属性, 它们可以使诱导的多功能干细胞后代小鼠形成肿瘤。Nakagawa等[8]尝试了去掉cMyc因子, 只用Oct4, Sox2和Klf43个因子来诱导iPS细胞, 虽然效率有所降低, 但是得到的iPS后代小鼠在出生100d后没有肿瘤形成。最近研究发现一些小分子化合物可以通过调控细胞内源性重编程基因的表达量, 来替代这4种重编程因子中的部分因子行使诱导功能以及提高诱导效率, 如组蛋白脱乙酰基酶抑制剂-丙戊酸 (VPA) , 它可以诱导基因组水平的乙酰化, 促使细胞具有松弛的染色体结构, 这种结构对结合异位表达的转录因子或者下游次级转录因子是有利的, 通过小分子化合物提高重编程效率的同时还可以有助于减少参与重编程所需因子的数量, 能够同Oct4和Sox22种因子一同作用即可诱导原代人成纤维细胞重新编程为iPS细胞[9], 大大降低了iPS细胞的致癌性, 同时使诱导效率提高了100倍。
2.1.2 2A肽段序列和IRES技术
为了提高安全性, 降低病毒的整合效率, Carey等[7]通过引入自剪切多肽2A序列和核糖体进入位点IRES序列, 将转录因子用一个简单的慢病毒载体实现同步表达, 减少了宿主细胞中的病毒载体的数量, 从而降低了插入突变的概率。引入自剪切多肽2A序列是指在4种重编程因子之间分别插入3种不同的2A序列;同时引入2A序列和IRES序列是指在Oct4与Klf4通过F2A连接在一起的顺反子和Sox2与c-Myc通过E2A连接的顺反子之间插入IRES序列。2种方法相比, 仅用自剪多肽2A序列连接的4个转录因子在表达时容易引起下游顺反子较低水平的表达, 而插入IRES序列的多顺反子载体可以克服这种上游与下游顺反子表达量的差异。
2.1.3 Cre/LoxP重组系统
还可以采用Cre/LoxP重组系统来切除整合的外源重编程因子, 以获得iPS细胞[10]。Cre重组酶是一种位点特异性重组酶, 能介导2个LoxP序列之间的特异性重组, 使LoxP位点之间的基因序列被删除或重组。LoxP序列来源于P1噬菌体, 是有2个13bp反向重复序列和中间间隔的8bp序列共同组成, 8bp的间隔序列同时也确定了LoxP的方向。Cre在催化DNA链交换过程中与DNA共价结合, LoxP序列的13bp反向重复序列是Cre酶的结合域。如果2个LoxP序列位于一条DNA链上, 且方向相同, Cre重组酶能有效切除2个LoxP位点间的序列。但尽管如此, 载体的一段DNA还留在插入位点上, 因此仍然无法避免插入突变。
2.1.4 线性化的质粒和piggyBac (PB) 转座子
为了降低插入突变, 可以用线性化的质粒和piggyBac (PB) 转座子介导表达4个重编程因子, 强力霉素诱导并建立iPS细胞系, 然后在这些iPS细胞中瞬时表达可以切除这4种外源重编程因子的转座酶, 诱导产生的iPS细胞就不再表达外源重编程因子, 安全性有所提高。PB转座子两端各有一个连着可以瞬时表达插入或切除功能的转座酶基因的反向重复序列, 具体方法是将4种重编程因子插入到含有四环素或强力霉素启动子的PB-TET转座子质粒中, 转染小鼠胚胎纤维母细胞, 用反式四环素激活蛋白激活诱导iPS后, PB转座子系统翻译表达的转座酶可将外源DNA彻底清除, 并不引起基因组DNA序列的任何变化[11]。相对Cre介导的基因切除而言, PB转座子系统是一种更安全的建立iPS细胞系的方法。
2.2 非整合方式
2.2.1 腺病毒载体
从诱导iPS细胞的分子机制方面来看, 通过导入外源转录因子基因, 其表达产物可激活内源的Oct4、Sox2等转录因子基因, 从而开启基因组的重编程过程, 也就说明iPS细胞无需病毒载体整合进宿主基因组, 只需外源转录因子的瞬时表达, 激活内源性转录因子, 此后iPS细胞多潜能性靠内源性转录因子表达来维持, 而不再需要外源基因的诱导与维持。由于iPS细胞的形成需大约10～12d的持续表达重编程因子, 因此, 对瞬时表达的持续时间要求至少为10d。Stadtfeld等[12]为了避免造成基因组插入突变, 采用腺病毒载体来介导重编程因子的转染小鼠纤维母细胞和肝细胞来诱导iPS细胞, 并成功获得了没有外源基因整合的iPS细胞。
2.2.2 脂质体介导
Okita等[13]采用脂质体介导的转染方法来诱导鼠的胚胎纤维母细胞iPS细胞, 由于质粒载体在细胞培养过程中容易被稀释和退化, 所以设计了2种载体, 一种是含Oct3/4、Sox2、Klf4的多顺反子载体, 另一种是含有c-Myc的单独质粒, 反复交替转染这2种载体, 以保证重编程因子在重编程的前期持续表达, 但诱导iPS细胞的效率很低。此外非整合型附着体载体腺病毒载体也被用于小鼠纤维原细胞和肝脏细胞iPS细胞的诱导, 该方法同样存在效率低的问题。
2.2.3 重组蛋白
上述方法都是对细胞进行了基因水平的操作, 近年来有研究通过导入重编程因子的编码蛋白的方法来诱导iPS细胞的形成。蛋白转导诱导多功能干细胞方法的建立标志着iPS研究的又一重大的突破。转导所用的重编程蛋白是原核表达表达的修饰了的重组蛋白, 即将细胞穿膜肽序列连接到重编程因子的C末端上, 由于细胞穿膜肽是一类携带大分子物质穿过细胞膜进入细胞的小分子多肽, 这样的重组子表达的重组蛋白就可以直接穿过细胞膜进入到细胞进而进入细胞核, 从而启动细胞重编程过程, 目前, 重组蛋白诱导的小鼠和人iPS细胞都已成功建立[14～15]。重组蛋白诱导iPS细胞的方法因为不涉及任何改变细胞遗传信息的风险, 所以是目前所有研究方法中最为安全和可行的。
2.2.4 mRNA
利用mRNA替代DNA, 产生重新编码细胞所需的4种蛋白质。通过电穿孔或者阳离子载体将4个关键蛋白质的mRNA导入细胞, 从而诱导细胞改变原有程序而转变成iPS细胞, 这种方法使细胞重新编程的速度和效率大大提高, 只用以前的一半的时间大约只有17d, 而效率是以前标准方法的100倍以上[16]。
此外, 这种诱导转化而成的iPS细胞没有发生癌变情况, 而其功能却基本等同与胚胎干细胞。它比传统的诱导多能干细胞更像胚胎干细胞, 因为它们没有被改变基因。他们未来的目标是能够在未来使用干细胞充当新健康细胞的来源以取代被疾病破坏的细胞。
3 iPS细胞的应用研究
由于iPS细胞可由自体细胞诱导产生, 因而应用在疾病治疗方面不存在免疫排斥现象, 所以相比之下iPS细胞比ES细胞有更广的应用性。在再生医学、临床医学、组织工程和药物学等方面都有极大的应用价值, 必将成为生命医学领域的一个重要研究方向。将来自患者的体细胞表达外源重编程因子以诱导产生iPS细胞, 通过遗传修饰改正有缺陷的基因, 再分化得到功能正常的所需要的细胞, 以进行细胞移植治疗, 比如分化产生正常功能的运动神经元来治疗肌萎缩侧索硬化症[17]。
iPS的研究持续高涨, 并取得了许多令人瞩目的成绩, 但仍有许多问题需要搞清楚, 比如体细胞核重编程的具体机制, iPS细胞与胚胎干细胞究竟有无差异, 如何实现iPS细胞的定向诱导等等, 仍然需要进一步的探索。但毋庸置疑的是iPS技术必定会给干细胞研究领域注入新的活力。
摘要：诱导型多能干细胞 (iPSc) 具备胚胎干细胞的分化潜能, 同时又回避了伦理问题, 因此具有广泛且重要的临床应用价值。然而, 目前iPS技术仍然存在致癌性、效率低等一系列问题。针对这些亟待解决的问题, 本文综述了最近几年国内外在iPS细胞研究领域中的发展现状及研究方法, 并探讨该领域中急需解决的问题和发展前景, 以为诱导性多功能干细胞的研究提供一定的借鉴。
关键词：重编程,诱导多功能干细胞,研究进展
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动物细胞范文第3篇
1972年, Kerr等首先用“细胞凋亡”这一术语描述了一种不同于坏死的“生理性细胞”死亡的方式, 他们强调指出, 细胞凋亡不是一种随机的过程, 它具有严格的形态学特征。细胞凋亡又称程序性细胞死亡 (programmed cell death, PCD) , 但目前普遍认为, 二者在概念上是有区别的, 前者是形态学上的概念, 后者是功能上的概念。
1.1 细胞凋亡的形态学变化
细胞凋亡的形态学是, 细胞核浓缩, 染色质密度增高并凝聚在核膜周边;细胞胞浆浓缩, 细胞体积变小, 内质网膨胀, 形成膨胀小泡, 线粒体和溶酶体等细胞器聚积, 但结构无明显变化;随后, 浓缩的细胞核内的染色质片断化, 细胞膜逐渐内陷, 将细胞分割为多个具有膜包裹的、可迅速被临近的实质细胞或巨噬细胞所吞噬的细胞凋亡小体。细胞凋亡通常存在于单个细胞, 巨噬细胞对它的吞噬以及凋亡细胞的迁移并不引起炎症反应, 这是它区别于坏死的最重要的特征。
1.2 细胞凋亡的生化改变
细胞凋亡与细胞坏死在形态学上的区别是由于发生过程中分子机制不同而决定的。实际上, 细胞凋亡就是某些基因调控下的一系列生化活动, 包括以下几个方面。
1.2.1 核酸内切酶活化
1980年, W yllie以糖皮质激素诱导新生大鼠胸腺细胞凋亡的体外实验模型, 研究了细胞凋亡过程中内源性核酸内切酶活性的变化。发现当细胞凋亡时, 细胞核内的核酸内切酶活化, 并将核内的DNA链切成缺口, 使核内的DNA片断化, 片断化后的DNA片在琼脂糖凝胶电泳上呈现特殊的梯状电泳图谱。该图谱成为目前判断细胞凋亡的一项重要生化指标。
1.2.2 转谷氨酰酶活化
有人发现以糖皮质激素诱导大鼠肝细胞凋亡时, 肝组织匀浆中转谷氨酰酶活性升高, 并可引起胞浆内多种蛋白的交联, 该变化也成为目前判断细胞凋亡的一项重要生化指标。
1.2.3 胞浆内Ca2+浓度升高
1989年, O rrenius等证明, 在多种细胞的凋亡早期, 细胞胞浆中潜在的酶, 包括Ca2+依赖性核酸内切酶、转谷氨酰酶、钙蛋白酶, 这些酶最后导致细胞凋亡时的结构的破坏。
2 调节细胞凋亡的相关基因
2.1 bc1-2癌基因和同源基因及其蛋白
bc1-2癌基因是Tsujimoro等人1984年最先从滤泡性B细胞淋巴瘤中分离出来的。随后, Vanx等人发现将bc1-2基因导入骨髓原始细胞, 可使这些细胞的生存期明显延长。McDonnel等也发现将bc1-2与Ig重链基因串联形成的融合蛋白, 导入小鼠受精卵中, 可使转基因小鼠的B细胞数积累, 而发生免疫母细胞性淋巴瘤。研究者因此怀疑bc1-2的高表达, 是阻断细胞程序化死亡, 导致淋巴瘤发生的直接原因。现已证实bc1-2表达的蛋白质结合于线粒体内膜、核膜和内质网, 当bc1-2表达时, 它不影响细胞的增殖, 而是起细胞凋亡的潜在性抑制作用, 从而防止多种细胞系发生凋亡, 包括淋巴细胞系统和非淋巴细胞系统。bc1-2可防止早期造血细胞系缺乏1L-3、GM-CSF和1L-4引起的细胞凋亡, 而对1L-2和1L-6依赖的细胞系的存活无促进作用。有人认为这种有选择地促进细胞存活作用是因bc1-2表达的蛋白产物能阻断内源性内切核酸酶的DNA切割活性, 从而阻断细胞的程序化死亡过程。
目前发现另一些基因也有调节细胞凋亡的作用, 和bc1-2基因为同一家族, 具有不同程序的同源性。主要有Bc1-xL、Bax、Bad和线虫的Ced-9等, 它们共同具有两个保守区域Bc1-2同源区1和2 (BH1和BH2) 。研究发现Bc1-2和Bax各自可形成同源二聚体, 也可相互结合形成异源二聚体。Bax的过度表达能促进细胞因子缺失所诱导的细胞凋亡。Bc1-2与Bax所形成的异源二聚体中两者的比例决定细胞到底该向存活还是死亡的方向发展, 这表明Bc1-2抑制凋亡的作用必须通过与Bax形成异源二聚体来实现。
最近又发现一种蛋白分子, 其作用与Bc1-2作用相似, 称为Bag-1。Bag-1和Bc1-2共同作用可抑制Fas抗体或细胞毒性T细胞介导的凋亡, 而这是Bc1-2单独无法抑制的, 这也许就是存在依赖Bc1-2和不依赖Bc1-2两种凋亡抑制机制的原因。
2.2 Ced-3/ICE家族与细胞凋亡
白细胞介素-1β-转换酶 (interleukin-1β-converting enzyme, ICE) 是1989年Kos2 turn等在单核细胞中分离到的一种具有转换1L-1β酶活性的蛋白质, 它能将人白细胞内的1L-1β前体在Asp-116与Ala-117之间切开, 使其转变为具有活性的IL-1β。哺乳动物ICE基因编码的蛋白质为半胱氨酸蛋白水解酶, 它和线虫发现的死亡基因ced-3编码蛋白在氨基酸序列上具有很大的同源性。
研究发现将ICE注入大鼠的成纤维细胞中会引起细胞的死亡, 另外把ICE基因转染到大鼠的成纤维细胞中可以使细胞出现“自杀”现象。而将几种只能编码而无活性的突变型ICE基因转染到大鼠细胞, 则不能发生细胞死亡, 这提示ICE可能参与细胞凋亡的调节。有人发现ICE的这种作用受Bc1-2调控, 当Bc1-2活化时, 可直接或间接抑制ICE的功能, 此时细胞存活;当Bc1-2失活时, 它对ICE的抑制解除, 使ICE活化, 细胞进入凋亡过程。
到目前为止, 已知的Ced-3/ICE基因家族成员有:Ced-3、ICE、ICErel2Ⅱ、ICErel2Ⅲ、Ich-1、Nedd-2、Cpp32。这个家族的基因产物因能促进细胞死亡而被称为死亡基因, 它们对细胞凋亡的调节一般认为都是通过蛋白水解激活或失活底物蛋白实现的。
2.3 c-myc、c-fos、c-jun癌基因与细胞凋亡
在多数人类肿瘤细胞中发现c-myc的扩增和高表达能促进细胞增殖和恶性变并抑制细胞分化, 有利于肿瘤的生成。c-myc癌基因的持续高表达又可促进细胞凋亡。c-myc基因所表达的Myc蛋白不仅参与细胞的转录调控, 而且影响细胞凋亡速度及其对诱导因素的敏感性。阻断c-myc基因表达则可防止细胞凋亡和使瘤细胞的存活期延长。
最近Kumar等报道, 信号转导物与转录激活物 (signal t ransducers and activators of transcription, STAT) 与TNF诱导的细胞凋亡有密切联系。细胞因子与其对应受体结合后, 通过JAK (J anus protein tyrosine ki2 nase) 激活STAT并与DNA结合调节转录, 此条途径称为JAK-STAT信号通路。Ku2mar等发现细胞缺乏STAT1时, 可以防止TNF2α诱导的细胞凋亡。在含有突变体STAT1的细胞中不出现程序化细胞死亡, 可能与ICE家族蛋白的缺陷有关。此外, 激活STAT的蛋白抑制剂也可阻断STAT与DNA的结合活性抑制基因转录。
摘要：细胞死亡是生命过程中的一个组成部分, 它有两种不同的方式, 即坏死 (necro sis) 和细胞凋亡 (apop to sis) 。近年来, 随着分子生物学研究的进展, 生物学家逐渐认识到细胞凋亡具有特殊的生物学意义, 由此形成了新的研究热点。本文介绍了细胞凋亡的分子机制, 即细胞凋亡的基因调控, 着重就细胞凋亡的相关基因及其作用作了综述。
关键词：基因,细胞凋亡,基因调节
参考文献
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动物细胞范文第4篇
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取来该院治疗的鼻咽癌患者120例为研究对象, 所有患者均经过MR或CT检查, 都为非转移鼻咽癌, 其中Ⅰ期8例 (6.7%) , Ⅱ期31例 (25.8%) , Ⅲ期56例 (46.7%) , Ⅳ期25例 (20.8%) 。现将所有患者随机分成两组, 其中治疗组60例, 男34例, 女26例;年龄21~78周岁, 平均 (46.1±1.2) 周岁;病程2~8年, 平均 (5.6±2.1) 年。对照组患者60例, 男27例, 女33例;年龄22~78周岁, 平均 (46.2±1.3) 周岁;病程2~8年, 平均 (5.5±2.2) 年。
1.2 治疗方法
两组患者均用直线加速器9MV的光子线和8Me V的β射线, 深部X射线治疗机进行放射治疗, 治疗组再用高效细胞因子诱导的杀伤细胞进行治疗[2]。治疗1个月后根据病理组织学和鼻咽纤维镜检查患者的治疗效果。所有患者进行为期1年的随访, 统计复发率。
1.3 统计方法
用SPSS 18.0软件来进行数据的统计及处理, 以χ2检验应用于计数资料。
2 结果
经过28 d的治疗后, 结果为, 治疗组的治愈情况:Ⅰ期5例 (100%) , Ⅱ期12例 (85.7%) , Ⅲ期26例 (89.6%) , Ⅳ期10例 (83.3%) ;对照组治愈情况, Ⅰ期1例 (33.3%) , Ⅱ期10例 (58.8%) , Ⅲ期17例 (63.0%) , Ⅳ期6例 (46.1%) 。两组结果差异有统计学意义 (P<0.05) 。见表1。
注:χ2=8.21, P<0.05。
经过一年的随访, 复发的结果为, 治疗组, Ⅰ期0例 (0%) , Ⅱ期1例 (7.1%) , Ⅲ期3例 (10.3%) , Ⅳ期1例 (8.3%) ;对照组, Ⅰ期1例 (33.3%) , Ⅱ期4例 (25.5%) , Ⅲ期6例 (22.2%) , Ⅳ期3例 (23.1%) 。两组结果差异有统计学意义 (P<0.05) 。见表2。
注:χ2=11.45, P<0.05。
3 讨论
细胞因子诱导的杀伤细胞 (CIK) 最初由斯坦福大学的Schmidt-Wolf等报道[3]。CIK的制备方法主要是在体外将人体的外周血单个核细胞与多种细胞因子 (白细胞介素2, 白细胞介素1α等) 共同培养后得到一种异质细胞[4], 这种异质细胞可以表达CD56和CD3, 它既有自然杀伤细胞的非组织相容复合物限制性, 也具有T淋巴细胞的抗肿瘤活性。CIK治疗已被认为是一种抗肿瘤的方法[5]。
CIK细胞开始指的是在人体中存在的含CD3和CD56的T淋巴细胞, 这些细胞在细胞因子的作用下会大量的增殖, 而且还有非MHC限制的溶瘤活性。溶瘤作用有两种方法: (1) CIK细胞直接对肿瘤细胞进行杀伤, 人体内的淋巴因子会使CIK细胞的胞浆颗粒释放到细胞外[6], 从而能破坏和杀死肿瘤细胞。 (2) CIK细胞进入人体后会分泌许多细胞因子, 比如肿瘤坏死因子 (TNF-α) , 白介素和干扰素等, 这些细胞因子可以和免疫系统一起破坏和杀死肿瘤细胞。 (3) CIK进入人体后会产生Fasl, 这种Fasl可以导致肿瘤细胞凋亡, 从而杀死肿瘤细胞。
放射治疗会抑制患者全身或局部的骨髓, 患者会因为骨髓受到抑制而无法继续治疗, 使病情难以得到有效的控制, 此时再应用CIK细胞进行辅助治疗有助于患者病情的好转。
在该研究中发现, 用传统的放射治疗的方法治疗鼻咽癌效果不理想, 治愈率为56.7%, 复发率为23.3%, 与相关文献的报道相近[6]。但是用高效细胞因子诱导的杀伤细胞治疗再联合放射治疗治疗鼻咽癌, 效果显著, 治愈率为88.3%, 复发率仅为8.3%。所以可以认为用这种联合的方法治疗鼻咽癌比传统的放射治疗效果更加显著, 治愈率更高, 复发率更低, 从而为临床治疗提供一定的依据。
摘要：目的 探讨高效细胞因子诱导的杀伤细胞联合放射治疗鼻咽癌的效果。方法 回顾性分析了2009年3月—2011年5月来该院治疗的鼻咽癌患者120例, 将他们随机分成治疗组和观察组, 两组患者均用直线加速器9MV的光子线和8MeV的β射线, 深部X射线治疗机进行放射治疗, 治疗组再用高效细胞因子诱导的杀伤细胞进行治疗, 治疗一个月后根据病理组织学和鼻咽纤维镜检查患者的治疗效果。所有患者进行为期1年的随访。结果 治疗组的治愈情况:Ⅰ期5例 (100%) , Ⅱ期12例 (85.7%) , Ⅲ期26例 (89.6%) , Ⅳ期10例 (83.3%) ;对照组治愈情况, Ⅰ期1例 (33.3%) , Ⅱ期10例 (58.8%) , Ⅲ期17例 (63.0%) , Ⅳ期6例 (46.1%) 。治疗组复发情况, Ⅰ期0例 (0%) , Ⅱ期1例 (7.1%) , Ⅲ期3例 (10.3%) , Ⅳ期1例 (8.3%) ;对照组复发情况, Ⅰ期1例 (33.3%) , Ⅱ期4例 (25.5%) , Ⅲ期6例 (22.2%) , Ⅳ期3例 (23.1%) 。两组结果差异有统计学意义 (P<0.05) 。结论 用高效细胞因子诱导的杀伤细胞联合放射治疗鼻咽癌能提高治愈率和降低复发率。
关键词：高效细胞因子诱导,杀伤细胞,合放射治疗,鼻咽癌
参考文献
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动物细胞范文第5篇
[关键词] 薯蓣皂苷元;宫颈癌;细胞增殖;细胞周期
Influence of Diosgenin on Cell Proliferation in Human Cervical Cancer
ZHANG Wenxiu
Department of Obstetrics and Gynecology， the First People's Hospital of Jining City， Jining 272100， China
[Key words] Diosgenin; Cervical cancer; Cell proliferation; Cell cycle
现代药理研究表明薯蓣皂苷及其衍生物具有免疫调节、降血脂、抗衰老、抗氧化、抗关节炎、保护胃黏膜、祛痰、溶血、脱敏、灭钉螺、抗肿瘤、抗艾滋病、抗血小板聚集、增强心脏收缩力、减慢心率、抗动脉硬化、改善微循环等多种药理活性[1，2]。宫颈癌是妇科最常见的恶性肿瘤，发病率呈逐年上升和年轻化趋势;近年来，国内外对化疗在宫颈癌的应用进行基础和临床方面研究，取得较大进展。本研究观察薯蓣皂苷元对人宫颈癌Hela细胞株增殖和细胞周期的影响，探讨其对治疗宫颈癌的可能作用。
1 材料与方法
1.1 细胞培养
人宫颈癌细胞株购自上海瑞齐生物科技有限公司，用含10%新生牛血清(NBS，Gibco，USA)、100U/mL青霉素和100μg/mL链霉素、2mmol/L谷氨酰胺的DMEM培养基(Gibco，USA)培养;细胞培养孵箱内培养条件：5%CO2，95%空气，温度37℃，湿度98%。细胞在培养皿中密度达到70%～80%时，进入实验干预。
1.2 薯蓣皂苷元贮存液配制
原粉为美国Sigma公司产品，按照说明书要求，溶于酒精配制100mM贮存液，无菌分装-80℃保存备用。工作液酒精浓度0.5%。分组实验，无菌吸取贮存液加入饥饿培养液中，稀释为15μM、20μM、25μM、30μM。
1.3 细胞活力的测定
细胞密度培养至70%～80%，消化后转至96孔板(每孔细胞数约1×104)，含10% NBS的DMEM培养基培养2～3d，含0.2% NBS的DMEM培养基培养(同步化)24h，之后进入实验干预阶段。对照组与薯蓣皂苷元15μM组、20μM组、25μM组、30μM组，分别作用24h、48h和72h;采用MTT方法检测细胞活力(中国凯基，MTT细胞增殖及细胞毒性检测试剂盒)。Dilution Buffer将5×MTT稀释成1×MTT;每孔加1×MTT 50μL，37℃孵育4h，MTT还原为甲臜;吸出上清液，每孔加DMSO 150μL溶解甲臜，平板摇床摇匀;酶标仪在550nm波长处检测每孔的光密度。
1.4 细胞增殖的检测
取对数生长期细胞，以每孔6000～10000细胞接种于96孔板，置培养箱培养过夜;根据实验需要进行药物处理，对照组与25μM薯蓣皂苷元作用6h、12h;采用EdU试剂盒(中国锐博，C00031 Apollo®567)检测细胞增殖，荧光显微镜下所有细胞核显示蓝色(Hoechst染色)，增殖中的细胞核显示红色(EdU染色)。
1.5 细胞周期检测
对照组与25μM薯蓣皂苷元作用24h、48h;细胞干预消化结束，PBS洗后离心，0.4mL PBS重悬细胞转至Tube中轻轻吹打(防止细胞破碎)，加50μL PI至终浓度为65μg/mL，冰浴中避光染色30min;300目(孔径40～50μm)尼龙网过滤，流式细胞仪检测细胞周期。
1.6 Cyclin D1、Cyclin B1蛋白表达水平检测
对照组与25μM薯蓣皂苷元作用6h、12h;细胞贴壁生长于直径4cm的培养皿，分组培养不同时间后提取蛋白，测定蛋白浓度，采用Western Blot检测Cyclin D1、Cyclin B1蛋白表达水平。抗体：小鼠单克隆β-actin一抗(Abcam，6926)，小鼠抗人Cyclin D1单克隆抗体(sc-8396)，兔抗人Cyclin B1单克隆抗体(Abcam，4138)，山羊抗小鼠-HRP标记抗体(ZB2305)购自北京中杉公司，小鼠抗兔-HRP标记抗体购自Cell Signaling公司。
1.7 统计学处理
所有实验重复3次以上，采用SPSS13.0统计软件包进行统计分析，计量资料用均数±标准差(χ±s)表示，组间均数比较采用方差分析与t检验。检验水平α=0.05。
2 结果
2.1 MTT结果
20μmol/L薯蓣皂苷元作用24h后，开始明显抑制宫颈癌Hela的细胞活力(P<0.05)，呈现量效和时效的影响，随着薯蓣皂苷元浓度增加和作用时间的延长，抑制效果明显增强。根据MTT结果和参考文献，选用25μmol/L浓度的薯蓣皂苷元进行以下实验。见图1。
图1 不同浓度薯蓣皂苷元对人宫颈癌细胞株Hela细胞活力的影响
2.2 EdU结果
EdU阳性细胞数(即增殖期细胞)在薯蓣皂苷元处理6h和12h后明显减少;作用12h EdU阳性细胞数减少更明显。见图2。
2.3 流式细胞仪检测细胞周期
25μmol/L薯蓣皂苷元阻滞细胞在G0/G1期，S期细胞减少(P<0.05);G2/M期细胞没有明显变化。作用24h和48h，两者之间无明显差异。见表1。
2.4 Western blot检测结果
25μmol/L薯蓣皂苷元作用6h后对Cyclin D1蛋白水平无明显影响;作用12h后降低Cyclin D1蛋白的水平;Cyclin B1蛋白水平无明显变化。见图3。
图3 薯蓣皂苷元对细胞周期蛋白Cyclin D1、Cyclin B1的影响
3 讨论
子宫颈癌是妇科最常见的恶性肿瘤，传统的治疗方案认为宫颈癌对化疗药物不敏感，仅在晚期和复发患者中将化疗作为综合治疗一部分。近年来大量基础和临床研究表明，化疗在宫颈癌的治疗中，对局部治疗手段不能控制的肿瘤周围、肉眼看不到的微小转移灶以及可能存在的全身亚临床转移有一定疗效，进而确定化疗在治疗宫颈癌的地位。化疗药物通过抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡起到抗肿瘤作用，因此寻找新的抑制宫颈癌细胞增殖或诱导凋亡的药物，成为治疗宫颈癌的新策略。
国外研究表明薯蓣皂苷元具有显著抗增殖和诱导凋亡作用。体内抗肿瘤的效用方面，Malisetty等[3]报道在啮齿动物结肠癌模型中，薯蓣皂苷元在起始、始发、进程中能够抑制结肠癌前病变，表明它可以有效推迟和终止结肠癌前病变的出现和发展。Raju等[4]研究也证实，薯蓣皂苷元阻止结肠癌变早期阶段的进程。此外，体外抗肿瘤效用方面，Shishodia等[5]检测体外的薯蓣皂苷元对60种人类肿瘤细胞系/株的细胞毒作用，结果显示薯蓣皂苷元的细胞毒作用可对抗NCI人类肿瘤的白血病、实体瘤等大多数细胞株。MTT结果提示薯蓣皂苷元抑制宫颈癌Hela细胞活力，15μmol/L薯蓣皂苷元作用24h后不能明显抑制细胞活力，20μmol/L薯蓣皂苷元作用24h开始明显抑制宫颈癌Hela的细胞活力，随着浓度增加抑制作用更加明显，呈现量效和时效作用;根据MTT和其他文献结果，采用25μM薯蓣皂苷元进行EdU实验及下一步实验，进一步证明其抑制宫颈癌Hela细胞株增殖的作用。
Cyclin D1在G1/S期转换过程中起重要作用，是细胞DNA合成以及通过G1/S期检测点的正向调控因子;Cyclin B1是典型G2/M期周期蛋白，促进细胞从G2期进入M期完成有丝分裂。研究结果表明薯蓣皂苷元阻滞细胞G0/G1期，减少S期细胞;25μmol/L薯蓣皂苷元作用6h对Cyclin D1蛋白水平无明显影响，作用12h和48h后Cyclin D1蛋白水平降低;薯蓣皂苷元对Cyclin B1蛋白水平影响无明显差异，与相关文献报道一致。
综上所述，薯蓣皂苷元能抑制宫颈癌Hela细胞株增殖，通过降低Cyclin D1蛋白表达而引起G0/G1期细胞阻滞，薯蓣皂苷元抑制增殖作用有明显的量效和时效影响。遗憾的是，由于时间所限制没有进行相关细胞信号通路的研究，我们将在下一步实验，重点研究薯蓣皂苷元影响宫颈癌Hela细胞株的信号通路。
[参考文献]
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(收稿日期：2011-08-01)
动物细胞范文第6篇
摘要：通过对基因工程，细胞工程，微生物工程的介绍，分别讲叙其中的发展情况与技术问题。最后总结细胞工程制药的进展。 关键词:细胞工程，制药
Research Progress in the Production of
Cell-derived Drugs Abstract:Through genetic engineering, cell engineering, microbial engineering introduction, water respectively the development situation and technical problems. Most live summarizes cell engineering pharmaceutical progress. Keywords: cell engineering，pharmacy 1.引言: 细胞工程制药包括植物工程制药，动物工程制药以及微生物工程制药。随着细胞培养、基因工程等生物技术的发展，近年来细胞工程制药有了较快的进展。细胞工程制药解决了许多药物的短缺问题，并且按人们的意愿产生了许多人工难以合成的药物，对于疾病诊断，预防和治疗方面起到重要作用。同时，生物技术目前也已被广泛应用于食品、化学、农业及环保等领域，为这些行业带来了一场新的技术革命。
当前细胞工程所涉及的主要技术领域包括细胞融合技术、细胞器特别是细胞核移植技术、染色体改造技术、转基因动植物技术和细胞大量培养技术等方面。这些技术的发展对细胞工程制药有着巨大的推动作用。 2.基因工程
近十几年来，在利用生物技术制取新药方ICI取得了惊人成就，己有不少药物应用于临床。如人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗、人促红细胞生 成素. GM一集落刺激因子(GM一CSF、组织溶纤酶原激活素、白细胞介素-2及白介素一11等。正在研究的有降钙素基因相关因子、肿瘤坏死因子、表皮生长因子等140多种[1]。
2.2应用基因工程技术建立新药的筛选模型在新药研究开发中日益广泛使用的各种酶、受体筛选模型所需的靶酶和受体往往来自动物体内，因而数量有限而不利于进行大量筛选。将一些靶酶的活性中心或受体的配体、亚基等在微生物中大量表达可以解决这一难题。 3细胞工程
细胞工程是在细胞水平上的生物工程。人们认识到培养的动、植物细胞可以通过无性繁殖扩大群体数景同时保持木身遗传性状一致。通过细胞融合技术发展起来的单克隆抗体技术取得了重大成就，该技术被誉为免疫学中的“革命”。 3.1单克隆抗体技术单克隆抗体技术是将能在体外无限繁殖的恶性瘤细胞与能产生单一抗体的B淋巴细胞融合，使融合细胞具有两种亲木细胞特性的技术。单克隆抗体最受重视的用途是在肿瘤诊断和治疗方ICI的应用。经抗体与药物结合制成“生物导弹”，能定位杀灭瘤细胞避免或减少对止常细胞的伤害，从而大大减轻了抗癌药物的副作用。目前，以单克隆抗体为基础的诊断和治疗试剂在全球的销售额己超过40亿美元[1]。
3. 2植物细胞培养生产次生代谢产物利用特殊设计适于植物细胞培养的发酵罐，培养经过细胞系筛选，条件优化的植物细胞，可获得有经济价值的次生代谢产物，它们常常是药物[3]。次生代谢产物的低产现象是制约细胞培养法生产植物人然产物技术产业化应用的核心问题之一，与初生代谢相比，植物次生代谢产物的合成具有更加复杂的调控机制，并且更易受外界因素的影响[4]。
我们最近的研究结果表明，在桔青霉细胞壁诱泞子处理约2h后，红显杉悬浮细胞中NO开始增加并在6h左右时达到最高，随后出现下降，表明真菌诱,可以诱发红显杉细胞中NO的生物合成[5]。
3. 3动物细胞培养目前，动物细胞培养主要用于通过大量的细胞培养获得细胞产品。同时可用来进行病毒抗原的制作和疫苗的生产，如制作带状疤疹、水痘、传染性肝炎等疫苗。它的应用大大减少了用于疾病预防、治疗和诊断的试验动物，为生产疫苗、细胞囚子、生物产品乃至人造组织等产品提供了强有力的工具[6]。
动物细胞的大规模高效培养技术是生物制药的关键技术.通过动物细胞培养生产生物产品已成为全球生物工业的主要支住.目前动物细胞培养生产较多的生物制剂是蛋白和抗体，通常采用中国仓鼠的卵巢细胞，事先将能产生某种蛋白质药品的基因片段与仓鼠卵巢细胞的DNA融合.再在培养液中大量培养它们、最后得到所需药品。与微生物发酵法比，虽然产量相对较低。但设备费用节省得多，如属于小品种、小产品类生物工程产品.可采用此法[7,8]。 4微生物工程
微生物工程也称发酵工程，它在原有发酵技术的基础上又采用了新技术使工艺水平大大提高。所采用的新技术主要应用于3个方面工艺改进、新药研制和菌种改造。工艺改进主要依赖于计算机理论及技术的发展。新药研制则得益于医学研究中对疾病机理的深入了解。菌种改造主要利用基因工程原理及技术[9,10]。止是由于采用其它学科的理论和新技术成果，使得微生物工程成为一高新技术。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和ICI包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等[11]多种医疗保健药物。 5结束语
细胞工程的快速发展有赖于其他生物技术的发展，它们相互促进相互影响。细胞工程在制药方面已经取得了许多惊人的成果，解决了生物药的短缺问题。同时也产生了很大的经济效益。但目前细胞制药工程人面临这许多的问题，其中大规模细胞制药任然是一些生物药生产的一大瓶颈。未来将实验室小生产转变为工业化大生产，将是细胞工程技术的一大飞跃。 【参考文献】
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