细胞衰老概括
【引言】人体衰老的实质即为细胞衰老，当前科学家无不探究着生命的奇迹意欲找出防止细胞衰老而延缓生命的方式，然而细胞衰老一方面对人体有着不可替代的作用，领一方面又不为人们所接受。
【The advantage of cell senescence】
1.细胞衰老可抑制肝脏纤维化
人类繁殖后期（post—reproductive）的生命通常与衰退、能力丧失联系在一起，细胞中称为衰老（senescence）的状态，即细胞衰老与此相似。然而近期来自美国冷泉港实验室、霍德华休斯医学院、巴西圣保罗大学研究人员发现一类特殊的衰老肝脏细胞能调控活体小鼠中一系列的生命活动，抑制纤维化（fibrosis）——这是肝脏遇到急剧伤害的时候作出的自然反应。
这一惊人的发现是由这一研究团队去年将肝脏细胞衰老与抵抗肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的器官功能联系在一起的技术获得的。这一研究成果公布在8月22日的《细胞》（Cell）『1』杂志上。
这项研究成果首次证明了细胞衰老在非癌症性病理中的特殊作用，CSHL研究小组认为这有助于针对一些严重肝脏疾病的前体，譬如肝硬化提出新的治疗方法——肝硬化是美国
第12种最常见的致死疾病。
在2003年Scott W.Lowe博士等人就发现细胞衰老机制会让癌细胞停止生长，并且他们成功的让癌细胞在进行治疗后处于无法复制的细胞衰老阶段，并显现出良好的效果。在那项研究中，研究人员还进一步找出了这个使细胞停止生长的分子机制，即细胞衰老是由于一些特殊的染色体区域被紧密的包裹在异染色质内所致。研究人员将这些新发现的区域命名为“衰老相关异染色质基因座”（senescence—associated heterochromatic foci，SAHF）。
去年研究小组又发现诱导衰老的细胞衰老能够有效预防自发性癌症。衰老细胞有异常染色体，上面携带机能不良的端粒和较短的末端，在肿瘤抑制子p53缺失时促进肿瘤发生，可能与老年人癌症高发性有关。研究人员认为衰老途径的活化，足够抑制原发性肿瘤，说明通过阻止细胞增殖，p53介导的衰老是抑制衰老细胞形成肿瘤的一个重要机制。
而近期Lowe研究小组的有关肝脏疾病的相关衰老研究分成了两个不同的方向：哪些伤害对于肝脏组织而言是急性，哪些则是慢性，这种对照性的实验有助于发现衰老是如何帮助抑制损伤的，以及衰老过程是如何和何时被肝脏受到的慢性伤害“打垮”的。
在针对第一项的研究中，研究人员对小鼠肝脏施用一种毒素——急性伤害，发现了与之前实验的一致的结果：在细胞纤维化增多之后，出现肝细胞死亡（纤维化是小鼠，人类中都存在的应对组织损伤的一种
天然反应）。之后的研究就越来越有趣了，Low e博士说，“我们观测到肝脏星状细胞（Hepatic stellate cells，HSC）出现增殖激增之后，我们发现这些细胞为了避免更多纤维化反应，最终走向衰老，从肝脏中清除了出去。”
而在慢性伤害的实验中——比如由酒精中毒，慢性肝炎，或者脂肪肝引起的肝脏伤害，
研究人员发现相对于清除，小鼠会产生更多的衰老细胞，Lowe认为，这导致“持续性炎症反应，以及增加的纤维化”——这是一种在一些病例中导致癌变的状态。
从这两种实验结果来看，研究人员认为，对于慢性伤害，纤维化如何导致肝硬化是遗传突变，以及其它引发肝癌的细胞转化的一个诱导条件（predisposing condition）。而急性伤害实验则表明未来针对刺激免疫细胞（靶向纤维损伤的衰老细胞）的治疗，也许对于患有急性肝脏损伤的病患提供一种有效的治疗方法，尤其是哪些早期受到了短期毒性成分的影响的肝脏损伤。
2.细胞衰老对肿瘤的促进作用
肿瘤是一种典型的年龄相关性疾病，多在老年人发生『2,3』，1961年Hayflick在对体外培养细胞研究中发现细胞有增殖极限的现象，称之为细胞衰老。目前研究细胞衰老大多集中在对细胞周期机制、自由基及DNA损伤与衰老的关系、衰老的端粒学说、线粒体与衰老、衰老相关基因和长寿基因、细胞信号转导等方面。在对肿瘤和衰老的研究中，人们发现二者的形成过程似乎有一个此消彼长、相互排斥的关系，细胞的衰老可能成为肿瘤形成的天然屏障。大量证据已经显示，细胞除了可以通过凋亡或自杀来抑制肿瘤形成外，还可以通过衰老阻止细胞分裂，进而抑制肿瘤
(1)细胞衰老抑制肿瘤发生发展的主要途径
细胞衰老抑制肿瘤发生发展的机制主要有两方面『4』：①端粒途径，主要依赖于P53信号通路；②以积累性应激损伤为主的P16RB通路及非端粒途径的P53通路。研究认为『5』，端粒缩短启动衰老是ATM/ATR P53P21通路调节的DNA损伤反应。在衰老机制中，端粒的作用仅是一方面，除此之外尚存在其他多种非端粒信号通路，如应激引起的信号通路、癌基因及有丝分裂原通路等。其中癌基因诱导细胞衰老与肿瘤的关系成为研究者关注的热点。
(2)癌基因诱导细胞衰老的研究
(2).1 癌基因诱导细胞衰老的既往研究Serrano等『6』通过实验发现，用H Ras(V12)可诱导啮齿动物和人类细胞早衰，因为Ras信号分子存在于Raf Mek Erk 通路上，故此通路中的其他信号分子，如Raf、Mek等亦可诱导细胞衰老。后来Zhu等『7』在人肺成纤维细胞实验中，通过活化Raf1导致了细胞短暂而不可逆的增殖抑制和早衰反应。他们还发现Raf1引起了Raf Mek Erk激酶级联反应，其结果是P16INK4a 表达增加、细胞增殖抑制及细胞衰老。后来较多实验『8—10』也证实了此观点，即体外培养的细胞可以在癌基因诱导下发生衰老。
(2).2 癌基因诱导细胞衰老的新近研究由于以前的研究仅限体外细胞培养，近期报道『3,11—15』显示，该方面的研究已经深入到体内实验。Collado等『12』用K rasV12癌基因在大鼠体内复制了多发性肺腺瘤及腺癌模型，在腺瘤中检测到几种衰老标志物，而腺癌中则缺乏。进一步他们在皮肤及胰腺组织实验中，得出了相同结论，即内源性癌基因Ras 相关肿瘤的癌前病变中，有衰老细胞存在，而相应的恶性肿瘤中几乎没有衰老细胞。同时，
用基因芯片对一系列基因进行检测后发现，这些基因的表达与ERK蛋白诱导衰老高度相关，检测到的衰老相关分子标记有P16INK4a、P15INK4b（CDKN2B）、Dec1（BHLHB2）、Dcr2（TNFRSF10D）以及经典的细胞衰老标志物SAβGal（衰老相关β半乳糖苷酶）和HP1γ(衰老相关异染色质灶)。因此，研究者认为，癌基因诱导衰老的效应分子P16INK4a或P53存在于癌前病变中，癌组织中则缺失，而且没有衰老细胞存在。
BRAF癌基因是MAPK信号传导通路上Ras下游的传递因子，主要存在于神经来源的肿瘤组织，如良、恶性黑素细胞瘤、甲状腺瘤、卵巢癌等。Michaloglon等『13』在良性黑素细胞瘤实验中，探索衰老与肿瘤的关系时发现，在培养的人黑素细胞及成纤维细胞中，突变基因BRAFV600E可导致短暂的细胞增殖，随后引起细胞衰老及P16表达增加。这种衰老样细胞周期抑制可被病毒癌基因SV40大T抗原所拮抗，其机制可能与SV40大T抗原使P53或Rb失活有关。另外发现痣中的P16表达具有异质性，且其消除对衰老毫无影响，这些细胞中也没有明显的端粒缩短现象，这提示在没有端粒及P16参与的情况下，可能还有其他导致细胞衰老的机制存在。
Pten是存在于许多肿瘤中的抑癌基因，在敲除Pten基因的鼠前列腺实验中，Chen等『14』发现在癌前病变或低度恶性肿瘤组织中有衰老标志物的表达，而高度恶性的肿瘤组织则没有表达。对这些Pten缺陷的动物细胞进行培养，能使其进入衰老状态，但又可以被P53失活所逆转，说明Pten缺陷时P53参与了细胞衰老抑制肿瘤这一过程。这一结论与以前发现的人早期前列腺癌表达衰老标志物，而高度恶性癌不表达衰老标志物相一致。
Suv39h1是一种组蛋白甲基转移酶，在衰老细胞中可以使促生长基因的异染色质沉默。
Braig等『15』在持续表达致瘤性Ras（Eu N Ras ）的Eu N Ras鼠淋巴瘤的研究中发现，淋巴瘤细胞对化疗药表现出衰老反应，而当Suv39h1缺陷时，则未见衰老反应。因此证实，Ras诱导的细胞衰老可以抑制淋巴瘤的形成和发展，但必需Suv39h1的参与。而且实验结果显示，在Rb促细胞衰老过程中，亦需Suv39h1参与，如果其缺陷，Rb 则不能促进细胞衰老，可能与生理情况下Suv39h1与Rb结合导致DNA包装异常有关。以往实验『12—15』中研究者均发现，癌基因诱导的细胞衰老主要存在与癌前病变中，它可以阻止癌前病变向恶性肿瘤进展，进一步证实，癌基因活化后可诱导癌前病变中的细胞衰老，细胞衰老可以做为防止细胞增殖和肿瘤发生发展的有效途径。另外，衰老是有分子异质性的，对于不同的刺激物，不同类型的细胞，细胞衰老将经历不同的途径。
(3)临床方面
临床上也有关于细胞衰老与肿瘤关系的一些研究，如Poele『16』等对曾进行过化疗的乳腺癌患者的肿瘤标本进行免疫组化染色后发现，SAβGal、P53及P16INK4a表达均增高，而在未经化疗药物治疗的肿瘤组织及瘤周正常组织中表达相对较低。之后，Roberson 等在实验中亦证实了此观点。临床研究表明，肿瘤细胞中的不同衰老调控基因的表达对应了不同的预后，清楚的了解这些基因表达情况及其调控机制将有助于制定新的肿瘤化疗方案，以提高治愈率和降低副作用。
(4)癌基因诱导细胞衰老抑制肿瘤的主要机制
癌基因诱导衰老主要涉及两个细胞信号通路，ARF P53P21和P16INK4a Rb
通路『11』。p53和Rb基因是最重要的两个抑癌基因，也是最主要的衰老调控因子。既往研究肯定了P53能够调控肿瘤细胞的凋亡，新近研究显示，高度活化的p53也可以促进细胞衰老『18』。许多研究认为，P53在促进细胞衰老中可以上调P21,后者通过抑制CDK2/Cyclin E及CDK4/Cyclin Ds等细胞周期调节因子的活性来抑制细胞增殖。另外，CDKs的活性抑制还可以引起pRB的低磷酸化，促进细胞衰老。调节P53的因子很多『19』，正性调节因子如ARF（在人和鼠分别是P14ARF和P19ARF）、PML、PTEN、NPM及P33ING1，负性调节因子有E3泛素连接酶MDM2、PIRH2和COP1。除p53外，Rb也是调节衰老的一个重要因子，但此方面的研究相对较少。但目前已知，上调Rb的因子包括P16INK4a和上游调控分子Bmi1、CBX7、ID1、Tts1『19』，下调因子有P21及P27等『9』。
(5)细胞衰老对肿瘤的促进作用
拮抗性多效（antagonistic pleiotropy）进化理论认为，衰老在早期可以保护机体不致于发生肿瘤，而到老年期则促进衰老表型，促使肿瘤形成『1』。细胞分裂达到一定限度时，就进入衰老阶段。尽管衰老的细胞不能像正常细胞一样增殖，但是它们仍然保持着代谢活性，并且还可以产生具有抑制和促进肿瘤生长的活性蛋白质。衰老细胞随着增龄而积累，产生胞外基质重构酶、炎性细胞因子及上皮生长因子等。这些因子能够破坏局部组织微环境、刺激邻近细胞增殖和恶性进展，较多研究『20—23』都证实了此观点。所以肿瘤的发生既可因衰老不足，也可因衰老过度而发生，如何平衡两者之间的矛盾，值得进一步深入研究。
癌前病变是一个细胞病理学概念，是一类具有细胞不典型性和分化异常的增生性病变。
癌前病变具有和肿瘤相类似的生物学特征，如基因异常改变、细胞凋亡功能失常和细胞表型异常，因此，它有发展成肿瘤细胞的潜在趋势。但是，与恶性肿瘤不同，癌前病变仍然属于良性病变，并且可以停止发展、甚至逆转。癌前病变的一个显著特征是由癌基因诱导的细胞衰老，给肿瘤发展过程设置了障碍。而当机体发展到恶性肿瘤后，似乎衰老已经无能为力。因此对癌前病变中细胞衰老的研究尤为重要，对肿瘤的防治将有深远意义。衰老标志物可作为肿瘤早期标志物，对这些标志物的检测将有助于肿瘤的分子病理学诊断。但是，在复杂的研究背后，仍然存在一些问题，如癌基因可以诱导衰老也可以导致癌前病变，但是其导致癌前病变早还是引起衰老更早，即二者孰因孰果值得探究，甚至是否可以认为肿瘤本身就是衰老的一种表现癌前病变，只有少数发展为恶性肿瘤，而大部分将处于静止或逆转，细胞衰老如何影响它们的转归，这些问题都值得进一步研究探讨。
【The study concerned with cell senescence】
1.天然脑活素促细胞增殖和抗细胞衰老作用
衰老（senescence）是细胞的重要生命现象之一，绝大多数正常细胞被认为仅有有限的分裂能力，当其经过一定的倍增之后，将进入终末增殖状态，称为细胞衰老。一般来讲，人类胚胎的成纤维细胞在达到衰老时，能够复制50 代左右（Population Doublings, Pds），由于这种衰老是由分裂传代而达到的，故又称之为复制性衰老（replicative senescence）『24』。探讨细胞衰老的分子机理是人类认识自我研究的重要组成部分，从分子水平研究衰老过程中基因及调控变化，已成为目前衰老机理研究的主要方向，同时研究开
发延缓衰老的药物将为提高人类生存质量提供重要保证，也为衰老相关疾病的防治提供理论基础和实验依据。
天然脑活素为结合临床经验和现代药效学正交实验优化筛选而成，在以往基础上以人胚肺二倍体成纤维细胞（MRC-5）为研究对象，观察天然脑活素对MRC-5 细胞表型、细胞代龄、传代速度、细胞生长增殖能力及衰老相关指标的影响，探讨其延缓MRC-5 细胞复制性衰老的作用及其机理。
光镜下观察MRC-5 细胞衰老表型，常规计数细胞代龄、传代速度，MTT 法检测细胞增殖活度，X-Gal 染色法观察细胞衰老情况，计数衰老细胞百分率。结果显示：天然脑活素可维持细胞的非衰老表型，增加MRC-5 细胞代龄，天然脑活素孵育MRC-5 细胞的细胞增殖能力较空白老龄对照组明显升高（P ＜0.05），细胞的增殖速度显著加快。另外，天然脑活素连续培养的细胞在老龄阶段衰老细胞数显著低于老龄对照细胞（P ＜0.01）。初步证实天然脑活素可通过促进细胞增殖速度，进而延缓MRC-5 细胞的复制性衰老，为中药延缓衰老开辟了新的研究途径。
绝大多数正常人类细胞在体外组织培养的序列传代过程中，逐渐丧失其增殖传代的能力，最终达到一种不可逆的增殖停滞状态，并可保持代谢活力的稳定，能够维持数月甚至数年。这种似乎是无限期的增殖停滞状态被命名为衰老（senescence），而细胞达到衰老状态时的传代次数称为寿限『24，25』。衰老是由细胞所经历的传代次数决定的，而与时间无关。体外细胞的衰老与体内组织的衰老有直接的相关性『26，27』
人二倍体成纤维细胞（human diploid fibroblasts, HDFs）一般没有端粒酶活性，所以当端粒DNA 长度丢失达到临界长度时，染色体变形急剧增加，染色体间发生融合，细胞不再增殖，从而导致细胞衰老、死亡『28』，故常常被作为衰老研究的理想模型。衰老细胞除了不能复制传代之外，还表现出一系列生理学、形态学和多种分子生物学的改变，如形态大小不规则，胞浆内颗粒性物质累积，细胞排列散乱，培养基中多见细胞碎片，细胞失去融合能力、缝隙连接减少等『29—31』。
天然脑活素作用于正常衰老型成纤维细胞，通过测定衰老细胞的百分比，与老龄对照组细胞相比衰老细胞数目明显减少，衰老细胞百分比显著降低，提示天然脑活素可延缓衰老细胞的群体死亡的发生，从而延长细胞的体外寿命。总之：天然脑活素可升高MRC-5 细胞增殖能力，有效延缓细胞的复制性衰老。
2.线粒体与衰老的关系
线粒体作为真核细胞中一种重要而独特的细胞器,其性状改变与人的衰老和疾病密切相关,甚至被称为衰老的生物钟。自1989年Linnane等提出线粒体衰老假说以来,人们越来越关注线粒体与衰老的关系。因线粒体一些特有的特点,如生命周期有限,具有高的更新率;形态、大小、数量和分布,常因细胞种类不同而异;线粒体DNA(mtDNA)与核DNA不同,是多拷贝的且具有异质性等,到目前为止,虽对衰老中线粒体的改变有一些研究报道,但结果并不一致,缺乏较系统的研究。关于人衰老中线粒体的一些变化并无定论,线粒体衰退与机体的衰老二者的因果关系也有待于进一步探讨。机体的衰老来源于细胞的衰老,对二倍体细胞的研究有助于衰老机理的探讨。通过对二倍体细胞衰老中线粒体变化的研究,有助于探讨线粒体
谈转基因动物对克服人类疾病的影响 摘要转基因动物在医学研究领域和生命科学的研究中有着重要应用价值，可以用于改良动物品种、提高动物产品的产量和质量及抗病性；也可以用于生物制药、建立诊断和治疗人类疾病的动物模型、生产可用于人体器官移植的动物器官等；还可以利用转基因技术对某些遗传病进行基因治疗、获得基因敲出动物等。疾病动物模型在认识疾病本质、确定防治方案及药物研究上十分重要。转基因动物人类疾病动物模型的研究和建立在基因水平上研究人类疾病、揭示各个基因的各种功能中将起重大作用。 关键词：转基因动物动物模型人类疾病器官 1. 转基因动物概述 在分子水平或者基因水平的基础上，用人工的手段去改造生物遗传性状的基因工程，出现在20世纪70年代。基因工程应用技术之一的基因重组，可用于对不同生物遗传物质的体外人工剪切、组合、拼接，使遗传物质重新组合，然后，通过载体，如微生物、病毒等转入微生物或细胞内，进行“无性繁殖”，并使所需基因在细胞内表达出来，产生人类所需的物质或创造新的物种。近年来，国外已出现了一些“基因作物”，如抗腐烂西红柿、抗除草剂棉花、抗病毒黄瓜和马铃薯，以及抗虫玉米等。目前，利用基因重组技术能分离出来的目标基因已近百种，在农作物上实现目标基因表达的也已有10多种。 所谓转基因动物，是用实验方法，把外源基因导入到动物体内，这种外源基因与动物本身的染色体整合，这时外源基因就能随细胞的分裂而增殖，在体内得到表达，并能传给后代。世界上第一只转基因动物巨鼠，是将大白鼠生长激素导入小白鼠的受精卵中，再将这个受精卵移入借腹怀胎的母鼠子宫中，产下的小白鼠比一般的大一倍。这只在遗传学上具有重大意义的转基因动物的研究究培育成功，展现出诱人的光明前景。 克隆动物的操作过程中，完全可以同时进行转基因操作。在体细胞去核并与去核的卵细胞结合之前，将有关的人类基因注入，这样，培育的“转基因克隆羊”，就会产生出人类蛋白质。第一头克隆羊“多利”引起的轰动，在于它的理论价值，它突破了有性生殖的框架，证明高等动物也可以由无性生殖来繁衍。我国转基因羊研究新突破，在于它的经济价值，因为它可以让人类丰衣足食、健康长寿的美梦成真。那转基因羊的后代是不是转基因羊呢?转基因羊与普通羊交配，即有性繁殖，后代中的一半是转基因羊；但若用克隆——无性繁殖的方法，那所有的后代都是转基因羊。 2. 转基因技术的应用（医学方面） 一、建立人类疾病动物模型。通过转基因技术制作转基因动物模型，可以模拟人类疾病的起始和发展，并可测试比较各种治疗方案的治疗结果，最终确定最行之有效的治疗方案。现已建立的人类动物疾病模型有癌症、动脉硬化症、镰刀状细胞贫血、地中海贫血、红细胞 增多症、肝炎、免疫缺陷、自发性高血压、淋巴系统病、透纳氏症、心肌顿抑、老年痴呆症
攀枝花学院 Panzhihua University 植物细胞工程应用及发展前景 院（系）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 班级：2009级生物工程 学生姓名：顿茹兰学号:20091020092007
植物细胞工程应用及发展前景 顿茹兰 200910902007 攀枝花学院生物与化学工程学院, 四川攀枝花617000 【摘要】植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础,具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术,这些技术的发展和应用,使植物细胞工程在人类现生活中的地位更加突出,并发挥着越来越重要的作用。 【关键词】植物细胞工程应用发展前景 植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础,具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。随着该技术的不断完善和发展,植物细胞工程已经在部分经济植物的育种和繁殖中发挥着十分重要的作用。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术,包括植物细胞培养技术、无性快繁技术、制备转基因植物、单倍体育种及胚胎培养等[5]。这些技的发展和应用,使得植物细胞工程在人类的现代生活中的地位更加突出,并在经济植物快繁、植物新品种选育和有用次生代谢产物的生产方面发挥了重要的作用。 一、植物细胞工程的概念 植物细胞工程（plant cell engineering）是以植物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作，改变细胞的某些生物学特性，从而改良品种加速繁育植物个体或获得有用物质的技术。植物体的细胞中，含有该植物所有的遗传信息。在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。 1、植物细胞工程的简要概述 在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种
干细胞的研究进展与思考 摘要：干细胞是最具代表性的具有分化潜能的细胞。干细胞的研究是21世纪的热点之一。通过研究干细胞分裂分化的调控机制，有助于我们对它进行人为的利用从而造福于人类。目前由理论方面取得的突破正在逐渐向临床方面发展并已经取得一些成就，本文就是对干细胞﹙主要为胚胎干细胞﹚进行的一些基本介绍、研究进展、临床应用等方面的突破以及一些个人的思考。 关键词：干细胞分化热点调控机制利用理论临床进展思考 一、干细胞及胚胎干细胞的介绍 1、干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化为多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞，多能干细胞和专能干细胞。干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，尚具有再生各种组织、器官和人体的潜在功能。医学界称为“万用细胞”。 2、胚胎干细胞具有发育的全能性体外分化在特定的体外培养条件下，胚胎干细胞也能分化形成各种细胞系，如造血细胞、肌肉细胞和神经胶质细胞等。 ﹙参考文献：1生命科学导论宋思扬2 生命科学概论裘娟萍钱海丰﹚ 二、干细胞的研究新成果 个人思考：根据对干细胞的理解不难看出通过对干细胞结构与功能的全面认识，掌握其调控的机制并人为地加以诱导与生成所需要的目标产物，对医学中的创伤修复，组织器官再生具有重要的意义。面对当前很多束手无策的疾病﹙已知发病原理却尚未找到解决途径或未知发病原理﹚、为数稀少的器官和异体捐赠免疫排斥的反应，这一项突破性进展进展无疑将成为21世纪的史诗。中心法则中DNA 与RNA都是至关重要的调控因素。 目前研究表明转录因子、酶、蛋白质、化合物、受体、基因等其他因素。 1．1 Nanog Nanog转录因子对胚胎干细胞自我更新能力和分化潜能的维持有着重要的意义。Nanog转录因子的活化能够使得人ES细胞不断进行自我更新并同时抑制细胞表达促分化基因。而在缺失Nanog正调控分子FoxD3的小鼠胚胎中，由于Nanog的低表达，小鼠的胚胎在植入后不久即由于缺失上胚层而死亡，若将内细胞团与ES细胞内0ct4和Nanog因子去除，则会导致其失去多能性以及分
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胚胎干细胞在生物医学方面的研究及应用 摘要：干细胞，在医学中被称为“万用细胞”，是一类具有自我更新和分化潜能的细胞，在生命的生长与发育中其起主干作用的原始细胞。本文即以干细胞为基础，从胚胎干细胞概念出发，介绍胚胎干细胞的生物学特性，对近年来国外胚胎干细胞的研究历程做出梳理与总结，并对其研究成果、应用前景及存在问题作出概述。 关键词：干细胞；胚胎干细胞；生物学特性；研究历程及成果；应用前景；存在问题 一、干细胞 干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞（pluripotent stem cell）和单能干细胞（unipotent stem cell）。干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。 二、胚胎干细胞（ESC） 胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESC）是从着床前胚胎细胞团或原始生殖细胞经体外分化抑制培养分离的一种全能性细胞[1]。它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体环境，ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。1981年，埃文斯（Evans）和考夫曼（Kaufman）从小鼠胚囊细胞团建立了未分化的小鼠胚胎干细胞[2,3]。1998年，汤姆森（Thomson）在体外受精5 天的人囊胚中成功分离出hES细胞, 体外培养维持不分化状态均传代30 代以上,建立了人的胚胎干细胞系开创了胚胎干细胞的新纪元[4]。 三、生物学特性 1、形态学特征
干细胞研究论文细胞培养论文 肺癌干细胞的研究现状 【摘要】肺癌已成为世界上发病率和死亡率增长最快，严重危害人类健康和生命的恶性肿瘤。最近，科学家们提出“肿瘤干细胞”理论，认为肿瘤组织由异质性的细胞群体组成，其中很小部分细胞具有干细胞特性，是恶性肿瘤发生、耐药、复发及转移的根源。因此人们希望从肿瘤干细胞的角度找到根治肺癌的途径。 【关键词】肺癌;干细胞;肿瘤干细胞 目前，肺癌已成为世界上发病率和死亡率增长最快，严重危害人类健康和生命的恶性肿瘤，5年生存率低于15%。科学家们通过总结大量肿瘤细胞和干细胞的生物学相似性后，提出“肿瘤干细胞” (TSC)理论。该理论的提出为肺癌的治疗带来曙光。 1 干细胞 干细胞(SC)是指具有自我更新和分化潜能的细胞。干细胞的自我更新和分化在其内在机制和周围环境中的信号调控下处于动态平衡状态,维持了干细胞的数量稳定。一旦干细胞发生基因突变或信号传导途径发生错误,将导致这一平衡被打乱,引起高度协调的干细胞分裂增殖过程失调,导致肿瘤发生。 2 肿瘤干细胞 2001年，科学家们提出了TSC理论，认为肿瘤组织由异质性的细胞群体组成，其中很小部分细胞具有干细胞特性，决定肿瘤的发生、侵袭、转移、播散和对各种治疗是否敏感[1~3]。TSC的最早报道见于白血病。Ai-Hajj等发现乳腺癌干细胞,首次证明了在实体瘤中TSC的存在。目前已成功分离并鉴定的实体
TSC包括脑肿瘤、结肠癌、前列腺癌、黑色素瘤及胰腺癌等,肺癌TSC的研究也取得很大进展。 3 肺癌干细胞 3.1 肺癌干细胞的发现 2005年Kim等从大鼠细支气管、肺泡管结合部分离出Sca-1+CD45-Pacam-CD34- 细胞,其有很强的自我更新和分化能力, 称之为支气管肺泡干细胞(BASCs)，并认为BASCs可能是肺腺癌的起源细胞。2006年,黄盛东等发现,A549细胞悬浮培养可形成3种类型的克隆集落,其中Holoelone型克隆体具有干细胞特性。2007年,Summer等从鼠的肺组织中分离出肺内源的间充质干细胞。Ho等发现肺癌SP细胞较非SP细胞具有更强的致瘤性, 表达乳腺癌耐药蛋白(ABCG2)等多种ABC家族膜转运蛋白。Eramo等在人的肺癌组织中发现一群具有自我更新、多向分化能力的CD133+细胞，其具有肿瘤细胞的恶性特征，被命名为肺癌干细胞。 3.2 肺癌干细胞的分选方法:肺癌干细胞的分选主要采用三种方法:A.应用细胞表面特异性标记进行分选;B.根据SP表型进行TSC的分选;C.利用干、祖细胞中ALDH的含量较高进行分选。 细胞表面标志物是分选肺癌肿瘤干细胞的关键。Kim等应用流式细胞仪分选出Sca+/CD45-/Pecam-/CD34+的支气管肺泡干细胞，肺腺癌肿瘤干细胞亦存在与BASCs相似的表面标志物。另一表面标志物是CD133。Eramo等发现CD133+细胞在肺癌标本中普遍存在，但含量较低。科学家们还发现，CD133+肺癌细胞可无血清悬浮培养，含血清培养出现分化； CD133+细胞比CD133-细胞更易形成与原发瘤表型一致的肿瘤，更具耐药性。上述研究显示CD133+细胞可能包含了肺癌干细胞，且和肺癌化疗耐药密切相关。但Meng等[19]对肺癌细胞株中的
细胞与细胞工程 摘要：细胞生物学在19世纪以前，许多学者的工作，都着眼于细胞的显微结构方面，主要从事于形态上的描述，1838-1839年，德国植物学家施莱登和动物学家施旺根据自己研究和总结前人的工作，首次提出了细胞学。 细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。 关键词：细胞生物学、、研究内容和现状、研究趋势、重要领域、学习方法及态度染色体工程细胞融合工程 1.20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展，特别是分子 生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。 2.2.生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科 20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现，随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化。分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对（遗传密码）的全序列，人体细胞约有10万个基因。人类基因组的“工作草图”迄今20％的测序已达99.99%的
准确率和完成率 3.21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势 80年代有远见的生物学家把分子生物学（包括分子遗传学）、细胞生物学服务、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科，无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势。遗传学（主要是分子遗传学）不仅当前是生物科学的带头学科，在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用。 植物克隆 组织培养不仅是一种植物快速繁殖的手段，同时也是植物改良、种植保存和次生物质生产的理性途径。[1]烟草作为植物组织培养的“模式植物”之一[2]，在组织培养中有重要的作用。目前烟草的组织培养和细胞培养已有不少报道。[3]近年来对烟草在抗性方面的研究，基因转化和次生物质生产等方面也取得了一些进展。 克隆（ｃｌｏｎｅ）来源于希腊文，表示用离体的细枝或小树枝增殖，后将其引入园艺学，指由一个单细胞或共同的祖先经有丝分裂产生出的细胞或生物体所构成的一个群体，其繁殖是无性的。以后逐渐将克隆的概念应用于植物学，动物学和医学等方面，并形成了比较一致的克隆动物就是将供体细胞核移入去核的卵母细胞中，使后者不经精子穿透等有性过程即可被激活，分裂并发育成个体，使得核供体的基
植物细胞工程 知识拓展 1.什么是细胞全能性? 细胞全能性（cell totipotency）比较权威的定义是1984年国际组织培养协会做出的：“细胞全能性为细胞的某种特征，有这种能力的细胞保留形成有机体所有细胞类型的能力”。这个定义比一般所说的概念“一个细胞中包含着这种生物的全部遗传信息（基因），在适当的条件下可以发育成一个完整的生物体”更基本和全面。它不但包含了培养细胞再生成植株的情况（分化成各种类型的细胞，并以一定形式构建成植物），同时也包含了培养细胞生产次生代谢物的情况（不分化或只分化成某种类型细胞，但仍留着分化为其他细胞类型的能力）。前者成为组织培养和转基因植物需要进行植株再生的理论基础，后者成为像微生物发酵一样培养细胞，生产人们所需要的次生代谢产物的理论基础，如通过红豆杉的细胞培养生产紫杉醇。 2.植物组织培养技术是如何发展起来的？ 技术和理论是一对孪生兄弟，相辅相成，技术手段的发明会促进理论的创新，理论的创新又会指导技术的实践活动。植物组织培养也是如此。 早在1902年，哈伯兰特（Haberlandt）提出高等植物的器官和组织可以不断地分割，直至单个细胞的观点，预言植物体细胞在适宜的条件下，有发育成完整植株的潜力，提出了植物细胞全能性的设想，并且用植物细胞组织进行了培养实验。他虽然未能获得再生植株，却是植物组织培养的开创者。1902年他发表了著名论文《植物细胞离体培养实验》，论文中提出的植物细胞全能性的理论是植物组织培养的理论基础。 从哈伯兰特提出植物细胞全能性的理论，到1958年斯图尔德（F.C.Steward）等人第一次用胡萝卜根的韧皮部细胞证实了植物细胞的全能性，用了整整56年。56年中许多科学家做的事情归纳起来都是在探索哈伯兰特提出的“植物细胞在适宜条件下，有发育成完整植株的潜力”中的适宜条件。 20世纪60年代以后，植物组织培养进入了迅速发展阶段，并逐步走向生产应用，如快繁脱毒、单倍体育种、种质资源保存、生产次生代谢产物等，也为人工种子、细胞融合、转基因植物等奠定了基础。 3.怎样制备胡萝卜培养基（供参考）？
干细胞论文关于干细胞的论文干细胞研究进展论文： 造血干细胞移植患者心理问题分析及护理【摘要】目的探讨造血干细胞移植患者的心理问题及心理护理要点。方法通过对8例造血干细胞移植患者从预处理开始至转出层流室病房期间（21~56 d）进行心理问题分析，及时做好心理疏导。结果患者心理状况良好，配合治疗，取得满意效果。结论造血干细胞移植的复杂性，较长的治疗期，及可能产生的各种问题，都会直接影响到患者对治疗的信心、也影响移植顺利进行和成功，因而在临床护理中，心理护理极其重要，护理人员在任何情况下均应以自己饱满的情绪感染患者，使患者树立信心，减轻或消除其焦虑、恐惧、淡漠、依赖的心理。 【关键词】造血干细胞移植；心理问题；心理护理 心理护理是指医护人员在与患者的交往中，通过医护人员的语言、行为、态度、表情和姿势等，改变患者的心理状况和行为，促进其疾病的转归和恢复［1］。造血干细胞移植为患者提供了生存的机会，但同时也给患者带来了一系列的心理压力，往往存在许多心理问题，直接影响到移植的顺利进行和疾病的康复，需要医患双方共同应对。因此，密切观察分析患者的心理问题，做好患者的心理护理极为重要。现将护理体会介绍如下。
1 临床资料 我科在2001年11月至2010年6月期间，行造血干细胞移植8例，其中男5例，女3例，年龄20~46岁。确诊为急性粒细胞性白血病5例，恶性淋巴瘤3例。移植方法：自体造血干细胞移植5例，同胞造血干细胞移植3例。 2 产生心理问题的原因分析 2.1 患者自身认知评价体系不同的患者对同一刺激情景会产生不同的心理反应［2］。迟钝者对应激视而不见，情绪反应轻；敏感者对应激性刺激很敏感，容易出现内心不安、焦虑。焦虑与性别、年龄、经济状况、教育程度有密切的关系。年轻、女性、文化程度低和经济状况差等患者，接受移植时焦虑情绪较严重。（该组患者学历：大学1例，高中文化2例，小学5例）。 2.2 环境因素患者在预处理期由普通病房转入无菌层流洁净室，由于空间小，机器噪音吵、娱乐工具少、饮食受限、无菌条件的要求，以及中心静脉导管插入后的限制等，一时难以适应环境，容易产生心理应激。 2.3 造血干细胞移植相关的并发症预处理阶段大剂量化疗和干细胞移植可发并发许多严重的并发症［3］包括感染、出血性膀胱炎、移植物抗宿主病、间质性肺炎及神经系统的并发症等，给患者带来严
移动至正常纸张中即可恢复 课程论文 论文题目：细胞培养的用途 课程名称：细胞工程技术及其在药物领域的应用 学院 专业班级 学号 姓名 联系方式 任课教师
细胞培养与抗癌药美罗华的生产 馬董琦 摘要: 通过细胞融合技术生产杂交瘤细胞，利用细胞大规模培养生产单克隆体----利妥昔单抗(美罗华的主要成分)，治疗癌症。 关键词: 杂交瘤细胞细胞培养单抗 面对死神癌症,紫杉醇毕竟过于昂贵.而杂交瘤细胞生产的单克隆抗体,素具有的特异性---生物导弹,灵敏度高，纯度高.也就是可以对癌细胞定向给药针对消灭. 单抗药物长久以来单抗一直被认为对人类癌的诊断和治疗有很高的价 值. 杂交瘤技术 Kohler和Milstein1975年首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体，为此获得1984年诺贝尔奖。该技术将可以分泌单一抗体的淋巴细胞与可以无限增殖的骨髓瘤细胞融合，获兼具两种细胞特性的杂交细胞。这种细胞可以大量增殖并产生纯一的抗体，即单克隆抗体。 细胞培养 指的是细胞在体外条件下的生长，在培养的过程中细胞不再形成组织，成为生物制品单克隆抗体生产和基因工程等的材料来源。 一．特异性杂交瘤细胞的生产 1.免疫脾细胞的制备制备杂交瘤细胞的动物多采用纯系 Balb/c小鼠。免疫的方法取决于所用抗原的性质。免疫方法同一般血清的制备，也可采用脾 内直接免疫法。 2.骨髓瘤细胞的培养与筛选在融合前，骨髓瘤细胞应经过含8-AG的培养基筛选，防止细胞发生突变恢复HGPRT的活性（恢复HGPRT的活性的细胞不能在含8-AG的培养基中存活）。骨髓瘤细胞用10%小牛血清的培养液在细胞培养瓶中培养，融合前24h换液一次，使骨髓瘤细胞处于对数生长期。 3.细胞融合的关键: 1)技术上的误差常常导致融合的失败。例如，供者淋巴细胞没有查到免疫应答。 这必然要失败的。
植物细胞工程与动物细胞工程的比较 莱阳市第九中学 生物组 范海霞 植物细胞工程的技术手段主要有植物组织培养和植物体细胞杂交，其中植物组织培养是植物细胞工程的基础；动物细胞工程的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植和核移植，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。动、植物细胞工程的原理和技术手段有相似之点，但也存在不同之处，现对两者的主要技术手段加以分析比较： 一、植物细胞的组织培养与动物细胞培养 1．过程 ⑴植物组织培养 ⑵动物细胞培养 2．两者的比较 二、植物体细胞杂交与动物细胞融合（单克隆抗体制备） 1．过程 ⑴植物体细胞杂交： 细胞悬浮液 10代细胞 50代细胞 …… 细胞株 细胞系 原代培养 传代培养 再分化 激素、光 离体的植物器官、组织或细胞 脱分化 营养物、激素 愈伤组织 根、芽 植物体 胚状体 人工种子 人造胚乳和种皮 发育
⑵动物细胞融合（单克隆抗体制备）：
三、胚胎移植与核移植 1．哺乳动物的胚胎移植：指在体外完成受精作用和早期的胚胎发育，然后将早期的胚胎转移到母体的子宫发育。试管动物是指的体外受精和早期胚胎发育生物。试管牛的培育过程如下图所示： 2．核移植：核移植是动物克隆技术的基础。鲤鲫移核鱼的培育过程如下图所示： 值得注意的是：克隆多莉羊是把来自高度分化的体细胞的核移植到去核的卵细胞中形成的重组细胞培育而来的； 【例释1】某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你 A ．0 B ．1 C ．2 D ．3 解析：动物的组织块剪碎后只能用胰蛋白酶处理，而不能用胃蛋白酶处理；植物的原生质体的促融方法可用物理法或化学法，而不用生物法；植物组织培养的培养基中的糖用的是蔗糖，而不用葡萄糖。 答案：D 【例释2】如图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是 A ．图示“白菜—甘蓝”植株不能结籽 B ．愈伤组织的代谢是自养需氧型 C ．上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分裂等过程 D ．“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果 解析：白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育的“白菜—甘蓝”植株中有两个染色体组来自白菜，两个染色体组来自甘蓝，因此“白菜—甘蓝”属于异源四倍体，是可育的，能产籽；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞，不能进行光合作用 动物→排卵→体外受精??→?培育胚胎??→?移植 母牛子宫→试管牛（激素处理） （激素处理） （兼有鲤鱼、鲫鱼特点，具有正常生殖能力） 重组细胞→鲤鲫移核鱼 ? ? ? 鲤鱼：囊胚细胞核 鲫鱼：去核未受精卵
诱导型多能干细胞的研究进展 学院：生命科学学院 专业：动物学 姓名：高丽 学号：31108031
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。与胚胎干细胞相比，iPS 细胞有操作简便和高稳定性等优点可以应用于，如创建人类疾病的遗传模型，培育转基因动物用于器官移植，改善动物生产性状和抗病性，以及生物制药等领域。本论文综述了iPS 细胞的诱导方式、诱导相关的诱导方式、iPS 细胞诱导相关的影响因素、iPS 细胞的发育潜能、iPS 细胞的重编程机制以及其应用前景。 关键词： iPS 细胞、诱导方式、诱导方式、影响因素、发育潜能、重编程机制、 诱导型多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS细胞)是通过在体细胞中转入几个特定的转录因子,实现体细胞核的重编程而获得的可不断自我更新且具有多向分化潜能的类胚胎干细胞样细胞。2006年Takahashi 和Yamanaka[1]从与干细胞多能性维持相关的24个候选因子中筛选出4个转录因子组合Oct3/4、Sox2、c-Myc和KlF4,利用逆转录病毒转染小鼠胚胎成纤维细胞和鼠尾成纤维细胞,成功诱导出小鼠iPS细胞。这一消息在生物学界引起了巨大轰动,国内外科学家们开始对iPS技术产生极大的兴趣。正是因为iPS细胞与胚胎干细胞有相同的发育潜能,并且它的获得不需要摧毁早期胚胎,从而避免引发伦理道德争论,所以迄 今研究iPS细胞的热潮仍在持续,并且未来有可能替代胚胎干细胞用于临床研究[2]。 1 iPS 细胞的诱导方式 1.1 病毒载体诱导法 病毒载体诱导法是iPS 细胞早期研究的主要应用方法，该方法简便易行，且效果显著，其主要原理是：将外源刺激因子克隆到病毒基因组中，再通过病毒对受体细胞的感染而将病毒基因组序列和外源刺激因子永久性整合到受体细胞基因组DNA 中，使外源刺激因子在一定阶段发挥作用，诱导受体细胞完成重编程过程[2]。 1.2质粒转化诱导法 质粒转化诱导法的核心原理是：将含有与重编程相关的转录因子插入到质粒载体上，并采用一定方式导入到受体细胞中，质粒在细胞内发挥作用，可在一定阶段于受体细胞中表达这些外源转录刺激因子，从而完成重编程过程。在此过程中，转录因子本身并不插入受体细
多克隆细胞系的研究价值 J6-1人白血病细胞系30年的研究 【摘要】 J6-1细胞系是我国建立的第一株人白血病细胞系，是EBV和HHV-6双重感染的多克隆细胞系。J6-1细胞系建系30年来，从J6-1细胞克隆了许多细胞因子、受体及其他基因，提供了许多有关白血病细胞性质和功能的信息，从而衍生出多项研究课题，而所有这些显示出多克隆细胞系特有的研究价值。本文就30年来J6-1人白血病细胞系的研究作一评述，包括J6-1细胞系的异质性和多克隆性，J6-1细胞群体的生存机制和J6-1细胞系的异常细胞间通讯及其意义，以及J6-1细胞系的启示。 【关键词】白血病细胞系、细胞克隆 Research Value of Multi clone Cell Line： A Comment for the 30th Anniversary of J6 1 Human Leukemic Cell Line ——Editorial Abstract J6-1 cell line is the first leukemic cell line established in China. It is a multi clone cell line infected with both EBV and HHV-6. Many cytokines, receptors and other genes were cloned from J6-1 cell line since its establishment 30 years ago. Valuable information on leukemic characteristics and functions were obtained from the studies on this cell line, which could be categorized into several research subjects. These achievements implied the unique research value of multi clone cell lines.This comment focuses attention on research advance of the J6-1 leukemic cell line in 30 years, including heterogeneity and multi cloning of J60-1 cells, survival mechanism of J6-1 cell populations, abnormal intercellalar communication of J6-1 cells with its significance and inspiration from J6-1 cell line. Key words leukemic cell line; multi clone cell line; herpes virus infection; leukemic cells characterization、Cells cloned J6-1细胞系为EBV和人类疱疹病毒 6型(HHV-6)双重感染的多克隆细胞系，30年来J6-1细胞系提供了大量有关白血病细胞性质和功能的信息，在长期研究中我们体会到多克隆细胞系有其独特的性质，应该继续发挥其研究价值。J6-1细胞系的研究带动了对于白血病等一系列疾病的治疗，在疾病治疗领域奠定了一定的基础。 1、J6-1细胞系的异质性和多克隆性 1.1 J6-1细胞系的异质性
单克隆抗体的研究进展 摘要： 抗体分子是生物及医学领域中使用最广泛的蛋白质分子。从19世纪末科学家们已开始抗体的实验研究，至今抗体的发展经历了从多克隆抗体到单克隆抗体，直至基因工程抗体，再到人源抗体的过程。单克隆抗体作为其中重要的一环，自问世以来，由于其特异性强、重复性好、操作简便易行，在疾病诊断、预防和治疗中，发挥着极其重要的作用，并显示出广阔的应用前景。本文对单克隆抗体的研究和应用发展情况做简要综述。 关键词：单克隆抗体，研究进展，单抗技术 1单克隆抗体的概述 随着细胞生物学和分子生物学的发展，单克隆抗体（monoclonal antibody , McAb）迅速广泛地应用于各个领域。抗体是由浆细胞分泌的,浆细胞又是由B淋巴细胞转化而来,每个B 淋巴细胞株制造它的专有抗体, 每株细胞系只能产生一种它专有的、针对一种它能识别的特异性抗原决定簇的抗体（图一）。这种从一株单一细胞系产生的抗体就叫单克隆抗体(简称单抗)，又被称为肿瘤“生物导弹”。 1.1国外现代生物技术产业发展的现状 自1971年Cetus公司成立至今，现代生物技术制药工业已走完了二十五年的路程，创造出35个重要的治疗药物，目前已在治疗癌症、多发性硬化症、贫血、发育不良，糖尿病、肝炎、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传性疾病中取得良好效果。在医药工业中，传统生物技术（包括近代生物技术）已为人类提供了许多重要药品，在保障人类生命健康和推动社会进步中发挥了巨大作用；现代生物技术以其特有的高新技术又为人类提供了传统生物技术难以获得的极微量的珍贵药品。由于这一系列现代生物技术新型药物的出现，使过
去无法治疗的疑难疾病得到了治疗。同时，应用现代生物技术DNA重组，细胞融合以及细胞大规模培养等现代生物技术发展和提高传统生物技术的生产水平，为抗生素、氨基酸、维生素以及基体激素等药品的生产，构建了高产新菌株，创造新工艺，提高生产能力，降低生产成本，促进生产发展。 2单克隆抗体的发展 19世纪末，白喉毒素的发现宣告第一代抗体诞生，随着现代免疫学、细胞生物学和分子生物学的不断发展，第二代抗体-单克隆抗体、第三代抗体－基因工程抗体分别于1975年和1984年问世。一个多世纪以来，抗体作为体内最奇妙的蛋白质分子，一直是生命科学，尤其是生物医学领域的研究热点，为人类多种疾病的预防、诊断和治疗做出了巨大贡献。 1975年英国剑桥的科学家Kohler和Milstein通过杂交瘤技术建立了单克隆抗体，这种抗体为鼠源单抗。单克隆抗体有特异性识别作用靶点（如肿瘤细胞、病原微生物）的能力，可用于疾病的诊断、预防和治疗，如在肿瘤的治疗上，单克隆抗体药物靶向性强，对癌细胞的追踪能力高，只聚集在癌细胞周围，能阻断癌细胞的生长，并让癌变部位萎缩，从而达到低剂量、低毒副作用的有效治疗。它就像“生物导弹”一样，注入人体后，不断寻找受体，一旦发现了癌变细胞，就在周围凝聚，结合，阻断癌细胞生长。但最初的鼠源单抗由于人鼠之间遗传背景的差异，在人体内使用时会成为外源性的蛋白抗原而引起人抗鼠抗体应，这极大的限制了单克隆抗体在疾病治疗上的应用和发展。随着生物技术的发展，单克隆抗体经历了几个主要的发展阶段：鼠源单抗、鼠/人嵌合单抗、人源化单抗、人抗体和完全人源化单抗，鼠源性蛋白的成分从100％，下降为33％乃至0％。近年来发展起来的人源化单抗和完全人源化单抗含极少甚至不含鼠源成分，这种抗体不仅避免了人抗鼠抗体反应，而且特异性、亲和力不受影响，在疾病的治疗中将发挥巨大作用，拥有极其广阔的应用前景。 3单克隆抗体药物发展现状及发展趋势 随着单克隆抗体人源化程度的提高、负作用的减少和疗效的增强，单克隆抗体在疾病治疗方面的作用越来越受到人们的重视。目前单克隆抗体药物主要用来治疗肿瘤、自身免疫性疾病和感染性疾病，尤其是在癌症治疗方面的突出疗效，
分子免疫学课程论文
干细胞研究进展 张现宁 （山东农业大学，生命科学学院，山东泰安 270000） 摘要：干细胞是一类具有自我更新和增殖分化能力的细胞，是各种组织器官的最初来源。通过几十年的研究发展，干细胞工程已经广泛应用于生命科学及医药学中的多个领域。目前研究的干细胞种类众多，本文综述了干细胞的来源、基础生物学特征和应用，以及胚胎干细胞和成体干细胞的研究进展。 关键词：干细胞来源生物学特征胚胎干细胞成体干细胞 前言：干细胞如同植物细胞或组织经组织培养后再生新植株一样，能够分化形成一个新的动物生命体。这打破了科学界对细胞的命运在胚胎期就已经确定并不可逆转的认识，为动物组织器官的再生提供了可能性，也为器官移植提供了新的来源，并且对攻克人类重大疾病如心脑血管疾病、癌症、老年性疾病等提供了新的方法和思路。20世纪90年代以来，分离和体外培养各种来源的干细胞技术不断成熟，干细胞生物学研究激起了生命科学界强烈反响，世界各国都专门设立专项用于干细胞的研究,有关干细胞的理论也不断被完善。 1 干细胞基础 1.1 干细胞的来源与发展 干细胞（stem cell ,SC）是一类具有自我更新和增殖分化能力的细胞，能产生表现型和基因型与自己完全相同的干细胞。干细胞这个词最初是在19世纪的生物学文献中出现，1896年，E.B.Wilson在论述细胞生物学文献中第一次应用干细胞一词，专门用以描述存在于寄生虫，如蠕虫、线虫、蛔虫等生殖系的祖细胞。1983年，Sulston在文献中记录，从对线虫细胞系研究中，表明生殖系祖细胞的早期细胞分裂物仍保持有关亲代分裂球特性，并证明具有自我更新能力。这种观点与目前所认识的干细胞特性较接近。1967年，美国华盛顿大学的多纳尔·托马斯发表论文称，如果将正常人的骨髓移植到病人体内，可以治疗造血功能障碍，从而开始干细胞应用于血液系统临床疾病治疗。1998年11月，美国科学家Thomason在“科学”杂志上报道，他们成功地在体外培养和扩增了人体胚胎干细胞。由于胚胎干细胞可以在一定条件下分化成各种组织，所以，可能被用来取代病人体内坏损的组织细胞，达到治病的目的，从而带动了世界范围内干细胞研究的热潮。一年后的1999年3月，美国科学家Goodell发现小鼠肌肉组织干细胞可以横向分化成血细胞。这一发现立即被世界各国科学家证实，并且发现，人成体干细胞同样具有横向分化功能[1]。自21世纪以来，世界各国纷纷投入大量资金用于干细胞研究，其研究种类众多，发展迅速，理论和技术被不断完善。1999年，《Science》将干细胞研究评为21世纪最重要的10项研究领域之首，2007年三位科学家因在胚胎干细胞与哺乳动物DNA重组方面的研究而获得诺贝尔医学和生理学奖，2012年，日本科学家山中伸弥和英国科学家约翰·咯噔因在在体细胞重编为干细胞方面的研究而获得诺贝尔医学和生理学奖。在未来中干细胞依旧是生命科学与医学领域的研究热点，终将为人类重大疾病的根治提供新的技术支持。 1.2 干细胞的生物学特性 1.2.1 干细胞的生化和形态特性：各种干细胞在形态上有一些共性，细胞较小，通常呈圆形或椭圆形，核质比较大。细胞核染色质分布较弥散，核仁较明显。细胞质内除含有游离核糖体外，其它细胞器均少且小。不同种类的干细胞生化特征有所差异，但都具有比较高的端粒酶活性，这与其增殖能力密切相关。
细胞工程 主讲人王文星 学前导引 本课程为必修考试课,理论授课32学时，期末考试闭卷 总成绩为100分：出勤+课堂提问占10%, 平时测验占20%,期末试卷占70%. 平时测验1～次,随堂考试,闭卷. 选用教材: 安利国,杨桂文.?细胞工程?第3版，科学出版社，2016 主要参考教材: 李志勇.?细胞工程?第2版，科学出版社，2010 殷红.?细胞工程?第2版，化学工业出版社，2013 第1章细胞工程简介 内容提要 一、定义五、主要研究内容 二、与其它生物工程的关系六、重要应用 三、发展历史七、本章小结 四、研究对象八、思考题 一、细胞工程定义 细胞工程：应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获取新型生物或特种细胞产品的一门科学技术。 广义的细胞工程：包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术，狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。 二、细胞工程与其它生物工程的关系 生物化学工程为基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质工程、酶工程、代谢工程提供产业化技术支持。
基因工程技术为细胞工程提供转基因细胞。 细胞工程技术为微生物工程、酶工程及工程产业化提供充足的 经过遗传改良和性状稳定的微生物、动植物细胞原料。 总结：细胞工程技术是现代生物工程技术各领域连接的桥梁和 纽带；与其它生物工程技术是密切联系，不可分割的有机整体。 三、细胞工程发展历史 细胞工程的理论基础是细胞学说和细胞全能性学说。 在植物学界，100年前，德国学者Haberlandt(1902)发表了着名 的论文《植物细胞离体培养实验》，提出了细胞全能性的观点。 20AD中叶，植物细胞组织培养与细胞的遗传操作相结合，发展 成为植物细胞工程。 20AD60s末兴起的植物单倍体技术是一项在植物育种上用途广 泛的细胞工程技术。 20AD90s以来，虽然基因工程成为生物技术的主流，但是细胞工 程并为失去独立存在价值，它继续在优良苗木繁育、农作物育种和 植物天然药物的开发中起着举足轻重的作用。 在动物学界，1907年美国学者哈里森等人采用盖玻片悬滴培养 蛙胚神经组织，存活数周，而且观察到生长现象，从而开创了动物细 胞培养的先河。 1965年，哈利斯和沃特金斯证明了灭活的病毒在控制的条件下 可以用来诱导动物细胞的融合。至此细胞融合作为一个重要的研究 领域已经引起人们的浓厚兴趣。 20AD70s初，诞生了细胞拆合工程。1972年，Prescott等人首先应用离心技术结合细胞松弛素B分离哺乳类细胞的胞质体获得成功，为研究哺乳类细胞核、质相互关系、细胞质基因的转移开创了新的途径。 近年来，细胞工程取得了迅速发展。如试管植物、试管动物、克隆动物、转基因生物反应器、干细胞等等。其中最具代表性的成就有：1977年，英国采用胚胎工程技术成功培育出世界首例试管婴儿。1997年英国利用成年动物体细胞首次克隆出绵羊“多莉”。2001年英国又宣布成功培育出世界首批转基因猪。2008年：美国科学家利用人胚胎干细胞可以在实验室培育出有携带氧功能的成熟红细胞，这个成果将可能解决个别血型血源紧缺的问题，也可帮助避免输血相关疾病的发生；美国研究人员在患糖尿病的老鼠身上做实验，将普通细胞转化成可分泌胰岛素的胰岛β细胞，减轻了病情。这一研究利用基因重组技术，实现不同种类成体细胞间直接转化，代表再生医学的重大进步。 细胞工程发展历史 2009年，马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员找到一种成功地体外培养肝细胞的方法，培养的肝细胞具有药物毒性筛选功能。研究报告详细介绍了肝细胞如何在高氧条件和无动物血清的条件下生长，并如何快速发挥正常肝脏所具有的功能。 2010年，科学家首次实现将多功能干细胞变成功能性人体肠道组织。 2011年，肿瘤的细胞免疫治疗研究进展：细胞免疫疗法能够靶向肿瘤细胞而不伤及正常组织细胞，并可产生免疫记忆来预防肿瘤复发，有可能成为肿瘤治疗的第四种方法。四、细胞工程的研究对象 细胞或其组成部分和构成的组织、器官等如染色体、细胞核、原生质体、整个细胞、受精卵、胚胎、组织或器官。 五、细胞工程的主要研究内容
单克隆抗体对肿瘤的治疗研究进展 摘要：1975年Kohler和Milstein报告用B淋巴细胞杂交瘤技术制备单克隆抗体：单克隆抗体的特异性高，性质均一，易于大量生产、通过细胞丁程。可以在体外定向地制备各种各样的单克隆抗体，这在抗体生产中是具有划时代意义的进展；而特别重要的是单克隆抗体对相应抗原具有高度的特异性以及抗体分子的均质性，可大大降低在体内与正常组织的交叉反应，为利用抗体治疗疾病，特别是治疗肿瘤带来了新的希望，当时有人称之为“魔弹”，期望单克隆抗体可以靶向攻击致病细胞或病原体而不产生毒副作用。近20年来，单克隆抗体在疾病诊断方面得到广泛应用。尽管在疾病治疗方面尽管遇到不少障碍，仍取得突破性的进展。关键词：单克隆抗体；肿瘤；现状；诊断；治疗 一、单克隆抗体含义及特点 动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系，具有不同基因不同的B淋巴细胞合成不同的抗体。当机体受抗原刺激时，抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。被激活的B细胞分裂增殖形成效应B细胞（浆细胞）和记忆B细胞，大量的浆细胞克隆合成和分泌大量的抗体分子分布到血液、体液中。如果能选出一个制造一种专一抗体的浆细胞进行培养，就可得到由单细胞经分裂增殖而形成细胞系，这一细胞系的每一个细胞均具有相同的特性且高度均一。由这一细胞系分泌的抗体由于为同一细胞克隆产生，抗体分子的均一性极高，活性，亚类，亲和力均相同。由于在筛选融合细胞时，系由一个细胞集落(即克隆)增殖而来，故称为单克隆。单克隆细胞将合成针对一种抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。 单克隆抗体主要特点有：①由于来源于单克隆细胞，所分泌的抗体分子在结构上高度均一，甚至在氨基酸序列及空间构型上均相同；②由于抗体识别的是抗原分子上单一抗原位区，且所有抗体分子均相同，由此，单克隆抗体具有高度特异性；二产生该抗体的为一无性细胞系，且可长期传代并保存，为此可持续稳定的生产同一性质的抗体。 二、单克隆抗体的制备 杂交瘤细胞系建立以后，可根据需要大量制备单克隆抗体、目前用于制备的方法主要有两种，一种是动物体内法，为国内外实验室所广泛应用；另一种是体外培养法，是目前工业化生产常采用的方法。 （一）、动物体内诱生法 此种方法操作简便、经济。目前制备一般用途，如研究和诊断用单克隆抗体，多采用此种方法。将杂交瘤细胞注射于同—品系的动物腹腔，诱生产生腹水，而在腹水中即含有高滴度的所需要的单克隆抗体，一般情况下，腹水中的特异性单克隆抗体的浓度在2-5mg/ml之间，通常比培养法高100-1000倍，对于一般用途的单抗制备是首选的方法。 同品系的动物腹腔注射降植烷或液体石蜡，0.5ml/只处理动物，一周以后动物腹腔注射5-10x10^5个细胞，约1-2周后可见动物腹部明显增大，即可用注射器由腹腔抽取腹水，一般情况下每只小鼠可采集3-5ml腹水，腹水经离心去细胞后，即得所需的单抗腹水。 采用这种方法制备单克隆抗体，需注意选择与杂交瘤同品系的动物，另可选择同品系动物与其他同种动物品系杂交一代制备，可提高每只动物产生腹水的量；此外在选择动物时，应注意动物微生物感染情况，应尽可能选择SPF动物，尤其是对用于体内目的的单克隆抗体。另外，用这种方法制备的腹水，尚含有一些非特异性的抗体，在使用时应根据不同的需要采用