动物细胞特征
动物细胞特征范文第1篇
［摘 要］ 目的：探讨经络实质。方法：从分子解剖学、细胞生理学、细胞药理学等方面已取得成果，多层面分析、探讨。结论：传统中医的经络现象之秘将会在细胞生物学、分子生物学等边缘学科研究进展中得以揭示。
［主题词］ 经络实质；经络现象；经络学说；解剖学；神经生物学StudyandAnalysisofMeridianEssenceChenJunde，
LiWu（HejinMunicipalDeformityFederationRehabilitationCenter，Shanxi0433
00，China）
［Abstract］ Purpose Toapproachmeridianessence．Methods
Analyseandstudymeridianessencefromachievmentsattainedbymolecularana
tomy，cytophysiology，cellularpharmacology，etc．．Conclusion
MeridianessenceintraditionalChinesemedicinewillbeexploredinstudyadv
ancesofcytobiology，molecularbiologyandothersciences．
［Keywords］ MeridianEssence；MeridianPhenomenon；
MeridianTheory；Anatomy；Neurobiology
针灸学的发展，离不开经络现象与经络学说。
近年来由于细胞生物学、分子生物学等边缘学科不断取得的研究进展，使得人们有可能从更为细微的水平来认识人体结构和功能活动发生、调控等方面的客观运动变化规律，这就为经络实质的揭析提供了科学的基础。围绕着这方面的研究进展，有可能从分子解剖学、细胞生理学、分子发生学、细胞药理学等不同的方向全面推动新世纪医学发展的进程。
1 分子解剖学―――以经络结构特征研究进展为前奏的解剖学研究发展
尽管20世纪的许多解剖学家都把活体的、分子水平的结构学特征作为研究的基本对象，但事实上在整个20世纪解剖学的研究都是沿着固定、显微镜下观察这一模式发展的。最早对这一模式提出挑战的就是经络现象的结构学特征研究。
1.1 经络现象的科学验证近几十年来，全世界的研究者面对丰富多变的经络现象动用了几乎所有的解剖学研究方法却终无所获，致使一部分人对经络的客观存在提出了疑问。但也有人对现代解剖学的研究方法产生怀疑，这是因为从细胞生物学的研究角度看，人体活体细胞对于机械刺激的凝胶收缩反应是可以借助细胞连接结构自动进行传布的。而有人研究证实，针刺经穴诱发的循经感传活动其实具有活体细胞的刺激―反应―传导耦联特征的［1］。这就从活体细胞实验研究这一角度证实了经络现象的客观存在。既然经络现象在细胞生物学研究领域内确是客观存在着的，人们何以会找不到其结构学上的特点呢？1.2 细胞连接通讯的结构学特征很久以来，细胞生物学家们就对细胞连接通讯现象极感兴趣，目前这方面的研究不断取得进展，使得细胞连接通讯成为当前细胞生物学研究的一个十分重要的领域。然而在区分、鉴别不同分化细胞或相同分化细胞间不同的细胞连接通讯结构特点的研究工作则毫无进展。这时人们发现现代解剖学的研究其实并不包括分子水平的结构学特征，因为迄今为止的所有解剖学研究方法都是不能用来证实分子水平的结构特征的。
1.3 细胞连接过膜连接子结构模型分子生物学的研究进展表明，组成细胞连接过膜连结的微管蛋白是一个大的基因家族，使得这些看上去相同的蛋白质具有不同的抗原性。由于微管蛋白表面的不同附着点将成为细胞外基质连接蛋白、细胞膜表面的整合素、跨膜结合蛋白以及细胞内的微丝蛋白、信号传导蛋白等的结合部位，因此，以微管蛋白为核心的细胞过膜连接结构就具有了分子解剖学方面的特征，而决定这种结构特征的主要因素在于细胞的胚胎来源性。由于个体发生过程的连续性，以细胞连接过膜结构为主的分子解剖学通道可能会自我封闭成为一个一个的子系。因此，未来解剖学的主要研究任务之一，就是要阐明证实这些体系的具体存在方式，而经络现象则因同时具有细胞连接通讯和整体功能活动的双重特征，有可能成为这方面研究的最佳突破口。
2 细胞生理学―――生理效应转换模型与针灸作用机理研究
针刺经穴引起特定相关组织、器官功能代谢活动相应改变的作用机制，虽多年来为生理学家们所关注，但迄今为止尚未有一致的意见。近年来，随着细胞生物学有关细胞内信号转导研究的进展，使得人们可以从细胞水平重新考虑人体生理功能活动的产生及调节作用。
目前的研究进展表明，有机体几乎所有分化细胞对所有刺激、调控作用的反应，首先都是从细胞膜的信号转换作用这一方式开始的。例如，第二信使、G蛋白、酪氨酸蛋白激酶以及一些小分子物质如NO、CO、Ca2＋等。与这些转换作用相对应的则是细胞内众多蛋白质以功能、活性相关的信号传导方式组合成相关的序列。如果有机体细胞内各信号传导序列之间是严格区分开来分别进行着的，则人们自然可在信号传递与效应之间划上等号。然而细胞生物学的研究资料表明，细胞内的众多信号传导序列之间事实上经常存在着一些自动的“作用交叉点”，即某一信号传导序列的某种蛋白质可以同时又是另一信号传导序列的作用环节，从而使得不同信号传导系列之间可以发生直接的转化，人们称其为细胞信使级联现象［2］。对不同分化细胞的特定功能活动来说，细胞信使级联现象可能会导致不同生理效应的转换。有实验表明，肥大细胞释放组胺的作用一般是由细胞表面抗体与特定抗原结合后引发的；如果用细胞松弛素B破坏细胞内的微丝结构，则这一特定的释放作用即可受到阻滞；反之，若用一种Ca2＋通道激活剂使肥大细胞内Ca2＋浓度升高，即使没有抗原―抗体结合肥大细胞仍可释放组胺。表明不同分化细胞的信使级联现象可以直接转换成为特定生理效应的形成或调节。这样人们就可以从细胞信号转导的角度研究特定生理功能活动的形成及调节作用，而针刺经穴的作用机制也就可能从此得以阐明。
3 细胞药理学―――分化细胞对药物的不同易感性及其整体药理效应的形成
实验研究表明，在不同经穴注射不同的药物可以引起不同的药理学效应，这种效应的形成与经典药理学研究中的常见因素，如药物的吸收速率，药物在血液及效应组织、器官内的浓度以及神经系统的完整性等并不直接相关，但是却与注射药物穴位经络循行区域内细胞外基质的存在状态直接相关。表明药理学研究亦将进入一个新的历史发展阶段。
3.1 分化细胞的信使级联与药物的易感性尽管活体分化细胞基本上都具有对生活环境、整体调控因素产生信号转换、传导作用，但不同分化细胞对同一刺激、调控因素的信号转换作用可以是不相同的；即便是同一种分化细胞，由于其细胞连接通讯功能信息传递作用可以是各不相同的，故其信使级联综合反应的特点也就可能不同。因此，对同一刺激、调控因素的反应也就可以是不相同的，这就为不同经穴注射同一药物可以产生不同的药理效应奠定了内在的基础。
3.2 信使级联综合平衡模式与中药复合式药物作用根据细胞生理学信使级联理论，不同分化细胞内功能、代谢活动状态是由信使级联综合平衡模式决定的，其最大的特点在于，人体生理功能活动的形成及调节是多个作用因素同时作用的结果；某种非特定刺激、调控因素可以诱发组织、器官的特定功能。从多元性相互作用这一角度看，传统中药的复合式药物作用与细胞信使级联综合平衡模式是基本相适应的。这样，经穴对药物的不同易感性可能会演变成为对不同分化细胞功能活动状态的综合性影响，可以将这一药理作用模式称为细胞药理学假说。
3.3 特化细胞连接通讯的信息放大作用由于细胞连接通讯可在不同分化细胞间传递同一种功能活动信息，而经过信使级联的综合作用，使得这一非特定的功能信息传递作用最终表现为不同组织、器官、系统的不同活动状态。特化细胞连接通讯是将不同部位的不同组织、器官、系统连结在一起的特殊分化前联系体系，其信息放大作用更具特殊性。这样一来，经穴对药物的不同易感性及其对信使级联综合平衡体系的影响，就可借助特化细胞连接通讯的特定放大作用形成整体性的药理作用。这种以细胞药理学为基础，以特化细胞连接通讯为主要作用途径的新药理学理论可能是新世纪医学研究趋势的另一个重要方面。
综上所述，21世纪医学发展的基本趋势可能是将细胞生物学、分子生物学等边缘学科的研究进展，全面引入解剖、生理、药理等学科的研究领域中，而传统中医的经络现象将会在这一历史发展进程中起着重要的启动作用。
4 参考文献
1 E．J．安布罗斯，D．M．伊斯蒂．细胞生物学．北京：科学出版社，1977：263
动物细胞特征范文第2篇
[关键词]植物干细胞；动物干细胞；干细胞龛；信号传导
[收稿日期]2013-07-02
[基金项目]国家自然科学基金项目（81274006）
[通信作者]*黄璐琦，Tel：（010）64014411-2955，E-mail：干细胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体，这些细胞既可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小，又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞，从而形成机体各种复杂的组织器官。
与动物不同的是，植物不能运动，植物干细胞是植物适应恶劣环境的动力之一，是维持植物多样性的源泉之一。自然界中很少有几种动物能存活几百年以上，但是许多植物的寿命都很长，许多树木可以存活几百年甚至上千年，例如龙血树的寿命可达6 000余年[11]，龙血树受伤后流出的树脂，就是名贵中药血竭。植物具有如此之长的寿命的条件是在其体内必须具有一群长期存在的未分化的未成熟细胞，即干细胞，它们一方面能不断的自我更新，另一方面能分化成许多成熟的细胞或组织。干细胞是产生所有植物组织的来源。目前，人们对控制植物干细胞命运的分子机制只有初步的了解，在这方面的进展主要来源于对拟南芥的研究。对植物干细胞与动物干细胞的比较研究可以深入认识干细胞生物学的分子调控、定向分化等核心问题。
1植物干细胞及其特征
植物干细胞是位于植物分生组织的未分化细胞，可以形成稳定的前体细胞，进而形成不同的植物组织和器官。植物干细胞是维持植物生命的原动力。植物干细胞的特征包括：能够形成所有分化细胞的类型；具有自我更新的能力，维持干细胞的数量；位于分生组织或者原形成层。
尽管愈伤组织具有干细胞样属性，愈伤组织可以作为植物干细胞的替代来源，用于培养植物化合物，但是从根本上来讲愈伤组织和植物干细胞不同[1]。愈伤组织的分化能力与干细胞相似，但两者的不同在于它们的来源。植物干细胞存在于植物分生组织及原形成层；愈伤组织来自于体细胞，是体细胞对损伤的暂时响应，是一个临时获得刺激的细胞。植物干细胞和愈伤组织之间的差异还在于细胞分化和增殖的能力是不同的，只有位于分生组织中的干细胞在植物的整个生命周期可以产生并形成新的组织和器官。
与干细胞不同，愈伤组织是异质性的。愈伤组织由成体细胞的已分化细胞组成，经过脱分化形成分化细胞获得分化能力；愈伤组织不易维持稳定的细胞分裂。
2植物干细胞与动物干细胞的异同
2.1功能的相似性
在动物中，通常将干细胞分为全能干细胞（如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞，甚至发育成为完整的个体）、多能干细胞（具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞，如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等）和单能干细胞。真正具有全能性的细胞是受精卵和其分裂产生的子细胞。与此相比，许多植物干细胞在它的整个生活周期中都具有全能性。例如存在于植物苗端分生组织和根端分生组织中的干细胞，具有旺盛的再生能力，在干细胞的整个生活周期中能使植物生长并且产生新的器官。
2.2信号传导分子的异同
2.2.1动、植物干细胞龛（stem cell niche）干细胞的定向分化需要一个比较固定的、有调控活性的微环境，称之为龛[2]。干细胞的龛是由容纳干细胞，并控制干细胞自我更新的组织细胞以及细胞外基质组成，干细胞龛的大小往往由信号分子来源及其所能到达的有效范围而限定。例如，果蝇的卵巢干细胞龛具有2种干细胞，即生殖腺干细胞（GSCs）和成体干细胞（SSCs）。果蝇卵巢生殖腺干细胞龛位于卵巢管状结构顶点的盲端（图1a）。位于顶点基部的帽细胞（Cap Cells），与生殖干细胞直接接触。帽细胞在果蝇卵巢干细胞龛中是主要的信号细胞。GSCs非对称分裂产生2个子细胞：一个仍然与帽细胞保持接触，保留干细胞的特性留在龛中；另一个子细胞则离开龛开始分化而形成卵囊细胞。此外，在果蝇生殖腺的成体干细胞龛维持成体干细胞的特征，SSCs是产生不同亚型的卵巢囊泡细胞的祖细胞。维持SSCs的信号分子也被认为是来源于帽细胞（图1a）。
维持干细胞功能的信号来源细胞以红色区域标示；干细胞以深蓝色标示；干细胞的后裔细胞以浅蓝色标示；a.果蝇卵巢生殖干细胞龛，GSCs与帽细胞接触。生殖干细胞的后裔细胞为卵囊细胞，卵囊细胞分裂形成卵囊（egg cyst）。成熟的卵囊细胞被卵泡细胞包围，卵泡细胞由成体干细胞（SSCs）产生；b.造血干细胞龛，造血干细胞与纺锤形的、N-cadherin+CD45-的成骨细胞（SNO）相接触，SNO附着于骨髓腔的骨小梁细胞。骨髓干细胞的后裔细胞是多能干细胞，多能干细胞分化成为多种血细胞；c.茎尖分生组织干细胞龛：位于组织中心的细胞表达WUS转录因子，维持干细胞特征。中心区域干细胞分裂后产生两部分细胞，一部分仍然保留在中心区域保持多能特性；另一部分细胞，随着干细胞的分裂逐渐脱离中心区域到分生组织周边区域，在周边快速分裂并分化，形成组织；d.根尖分生组织干细胞龛：根部干细胞通过静止中心的信号维持其功能。早期的干细胞后裔细胞增殖形成根冠，并分化为跟部细胞。
图1动、植物干细胞龛示意图[4]
Fig.1Examples of animal and plant stem-cell niches造血干细胞（HSC）位于骨髓的造血微环境龛中，它们与龛内特定的细胞相互作用以调节其自我更新和定向分化。在哺乳动物骨髓中，一类特殊的成骨细胞（SNO）可能是维持HSC骨髓造血干细胞龛的主要基质细胞。SNO是一种富集在骨小梁表面，呈纺锤形，N-钙黏素+CD45-的成骨细胞。HSC能在这一特定的微环境内维持长期造血，形成多能干细胞，进而分化为多种血细胞（图1b）。
在植物中，研究的比较完善干细胞龛分别位于拟南芥的茎尖和根尖的分生组织。在茎尖组织中，干细胞位于分生组织的中部。在干细胞周围的后裔细胞迅速分裂而提供多种前体细胞，形成新的器官，如叶片（图1c）。位于干细胞周围“组织中心”的细胞表达同源蛋白WUSCHEL（WUS），WUS是保持茎尖干细胞特征的必要信号分子。近年来，许多参与调控过程的基因已鉴定出来。其中起主要作用的WUS（WUSCHEL）基因和CLV（CLAVATA）基因之间形成一个反馈调节通路，控制着干细胞的数量和茎端分生组织中心区域的大小。
在拟南芥的根尖分生组织中心，有一群分裂缓慢的细胞，称为“静态中心”（图1d）。静态中心被单层干细胞所包围，维持干细胞的信号分子来源于静态中心。干细胞分裂产生的子细胞形成根的不同细胞类型与组织，进而构成植物的地下器官――植物根系。Ben Scheres等[3]研究发现静态中心维持根尖干细胞特征同样是依靠细胞的直接接触。这种短程的信号机制保证了干细胞数量的稳定性，并且与果蝇的生殖干细胞与帽细胞直接接触的方式相类似。
为了维持干细胞无限的自我更新状态，并且与分化信号及其组织器官形成方式相互协调，干细胞必需局限于特定的区域；而对于外界信号的依赖是维持干细胞数量稳定的有效方式。虽然动、植物干细胞微环境是相互独立的，但是PcG（polycomb group）蛋白的角色提示二者有某种分子相似性。PcG 蛋白是一组通过染色质修饰调控靶基因的转录抑制子，作为细胞记忆系统的一部分维持细胞身份在细胞分裂中的稳定性。PcG 蛋白与干细胞命运的决定、X染色体失活、细胞分化密切相关[12]。在动物中，PcG蛋白家族通过组蛋白甲基化和组蛋白去乙酰基化关闭与干细胞分化有关的基因，使干细胞保持未分化状态。在植物中，研究表明干细胞全能性丧失与PcG介导的基因沉默有关。染色质修饰对植物干细胞和动物干细胞的调控具有相似的分子机制[4]。
AGO（argonaute）蛋白家族是一类序列高度保守的蛋白质。分子量约为100 kDa，与非编码小RNA（如miRNA， siRNA， piRNA等）紧密相关。在真核生物中，AGO蛋白家族参与由非编码小RNAs引发的一系列序列特异性的基因表达负调控作用，即RNA基因沉默作用[13]。AGO蛋白和染色质修饰是稳定细胞状态及单细胞生物的古老机制之一。例如，在裂殖酵母Shizosaccharomyces pombe，型位点通过组蛋白H3的甲基化而沉默，这种异染色质沉默的机制涉及AGO1的RNAi。而在四膜虫Tetrahymena，由小RNAs介导的基因缺失也涉及到AGO蛋白。综上，在动、植物干细胞微环境中存在着一种限制和稳定细胞分化的相似机制[4-5]。
2.2.2维持动、植物干细胞功能的主要信号分子在哺乳动物，Wnt和Notch经典信号途径调控造血干细胞、肠上皮干细胞、皮肤干细胞和神经干细胞的自我更新[6]。Dpp （decapentaplegic）是TGF-β超家族成员，作为形态发生素指导细胞的分化、分裂，在果蝇翅膀发育过程中扮演重要角色；Dpp和Hedgehog （Hh）共同维持生殖干细胞的信号通路。Hedgehog信号通路不仅与胚胎的发育、组织的形成、成体组织再生及修复相关，同时已被证实与其他信号分子如成纤维细胞生长因子（TGF-β）、骨形态发生蛋白（BMP）共同调控发育过程。例如在果蝇卵巢管，生殖干细胞被去除后，帽细胞继续分泌Dpp和Hh。在Hh的调控下，成体干细胞最终进入生殖干细胞龛并且持续增殖。
在植物[7-9]，WUS（wuschel）基因和CLV（clavata）基因之间形成一个反馈调节通路，控制着干细胞的数量和茎端分生组织中心区域的大小，调控茎尖干细胞稳态。Scarecrow（SCR）- Shortroot（SHR）信号通路对根尖细胞起调控作用。SCR和SHR属于GRAS家族的转录因子，对根尖分生区的维持起关键作用。SCR在静态中心及内皮层表达；SHR在根尖中柱细胞表达。SHR和SCR都是维持静态中心功能必需的，共同为干细胞微环境提供信号。近年来研究也证实生长素和细胞分裂素等植物激素通过相互作用，共同调控植物干细胞的分裂和分化[14-15]。小RNA也被发现在植物干细胞间发挥着重要的信号传导作用[14]。
2.3研究方法的异同
研究动、植物中干细胞的方法不同。在动物中，追踪干细胞的方法是进行细胞分离培养，观察这些细胞在诱导分化条件下的命运。研究人员曾尝试通过不同途径实现动物体细胞重编程以获取胚胎干细胞或胚胎干细胞样的细胞或多潜能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPS细胞），这些途径主要包括：体细胞核移植；体细胞与多潜能细胞融合后的重编程；将分化的体细胞在卵细胞或多潜能干细胞的抽提物中孵育以实现体细胞重编程；体细胞经特定因子诱导重编程为iPS 细胞。虽然运用前3 种方法可以获得多潜能干细胞，但是这些方法在技术、细胞来源、免疫排斥、伦理等方面存在诸多限制。第4种方法的iPS细胞就是借助基因导入技术将某些特定因子导入动物或人的体细胞，同时可选择性地在培养液中加入特定的小分子物质，即可将体细胞重编程为多潜能干细胞[10]。对iPS细胞的研究荣获了2012年的诺贝尔生理学奖。
但是植物细胞被厚厚的细胞壁包围，无法进行单个细胞的分离培养。研究植物干细胞主要是通过观察体细胞胚的形成过程。通过悬浮培养分离出的细胞可以获得体细胞胚，此外早期发育的胚甚至是成熟组织都可以诱导体细胞胚的再生。哺乳动物的干细胞无法通过定位进行分离及鉴定。
3结语
对动、植物干细胞的比较研究可以深入认识多细胞进化的进程。综上所述，在动、植物界，干细胞行为之间有着诸多相似之处，包括有限范围内的细胞间信号传导，与子代相比干细胞分裂相对较慢。当然，动物干细胞微环境的信号分子与植物干细胞不同，并且在不同发育过程的信号分子也有所不同。因此，动、植物干细胞微环境的存在极有可能是在相似条件下的趋同进化。
干细胞如何维持多能状态，而外部信号如何介导该机制，尚未完全了解。对于植物而言，维持干细胞功能信号的特征，以及植物干细胞重构等方面有待深入研究。动、植物干细胞功能的相似性在发育生物学中是一个统一的主题。
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On plant stem cells and animal stem cells
YOU Yun1， JIANG Chao2， HUANG Lu-qi2*
（1.Institute of Chinese Materia Medica， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China；
2.National Resource Center for Chinese Materia Medica， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China）
[Abstract]A comparison of plant and animal stem cells can highlight core aspects of stem-cell biology. In both kingdoms， stem cells are defined by their clonogenic properties and are maintained by intercellular signals. The signaling molecules are different in plants and animals stem cell niches， but the roles of argonaute and polycomb group proteins suggest that there are some molecular similarities.
动物细胞特征范文第3篇
关键词 细胞凋亡 细胞焦亡
中图分类号 Q-49 文献标志码 E
2016年10月3日北京时间17：30，诺贝尔基金会宣布将2016年的诺贝尔生理学或医学奖授予大隅良典教授，以表彰他在自噬反应领域做出的卓越贡献。自噬反应属于Ⅱ型细胞凋亡类型。细胞死亡是生物界普遍存在的现象，不同于机体死亡。正常组织中，每天都有千千万万个细胞死亡，生物体主要通过严格控制细胞死亡和细胞增殖之间的平衡来调控细胞数量和质量。细胞死亡的方式通常有2种：细胞坏死、细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）。基于机制可以将程序性细胞死亡分为两大类：Caspase（半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶）依赖的和Caspase非依赖的，前者包括典型的细胞凋亡和新发现的细胞焦亡。下面重点介绍“细胞凋亡与细胞焦亡”这两种细胞死亡方式。
1 细胞凋亡
细胞凋亡一词最早是由英国的病理学家科尔和希腊语教授马克于1972年提出的。在希腊语中，apo的意思是脱离，ptosis的意思为落下，将这两个词组合（apoptosis）用来描述与秋叶落下和花儿凋谢类似的细胞死亡现象。到1990年，细胞凋亡的研究获得了里程碑式的重大进展，证明了细胞凋亡是基因调控的主动过程，典型的细胞凋亡过程涉及一系列Capase的水解、活化和信号传递过程。
1.1 细胞凋亡的形态学特征
细胞皱缩，胞间的连接消失，同时细胞间的密度增加，核质浓缩成一个或几个大的包团，染色质迁移至核膜周边形成新月形凝集，细胞核裂解为碎块，进而细胞膜内陷自行分割成几个由细胞膜包裹的，表面光滑的凋亡小体；DNA被特异性的核酸内切酶分解成180～220 bp的片断，琼脂糖电泳出现特征性的DNA梯状区带，在细胞凋亡早期需要大量的ATP。
根据细胞的形态学变化，可将细胞凋亡分为3个阶段：
① 凋亡开始。细胞表面的微绒毛、细胞突起及细胞表面的褶皱等特化结构消失，但细胞膜依然完整，没有失去选择通透性；线粒体大体保持完整，但偶尔也见到线粒体变大，嵴增多；内质网囊腔膨胀扩大；细胞骨架的结构有时变得致密和紊乱；染色质浓缩，分布在核膜周围或一侧，呈眼球状。
② 凋亡小体的形成。凋亡小体的产生有两种方式。一种为发芽脱落方式：首先染色体断裂为大小不等的片断，然后通过发芽起泡，与一些细胞器聚集在一起，形成一球形的突起，形成凋亡小体。另一种为自噬体形成方式：凋亡细胞内线粒体、内质网等和一些细胞内的胞质成分一起被内质网膜包裹，再与细胞膜融合后，形成凋亡小体。
③ 凋亡小体的消化。凋亡小体形成后，被巨噬细胞或者邻近的细胞吞噬消化，此过程不影响细胞的其他生理功能，也不引起周围细胞的炎症反应。
1.2 细胞凋亡的过程
细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段：接受凋亡信号凋亡调控分子间的相互作用蛋白水解酶的活化进入连续反应过程。
细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭。不同的外界因素启动凋亡的方式不同，所引起的信号转导也不相同，客观上说现在对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的，其过程非常复杂，比较清楚的通路主要有：
（1） 细胞凋亡的膜受体通路：各种外界因素是细胞凋亡的启动剂，它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号，引起细胞凋亡。以Fas-FasL为例：
Fas是一种跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子受体超家族成员，与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。它的活化包括一系列步骤：首先配体诱导受体三聚体化，然后在细胞膜上形成凋亡诱导复合物。这个复合物中包括带有死亡结构域的Fas相关蛋白FADD。Fas一旦和配体FasL结合，可通过Fas分子启动致死性信号转导，最终引起细胞一系列特征性变化，使细胞死亡。
Fas分子胞内段带有特殊的死亡结构域（death domain，DD）。三聚化的Fas和FasL结合后，使三个Fas分子的死亡结构域相聚成簇，吸引了胞浆中另一种带有相同死亡结构域的蛋白FADD。FADD是死亡信号转录中的一个连接蛋白，由两部分组成：C端（DD结构域）和N端（DED）部分。DD结构域负责和Fas分子胞内段上的DD结构域结合，该蛋白再以DED连接另一个带有DED的后续成分，由此引起N段DED随即与无活性的Caspase-8酶原发生同嗜联，聚合多个Caspase-8的分子，Caspase-8分子遂由单链酶原转成有活性的双链蛋白，进而引起随后的级联反应，后者作为酶原而被激活，引起下面的级联反应，细胞发生凋亡。
（2） 细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途径：线粒体不仅是细胞呼吸链和氧化磷酸化的中心，而且是细胞凋亡调控中心。实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1（Apaf-1）结合，使其形成多聚体，并促使Caspase-9与其结合形成凋亡小体，Caspase-9被激活，被激活的Caspase-9能激活其他的Caspase如Caspase-3等，从而诱导细胞凋亡。此外，线粒体还释放凋亡诱导因子如AIF，参与激活caspase。促凋亡因子能诱导细胞色素C释放和凋亡小体的形成。很显然，细胞色素C从线粒体释放的调节是细胞凋亡分子机理研究的关键问题。
尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚，但是已经确定Caspase在凋亡过程中是起着必不可少的作用。细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。到目前为止，至少已有14种Caspase被发现，Caspase分子间的同源性很高，结构相似，都是半胱氨酸家族蛋白酶。根据功能可把Caspase基本分为二类：一类参与细胞的加工，如Pro-IL-1β和Pro-IL-1δ，形成有活性的IL-1β和IL-1δ；第二类参与细胞凋亡，包括Caspase2、3、6、7、8、9、10。
1.3 细胞自噬
细胞自噬又称Ⅱ型程序性细胞死亡，参与了多种疾病的发生和发展。自噬在古希腊语中是“自食”。它是一种保守的细胞自我降解方式，是将受损细胞器及大分子物质通过溶酶体降解再利用的过程。基础水平的自噬是维持细胞稳态所必需的，同时自噬参与抗衰老、分化及发育、免疫及清除微生物、肿瘤等疾病的病理生理过程。根据结合分子的方式，自噬分为巨自噬、微小自噬和伴侣分子介导的自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）。
自噬是一系列自噬体结构演变的过程，由自噬相关基因（autophagy-related gene，ATG）执行精细的调控。在饥饿、低氧、药物等因素作用下，待降解的细胞成分周围会形成双层结构分隔膜，随后分隔膜逐渐延伸，最终将待降解的胞浆成分完全封闭形成自噬体；自噬体形成后将通过细胞骨架微管系统运输至溶酶体，二者融合形成自噬溶酶体；最终其内容物在溶酶体酶作用下被细胞降解利用。
自噬对细胞死亡的调节具有双重性：温和的自噬一定程度上保护细胞免受有害条件的侵害，促进细胞存活；严重或快速的自噬将诱导细胞程序性死亡，被称为自噬性细胞死亡（autophagy-mediated cell death，ACD）。
1.4 细胞凋亡的生理意义
细胞凋亡能确保个体正常发育、生长，根据代谢需要调节细胞数量、保持成体器官正常体积。如：指（趾）间隙的形成；细胞凋亡与胚胎发育、组织发生、组织分化和修复等过程有紧密的联系。为适应发育或组织更新的需要，机体中的细胞会在某些特定的时刻发生凋亡。如：在皮肤外层细胞的形成过程中，皮肤细胞生成于皮肤深层，然后慢慢向外表面迁移，迁移途中有些会发生凋亡，凋亡细胞就会形成具有保护作用的皮肤角质层。又如，人的唯一透明组织――眼球晶状体的发育，在胎儿形成早期阶段，由干细胞发育来的晶状体细胞与其他所有胞一样都含有细胞器，但随着发育和分化的进展，晶状体细胞发生特殊形式的凋亡，胞质中的细胞核和细胞器被毁坏，只保留完整的细胞膜，细胞膜内包裹着极浓稠的“晶状体蛋白质”溶液，成为成熟的晶状体。
此外，在成年阶段，细胞凋亡也是机体清除体内多余的、受损的、癌变的或被微生物感染的细胞的重要手段。如T淋巴细胞在胸腺成熟过程中，约有95%以上不成熟的细胞发生凋亡，只有不到5%的细胞分化为成熟的T淋巴细胞进入外周血，并发挥其免疫学功能。
2 细胞焦亡
细胞焦亡是另一种程序性细胞死亡方式，2001年，华盛顿大学学者Cookson等首次使用“Pyroptosis”来形容在巨噬细胞中发现Caspase-1依赖的细胞死亡方式。其特征为依赖于caspase-1、caspase-4/5（人）、caspase-11（鼠）也可诱导细胞焦亡，还会出现大量促炎症因子的释放。细胞焦亡的形态学特征、发生及调控机制等均不同于凋亡、坏死等其他细胞死亡方式。细胞焦亡广泛参与感染性疾病、神经系统相关疾病和动脉粥样硬化性疾病等的发生发展。
2.1 细胞焦亡的形态学特征
研究表明，焦亡细胞在形态上同时具有凋亡和坏死的特征。与凋亡的形态学相似，焦亡细胞表现为细胞核浓缩，染色质DNA断裂以及TUNEL染色阳性。但与凋亡不同，细胞焦亡细胞膜完整性丧失后细胞内容物释放，诱发炎症反应。研究表明细胞发生焦亡时细胞膜有1～2 nm的小孔形成，正是这些小孔使细胞内的离子平衡丧失，水分内流，细胞肿胀继而膜破裂，细胞发生渗透性溶解。与细胞坏死的形态学也相似，表现为出现核碎裂、核溶解；细胞膜渗透性增高，细胞肿胀、破裂；胞质及内容物外泄，引起炎症反应。
2.2 细胞焦亡的分子机制
细胞焦亡的主要分子机制：细胞焦亡是依赖于Caspase-1的细胞死亡方式，Caspase-1由一个被称为炎症小体的复合物在感知病原信号后激活，经典的炎症小体包括NLRP1、NLRP3、NAIP-NLRC4、AIM2和Pyrin等，是多蛋白信号复合物，每个炎症小体包括1个Caspase激活和募集域（CARD）或PYD结构域。经典炎症小体在激活Caspase-1后，将无活性的IL-1β前体和IL-18前体裂解为有活性的IL-1β和IL-18，进一步诱导其它炎症细胞因子、趋化因子、粘附分子的合成，放大局部和全身炎症反应。老鼠和人的巨噬细胞和树突状细胞是Caspase-1依赖的细胞焦亡的主要细胞类型。另外，Caspase-11还能通过非经典炎症小体途径活化，导致细胞焦亡。脂多糖（LPS）能直接与Caspase11的CARD结合并激活，然后调控NLRP3炎症小体依赖的Caspase-1裂解，但目前这种细胞内脂多糖相关的作用机制还不清楚。同时，Caspase-4/5作为人类Caspase-11的相似物，能直接与脂多糖结合，激活与Caspase-11类似的细胞焦亡过程。
细胞程序性死亡（PCD）是个体生长发育及维持组织稳态的必要组成部分，细胞焦亡和细胞凋亡都属于细胞程序性死亡。细胞焦亡由inflammasomes激活的Caspase-1触发。Caspase-1激活可诱导IL-1β和IL-18分泌，细胞焦亡导致细胞溶解、胞质内容物释放到细胞外，引起炎症反应。作为一种伴随炎症反应的细胞死亡方式，细胞焦亡的意义并不亚于凋亡，在某些病理过程中，细胞焦亡甚至比凋亡更具实际意义。目前，较之于凋亡这一迄今为止研究最为深入的细胞死亡方式，随着对细胞焦亡的认识和研究刚刚起步，无论是在细胞焦亡的发生机制与调控机制，还是在细胞焦亡的检测技术方面都将需要更多更细致的研究。
参考文献：
[1] 翟中和，王喜忠，丁明孝著.细胞生物学[M].北京：高等教育出版社，2011，454.
[2] 刘海峰，孙文汇，高洪等.细胞凋亡的特征及其检测方法[J].动物医学进展，2008，29（3）：106.
[3] Ryter SW， Mizumura K， Choi AM. The impact of autophagy on cell death modalities[J]. Int J Cell Biol， 2014，2014： 502-676.
[4] 祁会丽，姚丽芬.细胞焦亡激活机制及相关疾病研究进展[J].中华实用诊断与治疗杂志，2016，12（5）：7-9.
[6] Duprez L，Wirawan E， BergheTV，et a1.Major cell death path―ways at a glance[J].Microbes and Infection，2009.1l：1050-1062.
动物细胞特征范文第4篇
1. 下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是（ ）
A. 玉米种子萌发长成新植株
B. 小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C. 小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D. 胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成愈伤组织
2. 下列有关干细胞的叙述，哪项不正确（ ）
A. 干细胞可以用来治疗21三体综合征
B. 干细胞可以分化成多种细胞
C. 胚胎和成体中都有干细胞的存在
D. 干细胞可以增生更多干细胞
3. 下列关于细胞分化的叙述错误的是（ ）
A. 细胞分化意味着不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B. 细胞分化是动物和植物发育的基础且贯穿于其整个生命进程中
C. 细胞分化不一定会导致细胞全能性丧失
D. 具分裂能力的细胞一定会分化且分化程度越高分裂能力就越低
4. 关于细胞癌变、衰老的叙述，正确的是（ ）
A. 癌细胞的细胞膜上糖蛋白的含量比正常细胞多
B. 细胞的衰老不等同于机体的衰老
C. 衰老的细胞内，酶的活性降低，细胞核体积缩小
D. 癌细胞与正常细胞相比，遗传物质不一定发生改变
5. 下列哪项不是哺乳动物衰老的红细胞所具有的特征（ ）
A. 水分减少，细胞萎缩
B. 某些酶的活性降低
C. 细胞核体积增大
D. 细胞膜的通透改变
6. 下列关于细胞生理活动的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
B. 细胞的增殖、分化、坏死、凋亡在生物体的生命历程中都具有积极意义
C. 细胞分裂伴随个体发育的整个过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段
D. 细胞凋亡是受遗传物质控制的正常生理过程，溶酶体在细胞凋亡中起重要作用
7. 根据下图判断下列叙述不正确的是（ ）
A. ①②，①④的根本原因是基因的选择性表达
B. 抑制DNA复制可使①③停止
C. ②、④、⑤细胞中的DNA总含量相同，RNA种类、含量不同
D. ③⑤是以新陈代谢为基础，此时细胞的同化作用大于异化作用
8. 下列属于细胞分化、癌变和衰老的共同表现的是（ ）
A. 细胞的形态、结构和功能发生变化
B. 新陈代谢速度减慢
C. 遗传物质发生改变
D. 细胞膜的通透性改变
9. 下列关于细胞分化、衰老、癌变和凋亡的叙述，错误的是（ ）
A. 细胞凋亡时有些酶的活性会增强
B. 分化和癌变过程中均发生遗传物质的改变
C. 造血干细胞分化成白细胞的过程不可逆
D. 衰老细胞具有水分减少、代谢减慢等特征
10. 正常细胞转变为癌细胞的过程中，不发生改变的是（ ）
A. 细胞中的染色体数 B. 细胞的形态结构
C. 细胞中的遗传物质 D. 细胞的分裂能力
二、非选择题
11. 细胞分化是生物________的基础，个体各细胞遗传信息相同，但________、________、________却很大差异。分化程度高的植物细胞，细胞全能性 （高/低）。克隆羊体现了________的全能性。
12. 人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因，其突变后表达的产物是G蛋白。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后，G蛋白将信号经图中的过程①形成转录激活剂，激活剂激活、启动过程②③，形成大量物质D，导致细胞周期启动并过度分裂（图中字母表示物质，数字表示生理过程）。
（1）癌细胞的两个重要特点是 ________、________。
（2）过程②③合称为________。
（3）图中②过程中，主要需要 ________酶，其作用是________。
（4）根据图中的信息，从信息交流的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法________。
13. 下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，据图回答：
（1）对于人体来说，在A、B、C、D四项生命活动中，有积极意义的是________。
（2）B过程表示一个细胞增殖的后代，在形态、结构和功能上发生________的过程。
（3）该生物为________生物，其中A过程的方式可能有________。
（4）在细胞有丝分裂末期染色体的动态变化是指________。在高度分化的生物体细胞中基因的表达特点是________。
（5）由于某种原因，正常细胞发生了D过程，细胞中的原癌基因发生的变化是________。某科研单位研制了一种新药，为了验证此药物对此类肿瘤有较好的疗效，将肿瘤细胞悬浮液分成等细胞数的A、B两组。A组加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B组应加入________。相同条件下培养一段时间后，洗去培养液，把两组细胞做相应的处理，分别检测两组细胞的放射性强度。如果出现的实验现象为________，则说明此药物的疗效好。
14. 下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。
（1）①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的________功能。
（2）细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，根本原因是________________________________。
动物细胞特征范文第5篇
2016年10月3日北京时间17：30，诺贝尔基金会宣布将2016年的诺贝尔生理学或医学奖授予大隅良典教授，以表彰他在自噬反应领域做出的卓越贡献。自噬反应属于Ⅱ型细胞凋亡类型。细胞死亡是生物界普遍存在的现象，不同于机体死亡。正常组织中，每天都有千千万万个细胞死亡，生物体主要通过严格控制细胞死亡和细胞增殖之间的平衡来调控细胞数量和质量。细胞死亡的方式通常有2种：细胞坏死、细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）。基于机制可以将程序性细胞死亡分为两大类：Caspase（半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶）依赖的和Caspase非依赖的，前者包括典型的细胞凋亡和新发现的细胞焦亡。下面重点介绍“细胞凋亡与细胞焦亡”这两种细胞死亡方式。
1 细胞凋亡
细胞凋亡一词最早是由英国的病理学家科尔和希腊语教授马克于1972年提出的。在希腊语中，apo的意思是脱离，ptosis的意思为落下，将这两个词组合（apoptosis）用来描述与秋叶落下和花儿凋谢类似的细胞死亡现象。到1990年，细胞凋亡的研究获得了里程碑式的重大进展，证明了细胞凋亡是基因调控的主动过程，典型的细胞凋亡过程涉及一系列Capase的水解、活化和信号传递过程。
1.1 细胞凋亡的形态学特征
细胞皱缩，?胞间的连接消失，同时细胞间的密度增加，核质浓缩成一个或几个大的包团，染色质迁移至核膜周边形成新月形凝集，细胞核裂解为碎块，进而细胞膜内陷自行分割成几个由细胞膜包裹的，表面光滑的凋亡小体；DNA被特异性的核酸内切酶分解成180～220 bp的片断，琼脂糖电泳出现特征性的DNA梯状区带，在细胞凋亡早期需要大量的ATP。
根据细胞的形态学变化，可将细胞凋亡分为3个阶段：
① 凋亡开始。细胞表面的微绒毛、细胞突起及细胞表面的褶皱等特化结构消失，但细胞膜依然完整，没有失去选择通透性；线粒体大体保持完整，但偶尔也见到线粒体变大，嵴增多；内质网囊腔膨胀扩大；细胞骨架的结构有时变得致密和紊乱；染色质浓缩，分布在核膜周围或一侧，呈眼球状。
② 凋亡小体的形成。凋亡小体的产生有两种方式。一种为发芽脱落方式：首先染色体断裂为大小不等的片断，然后通过发芽起泡，与一些细胞器聚集在一起，形成一球形的突起，形成凋亡小体。另一种为自噬体形成方式：凋亡细胞内线粒体、内质网等和一些细胞内的胞质成分一起被内质网膜包裹，再与细胞膜融合后，形成凋亡小体。
③ 凋亡小体的消化。凋亡小体形成后，被巨噬细胞或者邻近的细胞吞噬消化，此过程不影响细胞的其他生理功能，也不引起周围细胞的炎症反应。
1.2 细胞凋亡的过程
细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段：接受凋亡信号凋亡调控分子间的相互作用蛋白水解酶的活化进入连续反应过程。
细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭。不同的外界因素启动凋亡的方式不同，所引起的信号转导也不相同，客观上说现在对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的，其过程非常复杂，比较清楚的通路主要有：
（1） 细胞凋亡的膜受体通路：各种外界因素是细胞凋亡的启动剂，它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号，引起细胞凋亡。以Fas-FasL为例：
Fas是一种跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子受体超家族成员，与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。它的活化包括一系列步骤：首先配体诱导受体三聚体化，然后在细胞膜上形成凋亡诱导复合物。这个复合物中包括带有死亡结构域的Fas相关蛋白FADD。Fas一旦和配体FasL结合，可通过Fas分子启动致死性信号转导，最终引起细胞一系列特征性变化，使细胞死亡。
Fas分子胞内段带有特殊的死亡结构域（death domain，DD）。三聚化的Fas和FasL结合后，使三个Fas分子的死亡结构域相聚成簇，吸引了胞浆中另一种带有相同死亡结构域的蛋白FADD。FADD是死亡信号转录中的一个连接蛋白，由两部分组成：C端（DD结构域）和N端（DED）部分。DD结构域负责和Fas分子胞内段上的DD结构域结合，该蛋白再以DED连接另一个带有DED的后续成分，由此引起N段DED随即与无活性的Caspase-8酶原发生同嗜性交联，聚合多个Caspase-8的分子，Caspase-8分子遂由单链酶原转成有活性的双链蛋白，进而引起随后的级联反应，后者作为酶原而被激活，引起下面的级联反应，细胞发生凋亡。
（2） 细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途径：线粒体不仅是细胞呼吸链和氧化磷酸化的中心，而且是细胞凋亡调控中心。实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1（Apaf-1）结合，使其形成多聚体，并促使Caspase-9与其结合形成凋亡小体，Caspase-9被激活，被激活的Caspase-9能激活其他的Caspase如Caspase-3等，从而诱导细胞凋亡。此外，线粒体还释放凋亡诱导因子如AIF，参与激活caspase。促凋亡因子能诱导细胞色素C释放和凋亡小体的形成。很显然，细胞色素C从线粒体释放的调节是细胞凋亡分子机理研究的关键问题。
尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚，但是已经确定Caspase在凋亡过程中是起着必不可少的作用。细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。到目前为止，至少已有14种Caspase被发现，Caspase分子间的同源性很高，结构相似，都是半胱氨酸家族蛋白酶。根据功能可把Caspase基本分为二类：一类参与细胞的加工，如Pro-IL-1β和Pro-IL-1δ，形成有活性的IL-1β和IL-1δ；第二类参与细胞凋亡，包括Caspase2、3、6、7、8、9、10。
1.3 细胞自噬
细胞自噬又称Ⅱ型程序性细胞死亡，参与了多种疾病的发生和发展。自噬在古希腊语中是“自食”。它是一种保守的细胞自我降解方式，是将受损细胞器及大分子物质通过溶酶体降解再利用的过程。基础水平的自噬是维持细胞稳态所必需的，同时自噬参与抗衰老、分化及发育、免疫及清除微生物、肿瘤等疾病的病理生理过程。根据结合分子的方式，自噬分为巨自噬、微小自噬和伴侣分子介导的自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）。
自噬是一系列自噬体结构演变的过程，由自噬相关基因（autophagy-related gene，ATG）执行精细的调控。在饥饿、低氧、药物等因素作用下，待降解的细胞成分周围会形成双层结构分隔膜，随后分隔膜逐渐延伸，最终将待降解的胞浆成分完全封闭形成自噬体；自噬体形成后将通过细胞骨架微管系统运输至溶酶体，二者融合形成自噬溶酶体；最终其内容物在溶酶体酶作用下被细胞降解利用。
自噬对细胞死亡的调节具有双重性：温和的自噬一定程度上保护细胞免受有害条件的侵害，促进细胞存活；严重或快速的自噬将诱导细胞程序性死亡，被称为自噬性细胞死亡（autophagy-mediated cell death，ACD）。
1.4 细胞凋亡的生理意义
细胞凋亡能确保个体正常发育、生长，根据代谢需要调节细胞数量、保持成体器官正常体积。如：指（趾）间隙的形成；细胞凋亡与胚胎发育、组织发生、组织分化和修复等过程有紧密的联系。为适应发育或组织更新的需要，机体中的细胞会在某些特定的时刻发生凋亡。如：在皮肤外层细胞的形成过程中，皮肤细胞生成于皮肤深层，然后慢慢向外表面迁移，迁移途中有些会发生凋亡，凋亡细胞就会形成具有保护作用的皮肤角质层。又如，人的唯一透明组织――眼球晶状体的发育，在胎儿形成早期阶段，由干细胞发育来的晶状体细胞与其他所有?胞一样都含有细胞器，但随着发育和分化的进展，晶状体细胞发生特殊形式的凋亡，胞质中的细胞核和细胞器被毁坏，只保留完整的细胞膜，细胞膜内包裹着极浓稠的“晶状体蛋白质”溶液，成为成熟的晶状体。
此外，在成年阶段，细胞凋亡也是机体清除体内多余的、受损的、癌变的或被微生物感染的细胞的重要手段。如T淋巴细胞在胸腺成熟过程中，约有95%以上不成熟的细胞发生凋亡，只有不到5%的细胞分化为成熟的T淋巴细胞进入外周血，并发挥其免疫学功能。
2 细胞焦亡
细胞焦亡是另一种程序性细胞死亡方式，2001年，华盛顿大学学者Cookson等首次使用“Pyroptosis”来形容在巨噬细胞中发现Caspase-1依赖的细胞死亡方式。其特征为依赖于caspase-1、caspase-4/5（人）、caspase-11（鼠）也可诱导细胞焦亡，还会出现大量促炎症因子的释放。细胞焦亡的形态学特征、发生及调控机制等均不同于凋亡、坏死等其他细胞死亡方式。细胞焦亡广泛参与感染性疾病、神经系统相关疾病和动脉粥样硬化性疾病等的发生发展。
2.1 细胞焦亡的形态学特征
研究表明，焦亡细胞在形态上同时具有凋亡和坏死的特征。与凋亡的形态学相似，焦亡细胞表现为细胞核浓缩，染色质DNA断裂以及TUNEL染色阳性。但与凋亡不同，细胞焦亡细胞膜完整性丧失后细胞内容物释放，诱发炎症反应。研究表明细胞发生焦亡时细胞膜有1～2 nm的小孔形成，正是这些小孔使细胞内的离子平衡丧失，水分内流，细胞肿胀继而膜破裂，细胞发生渗透性溶解。与细胞坏死的形态学也相似，表现为出现核碎裂、核溶解；细胞膜渗透性增高，细胞肿胀、破裂；胞质及内容物外泄，引起炎症反应。
2.2 细胞焦亡的分子机制
动物细胞特征范文第6篇
关键词:猪繁殖与呼吸综合征;研究进展
中图分类号:S828.3文献标识码:B文章编号:1007-273X(2010)07-0010-04
猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS)是1987年首先在美国发现的一种引起成年母猪繁殖障碍(如流产、早产、死胎等)和仔猪呼吸道疾病为主要特征的猪传染病。该病由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起,属于接触性传染病。目前该病在世界多数地域均有报道。我国在1996年证实了该病的存在[1]。由于PRRS给全球的养猪业造成了巨大的经济损失,是危害养猪业发展的主要的传染病之一,该病被国际兽疫局(OIE)列为B类传染病。2008年12月11日公布的《中华人民共和国农业部公告第1125号》将高致病性猪蓝耳病列为一类动物疫病,将猪繁殖与呼吸综合征(经典蓝耳病)列为二类动物疫病。
目前世界各国投入大量人力物力致力于该病的研究,并取得了较大进展。笔者现从PRRS的病原学特性、致病机理、动物机体免疫以及该病的检测与防制等几方面对该病的研究进展作一简要综述。
1PRRSV的病原学特征
PRRSV由荷兰学者Wensvoort等首次分离并鉴定[2],国际病毒分类委员会第六分类报告将其列为动脉炎病毒科,动脉炎病毒属,是一种有囊膜的不分节段的单股正链RNA病毒[3]。该病毒基因组RNA的转录机制类似于冠状病毒[4]。
PRRSV在带毒仔猪的脾脏中含量最高,依次是肾脏、肺脏、淋巴结、肝脏、心脏等。PRRSV抗原在死胎体内主要集中于淋巴结和脾脏的巨噬细胞中,在新生仔猪中仅能在肺中检出。对于成年猪该病毒主要位于肺脏等内脏器官以及淋巴结等免疫器官,在生殖道上皮细胞、血管内皮细胞以及、脑等组织的巨噬细胞中也有病毒存在[4]。可以用猪原代肺巨噬细胞、外周血单核细胞、肺血管内巨噬细胞等少数几种来培养PRRSV。不同的病毒株,其最适培养细胞有较大差别且其生长繁殖状况也显著不同。有些病毒株在每代细胞上培养3～4d即可出现细胞病变,有些则需要培养2～3代。其细胞病变的特征是:开始细胞的折光性增强,接着呈灶状变圆、突起,72h后细胞开始皱缩并逐渐脱落,细胞病变发展到80%左右时,大部分细胞会脱落,出现空洞[5]。
PRRSV分为以ATCC VR-2332株为代表的美洲株和以LV株为代表的欧洲株两个基因型[6]。纯化的病毒粒子呈球形,直径45～100nm,平均约62nm。核衣壳的直径25～30nm,核衣壳上有约5nm的突起,有脂质双层膜外绕突起,因此该病毒对氯仿、乙醚等脂溶剂和除垢剂较为敏感。在氯化铯和蔗糖密度梯度中浮密度分别为1.13～1.19g/cm3和1.18～1.23g/cm3。PRRSV对高温比较敏感,在56℃下45min即可完全失活。37℃处理10～24h、20℃放置6d或4℃放置1个月,病毒的滴度将下降90%以上。低温、潮湿的环境有利于PRRSV的存活,-20℃和-70℃可保存病毒,在-70℃下,病毒可以保存4个月以上而不影响其感染性。在绝大多数污染物中PRRSV极不稳定,在井水、自来水、PBS水中的存活期为3～11d。在pH7的环境中,PRRSV的感染力可以下降90%以上。PRRSV无凝血活性,不凝集鸡、鸭、山羊、小白鼠及人的红细胞,但用非离子除垢剂处理后,再用脂溶剂处理,可凝集小鼠红细胞[5]。
PRRSV在感染猪体内能诱发中和抗体(neutralizing antibodies,NAs)的产生,但是较低滴度的中和抗体(亚中和水平抗体)不但不能有效清除血液中的病毒,反而与病毒形成病毒-抗体复合物,病毒借助抗体的Fc片段与Fc受体阳性细胞结合,促进病毒进入细胞而建立感染[7],产生所谓的抗体依赖性增强作用(antibody dependent enhancement,ADE)。该作用是PRRSV的一个重要的生物学特征。PRRSV对肺巨噬细胞(PAM)、单核细胞和小胶质细胞的某些亚群有严格的限制性亲嗜性,PAM是其首选的靶细胞,这些细胞的分化和活化状态会影响其易感性。
2PRRSV的致病机理
PRRSV通过呼吸道或生殖道侵入猪体后,主要侵害肺泡及血液等组织的巨噬细胞。首先通过呼吸道与PAM上的受体结合,再经胞吞作用进入PAM,并在PAM内迅速增殖(特别是尚未成熟的PAM最适合PRRSV繁殖),使PAM受损死亡,导致数量减少,存活的PAM表现功能低下,使肺泡功能发生障碍,进而仔猪表现典型的呼吸道症状[6]。
PRRSV感染宿主细胞以及在宿主细胞内进行复制的过程受到宿主细胞的细胞受体、胞内大分子及细胞因子影响。
在PAM中发现了多个PRRSV受体,这与PRRSV感染受体细胞所具有的严格的细胞噬性有关。段小波等使用单克隆抗体Mb41D3与PAM作用,在PAM中找到了PRRSV的受体Sn(唾液酸黏附素)。Delputte等研究发现,PAM表面的硫酸乙酰肝素(Heparan Sulfate,HS)也是PRRSV的受体,同时还发现PRRSV中以M-GP5复合物形式存在的病毒基质蛋白是HS受体的主要结合位点,并证明肝素和mAb41D3在共同作用下可完全阻断PRRSV感染PAM[8,9]。
Kim等发现波形蛋白是Marc-145细胞受体。Cafruny的研究表明除了受体外,完整的细胞骨架对于PRRSV在Marc-145细胞间的传播也十分重要。
胞内大分子物质可导致PRRSV在宿主细胞内产生增殖性感染,胞内大分子可以协助病毒脱壳和病毒基因组的释放(CD163和CD151)。包括干扰素在内的细胞因子具有抑制PRRSV在宿主细胞内增殖的作用。
有试验表明感染PRRSV后3～14d内血液中的淋巴细胞及单核细胞也显著降低,说明PRRSV有可能转移到局部淋巴组织的巨噬细胞和单核细胞内进行进一步的增殖[10]。由于巨噬细胞的大量破坏,使其对异物的非特异性吞噬清除功能大为降低,机体的非特异性免疫功能下降。又因PRRSV的增殖可导致PAM减少,使机体的杀菌作用的功能降低,易继发其他细菌或病毒感染,而使疾病的症状加重,这有可能是PRRS常和其他疾病同时存在的根本原因。由于PAM的大量崩解使PRRSV释放进入血液或淋巴,在血液巨噬细胞和单核细胞内增殖,并分布到全身各组织器官的巨噬细胞内,引起病毒血症及全身淋巴结的肿大等病理变化。猪在接种病毒后24h可出现病毒血症,平均持续约28d,最长可达56d。随着病毒的增殖,机体会出现肺、淋巴结的损伤和以及微循环障碍等,主要表现为特征性间质性肺炎和淋巴结的肿大,支气管坏死和肺的广泛性出血,下领淋巴结、肠淋巴结及扁桃体弥散出血及水肿等。
PRRSV也可感染公猪生殖系统,导致数量减少,使公猪繁殖性能降低,并可通过将PRRSV传染给母猪,引起母猪的繁殖障碍。感染PRRSV的孕猪可引起子宫内胎儿感染,但机制不明。Lager等对繁殖母猪进行攻毒试验,发现怀孕母猪感染PRRSV后可导致胎儿脐带扩张、出血,呈现坏死性脐动脉炎的变化,使得脐血管的正常血液循环受损,造成胎儿缺氧死亡。病理组织学检查发现在流产胎儿的血管周围出现以巨噬细胞和淋巴细胞浸润为特征的动脉炎、心肌炎和脑炎。
3动物免疫机制对PRRSV的反应
PRRSV感染细胞后可引起机体产生体液免疫和细胞免疫。
PRRSV感染后约1～2周内,猪体免疫系统被激活,产生一系列免疫应答,并可通过几种不同血清学方法检测[11]。感染PRRSV后5～7d,就可在一些猪体内检测到PRRSV抗体(机体首先产生IgG抗体,但亦有报道称是IgM)[12],感染14d后所有猪都会产生抗体。感染14d后IgM达到最高值,在感染42d后迅速下降,直至检测不出。感染后21～49d机体的IgG达到最大值。但IgM和IgG的迅速响应与中和抗体(NAs)的反应并不对应。
Nelson等研究了猪对北美型PRRSV毒株产生体液免疫的过程。最早产生的抗体是针对15kU的核衣壳蛋白(N),随后产生的抗体主要针对19kU的膜蛋白(M),然后产生的是26kU糖蛋白GP5的抗体。另有研究表明非结构蛋白Nsp2中包含一群非中和性抗原决定簇并且有可能是PRRSV的免疫蛋白。很多诊断性检验表明主要免疫原是核衣壳蛋白(N)。这些抗体在感染后一周左右出现并持续存在数月。
在病毒最初感染的4周内,无法用常规的病毒中和试验(virus neutralization tests,VNTs)检测中和抗体[11]。体外试验表明,中和抗体可抑制PRRSV对巨噬细胞的感染性。研究表明中和抗体效价可以作为评价PRRSV疫苗效力的一个重要参数。
猪感染PRRSV后产生体液免疫的同时,也会产生细胞免疫。单核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞是主要的免疫反应。利用北美型PRRSV毒株所制的灭活疫苗接种后,PRRSV特异性的IFN-γ分泌细胞最早在接种3周后出现,以后10周在50万～100万U/百万外周血单核细胞(PBMCs)范围内波动,随后在接种后48周增长到400万～500万U/百万外周血单核细胞。在机体的免疫过程中,干扰素和细胞因子的作用也相当明显。早期研究显示,PRRSV非常容易受I型IFN的影响,并且可以抑制IFN-α的响应,因为在PRRSV复制活跃的猪肺中IFN-α的水平较感染猪圆环病毒等的要低。不同的PRRSV分离株诱导或抑制IFN-α的能力是不同的。感染美洲株或欧洲株的PRRSV后,PBMCs中的IL-10的mRNA水平均有所上升,并且支气管肺泡洗液中白细胞介素10浓度会升高,表明IL-10可能在PRRSV的免疫应答调节机制中起重要作用。
PRRSV可能会阻碍T淋巴细胞的正确抗原递呈和活化作用。尽管PRRSV并不削弱混杂在白细胞反应中的增殖反应,但它抑制主要组织相容性复合体-I(main histocompatibility complex,MHC-I)在树突细胞(dendritic cells,DCs)中的表达。与CD14相同,MHC-I和MHC-II在源于单核细胞的DCs中的表达也被抑制,它们可被感染反应激活但不能被PRRSV激活。当被感染的DCs被用作同源或非同源的淋巴细胞时,增生反应明显下降,表明被感染的DCs表现出较低的抗原活性。PRRSV可通过改变巨噬细胞和树突细胞的细胞形态来减轻先天免疫反应,并通过修改(MHC)-I分子的表达来参与抗原递呈。
4PRRSV的检测技术
目前运用于PRRSV检测的方法可分为免疫学检测法以及核酸检测法。免疫学检测包括免疫荧光染色法、免疫过氧化物酶染色法以及免疫胶体金法等。核酸检测法主要是指反转录-聚合酶链式反应检测法(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)。通过检测抗体或抗原水平可以评价猪个体或群体的病毒感染情况以及疫苗免疫效果,目前用于PRRSV抗体或抗原检测的方法主要有免疫荧光抗体(IFA)试验、免疫过氧化酶单层细胞试验(IPMA)、血清中和(SVN)试验及酶联免疫吸附试验(ELISA)等。
这些方法中ELISA(包括间接ELISA和阻断ELISA)较适于大规模检测,该法方便、易行、操作过程及结果判定能够标准化且具有高度特异性和敏感性。ELISA诊断抗原有2种:从细胞培养物中纯化的全病毒抗原和重组PRRSV核衣壳蛋白。这两种诊断抗原都有较强的背景反应。目前市面上已有PRRSV抗体ELISA检测试剂盒出现,但尚存在假阳性结果。
由Wensvoort等建立的IPMA是目前欧洲和美洲国家广泛使用的血清学诊断方法[2]。该法敏感性和特异性也都很好。有研究表明IPMA可比ELISA试剂盒提前2～3d检测出抗体,尤其是对母源抗体。IPMA的不足主要在于其结果判定不能自动显示、有一定的主观性,检测时间长,花费大,不适合大规模检测。而ELISA方法可以在不损失特异性的基础上提高敏感性,相比而言,ELISA方法更适合诊断PRRSV。
IFA同IPMA一样,结果判定也有较大的主观性,用IFA法检测抗体滴度较低的血清可能会出现假阴性结果。血清中和试验同其他几种方法相比敏感性较低,可能是由于PRRSV特异性中和抗体出现较晚。
RT-PCR方法扩增的目的片段主要针对PRRSV的核衣壳蛋白的编码基因。该方法省时、省力且敏感性、特异性等明显高于病毒分离和ELISA。目前该方法广泛应用于PRRSV的鉴定和临床诊断。血清、、肺脏等都可以作为该法的检验样品。近年来荧光定量RT-PCR[13]、逆转录恒温扩增技术(RT-LAMP)[14]的发展,为PRRSV的早期快速诊断提供了有力工具。
5PRRS的控制方法及疫苗研究进展
对于控制PRRS来说,保证饲料原料的质量、加强通风、保证饮水、减少应激以及做好隔离淘汰等工作是整个控制工作中最重要的一步。
及时接种疫苗也是预防PRRS的重要方法。目前PRRS的疫苗主要有灭活疫苗、弱毒疫苗和基因工程疫苗等。灭活疫苗具有安全、不存在散布病毒和造成PRRS新疫源的危险、便于贮存和运输、对母源抗体的干扰作用不敏感等优点,因此人们首选灭活疫苗来预防和控制PRRS。有报道称PRRS的某些灭活疫苗接种猪后可以减少病毒血症的发生、有效阻止肺部病变,可提高母猪的繁殖力、改善死胎状况。接种灭活疫苗20d左右,体内抗体可达到高峰,并可持续6个月左右。弱毒疫苗有免疫力强、免疫期长等优点,适用于3～18周龄的猪。Mengeling等发现母猪怀孕后期接种某种弱毒疫苗后可产生病毒血症。弱毒疫苗在接种后,可能会持续散播疫苗病毒,使得病毒在猪场中传播,甚至可能引发PRRS的暴发。因此,目前世界上并不提倡使用弱毒疫苗,例如在欧洲(如德国等)禁止用活疫苗来预防PRRS,美洲和亚洲的某些国家提倡在未发生PRRS的猪场中避免使用弱毒疫苗。基因工程疫苗主要包括核酸疫苗、重组疫苗和活载体疫苗等。核酸疫苗可同时诱导细胞免疫和体液免疫,且对不同血清型的毒株具有交叉保护性,另两种基因工程疫苗尚还处于研究探索阶段[15,16]。
6展望
目前,国内外学者对PRRS的研究虽然已取得重要进展,但在某些方面仍有待深入研究,包括PRRS的发病的详细机制,PRRSV的免疫学机理,PRRSV的快速、特异、敏感性更好的检测方法以及接种效果更好的疫苗等。近年来,PRRS的频繁暴发,给世界养猪业以及人类的经济发展都带来重大损失,该病的研究还需广大科研工作者付出更大的努力。相信在国内外学者的关注下,这些问题终将被一一解答。
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动物细胞特征范文第7篇
巨噬细胞活化综合征(macrophage activation syndrome,MAS)是儿童慢性风湿性疾病的严重并发症,临床主要表现为持续发热,淋巴结及肝脾肿大,全血细胞减少,严重肝功能损害,凝血障碍及神经系统受累等多脏器病变,骨髓细胞学显示有分化良好的巨噬细胞吞噬血细胞现象[1]。1985年Hadchouel等[2]。第一次报道了soJIA患儿病程中出现类似MAS的临床表现,提示可能与大量异常活化的非肿瘤性巨噬细胞所致的噬血细胞现象相关。1993年Stephan等[3]首次提出了MAS的概念,他们发现这些患者存在单核巨噬细胞活化,临床表现与噬血性淋巴组织细胞增生症(HLH)相似。随后MAS这个概念逐渐被风湿病学界认识和接受,关于MAS的报道也逐渐增多,近年来其他风湿性疾病如系统性红斑狼疮、皮肌炎、川崎病、渗出性多形性红斑等[4]也有合并MAS的报道。现就巨噬细胞活化综合征近年来的研究进展做一综述。
1 MAS的流行病学特点
MAS是风湿性疾病少见的并发症,目前尚无确切的关于MAS发病率的统计数据。随着MAS研究的不断深入,MAS的报道越来越多。胡坚等[5,6]对幼年特发性关节炎(juvenileidiopathic arthritis,JIA)并发MAS的个案报道是国内最早的文献资料,随后人们开始关注到MAS在幼年特发性关节炎全身型(soJIA)中并不少见[7-9]。Sawhne等[10]。报道103例全身型JIA患者中有7例合并MAS。Emmennegger等[11]。对反应性HLH患者进行同顾性研究发现约1/3的HLH患者满足JIA的诊断标准。目前认为MAS男女发病率没有明显差异,没有种族易感性,任何年龄均可发病,以儿童发病多见,并且大部分MAS患者存在有基础病。
2 MAS的诱发因素
MAS发病确切的诱因尚不明确,可能与原发病活动、药物作用、感染等有关。任何感染均可诱发MAS,包括病毒、细菌、真菌及寄生虫等感染。EB病毒是诱发MAS最常见的感染因素,单纯疱疹病毒和巨细胞病毒等也被认为是引起MAS常见的诱因。近10年的文献资料显示在治疗soJIA过程中某些药物可能引发MAS,这些药物包括NSAIID类药物(阿司匹林、布洛芬等)、病情改善药物(金制剂、甲氨蝶呤等)、免疫抑制剂(如环磷酰胺)[13]和生物制剂(如TNF拮抗剂依那西普)[14、15]等。
3 MAS的发病机制
MAS确切发病机制目前尚不完全清楚,大部分关于MAS发病机制的假说都源于HLH。近年来研究发现,MAS的发病机制可能与穿孔素(perforin)基因异常表达和自然杀伤细胞(NK细胞)功能紊乱引发机体内细胞因子所致的瀑布反应有关[10-16]。穿孔素基因突变导致穿孔素蛋白表达减少[17],穿孔素蛋白是淋巴细胞、巨噬细胞和骨髓的前体细胞表达的一种蛋白质,它的主要作用是在细胞溶解过程中在细胞膜上形成小孔,引起靶细胞溶解。新近的研究也显示多次发生MAS的soJIA患者,大部分穿孔素蛋白表达降低。曾华松等口朝对7例So-JIA并发MAS患者的研究发现,穿孔素A91V基因均为野生型,未发现有突变基因,未发现广东地区汉族So-JIA并MAS患儿与穿孔素A91V基因多态性有关,考虑可能与个体特异体质有关。NK细胞在感染早期具有清除感染原作用,soJIA患者合并MAS中,NK细胞的数量和功能均降低。姚翠婵等[20]报道10例soJIA病情反复难治者,发现9例患儿外周血NK细胞CDl6+56+比率降低,这些患儿并发MAS机会明显增加,这也是soJIA患者容易并发MAS的原因[21]。当NK细胞功能下降,机体清除外来感染原能力降低,引起抗原驱动下T淋巴细胞持久激活和巨噬细胞活化因子大量产生,导致巨噬细胞过度活化释放大量炎症细胞因子(如IL-1、IL-6、TNF-α及干扰素α),即细胞因子瀑布,从而引起强烈自身免疫损伤[22],出现各种临床症状及实验室改变。对soJIA患儿检测其NK细胞功能及穿孔素蛋白表达水平,也许有助于预测MAS的发生。
4 组织病理学特征
MAS的组织病理学主要表现为T淋巴细胞及活化的巨噬细胞浸润。在骨髓及淋巴结中出现巨噬细胞噬血现象,浸润也可出现在其他组织和脏器。1988年,Reiner等[23]对MAS患者的尸解研究发现巨噬细胞浸润可出现在心脏、肝脏、胰腺、肾上腺及脑膜等。Billiau等[24]。报道了5例MAS患儿肝活检病理结果显示活化的CD8、T细胞和噬血细胞增生都参与了发病。
5 临床特征与实验室改变
5.1各系统临床表现MAS主要并发于soJIA,多数发生于疾病活动期,少数也可发生在疾病的静止期,个别病例甚至作为soJIA的首发症状[25]。MAS的起病非常急骤,进展迅速,其临床主要表现为多脏器受累症状,甚至出现多脏器功能障碍或衰竭。重症者预后差,病死率高。
发热常常是MAS的首发症状,主要表现为高热持续不退,多为稽留热,有时为弛张热。
肝脏受累在MAS中非常常见,表现为肝功能急剧减退甚至衰竭,出现恶心、呕吐、黄疸、出血倾向及肝酶短期内迅速升高,伴有肝脾进行性增大。
MAS最具有鉴别诊断意义的临床表现是中枢神经系统受累和出血顺向[26]。中枢神经系统受累表现为一系列中枢神经功能障碍,包括嗜睡、烦躁、定向力障碍、头痛、抽搐甚至昏迷等,部分患者出现颈项强直、肌张力异常(增高或降低),颅神经麻痹、失明、共济失调及偏瘫也不少见。出血倾向以皮肤黏膜出血为主要表现,类似于DIC,是MAS患者中最突出的异常表现,主要是凝血功能障碍所致,轻者表现为皮肤黏膜瘀点及瘀斑,较重的可有暴发性紫癜,鼻衄、消化道出血,甚至出现弥漫性血管内凝血(DIC)。
其他系统受累现象相对较少见。呼吸系统受累可出现呼吸衰竭,甚至急性呼吸窘迫综合征。肾脏受累表现为血尿,蛋白尿,少尿及无尿,部分患儿可以出现。肾功能衰竭。心脏受累表现包括心包炎、心肌炎,心力衰竭及心律失常等。以上器官受累一经发生往往提示多脏器功能受累,预后不良,曾华松等[19]报道提示MOt-的发生是MAS预后差的指征。
5.2 实验室改变MAS患者血象改变主要表现为白细胞、红细胞和血小板一系或者一系以上降低。肝酶升高如ALT、AST、LDH及GGT增高。胆红素轻度升高,以直接胆红素升高为主。血脂包括甘油三酯可以增高,低白蛋白血症,血氨水平多正常或轻度增高,血钠下降等。凝血功能异常可有PT及APTT延长,纤维蛋白原降低,FDP增高,D-二聚体升高,V因子轻度下降,维生素K依赖凝血因子缺乏等。血沉(ESR)降低是MAS特征性实验室改变。血清铁蛋白的明显升高也是MAS特征性改变之一。骨髓细胞学表现为反应性组织细胞增生,无恶性细胞浸润,极期可见吞噬红细胞、白细胞和血小板的吞噬性组织细胞。骨髓、淋巴结及肝脏活检可见分化良好的极度增生活跃吞噬了血细胞的吞噬细胞[24]。
6 诊断标准与鉴别诊断
6.1 诊断标准MAS目前尚无统一的诊断标准。2005年,Ravelli等[26]根据流行病学研究资料,提出了全身型JIA合并MAS的诊断指南,见表1。
表1SOJIA合并MAS的参考诊断指标(2005年)
临床标准
(1)CNS功能障碍(易激惹、定向力障碍、嗜睡、头痛、抽搐、昏迷)
(2)出血表现(紫癜、易出血、黏膜出血)
(3)肝睥增大(肋缘下≥3 cm)
实验室标准
(1)血小板≤262×109/L
(2)谷草转氨酶>59 U/L
(3)白细胞≤4.O×109/L
(4)纤维蛋白原降低(≤2.5 g/L)
组织学标准
骨髓有巨噬细胞吞噬血细胞的证据
诊断原则:诊断MAS需要任何2个或以上的实验室标准,3个或以上的临床和(或)实验室标准。骨髓中发现吞噬血细胞,仅仅是对于可疑病例才必须具备。
建议:上述诊断指标仅用于活动性s0JRA合并MAS,实验室检查值仅作为参考。
6.2 鉴别诊断诊断MAS必须排除其他疾病,如感染性疾病(如败血症、EB病毒感染),恶性疾病(如白血病、淋巴瘤及恶性组织细胞病),瑞氏综合症,以及药物副作用等。近年来人们认识到MAS与HLH的关系非常密切,临床上难以鉴别。HLH是组织细胞增生症的一种类型,是以表型良性分化的单核细胞聚集为特征的疾病谱。HLH分为两类,一类为原发性(家族性),是常染色体隐性遗传病,多散发;另一类为继发性(反应性),又分为感染相关性和肿瘤相关性HLH,多在儿童期发病,往往有明确诱发因素,比如EB病毒或巨细胞病毒感染。MAS的临床表现及组织病理特点与HLH非常相似,但有其特殊性。2004年,国际组织细胞协会将。MAS做为独立疾病单独列出,分类在继发性HLH中,特别强调与其他HIJH在治疗方案上的不同。2005年,美国血液病协会也将其单独描述,提出MAS与HLH的密切关系,强调HLH的诊断标准和治疗方案不一定符合MAS,提示了MAS的特殊性。虽然HLH及MAS两者的关系尚不清楚,在学术界上尚有争议,但随着对该病认识的不断深入,越来越多的学者认为MAS是属于组织细胞疾病范畴的风湿病相关性HLH[25-28]。
7 治 疗
MAS是全身型JIA一种严重并发症,有很高的病死率,做到早期诊断、早期治疗至关重要,可以极大的改善预后,已往报道病例多数在短期内临床治愈。目前常用的治疗方法包括一般治疗及特殊药物治疗。
7.1 一般治疗针对MAS发病的不同诱因,存在感染时进行抗感染治疗,及时停用可疑药物,针对患儿脏器功能状态做相应的呼吸循环支持等治疗。
7.2 药物治疗主要包括肾上腺皮质激素及环孢素A。轻症患儿口服泼尼松1～2mg/(Kg.d),症状体征及实验室指标好转后缓慢减量。重症患儿常常需要大剂量甲泼尼松龙冲击疗法,剂量为15～30mg/(Kg.d),最大剂量为lg/d,连续使用3～5天,之后改为口服维持,可降低巨噬细胞活化复发。环孢素A对一些巨噬细胞活化的疾病如HLH有明显效果[32,33],但其明确的免疫学机制并不十分确切。常用剂量为2～8mg/Kg.d,急性期应静脉用药,病情控制后改为口服治疗。此外,使用环孢菌素A还能避免肾上腺皮质激素的过度使用。用药期间应定期监测血药浓度及肾功能,据此调整治疗剂量。细胞因子拮抗剂如TNF受体拮抗剂依那西普(Etancerept)和LT拮抗剂阿那白滞素(Anakinra)也有一定疗效,但易致感染发生,用药前应明确有无感染存在。静脉输注丙种球蛋白(IVIG)、免疫抑制剂(如环磷酰胺等)、化疗药物(如VPl6)以及血浆置换治疗因疗效不确切,目前使用较少。新近开展的自体干细胞移植可能为MAS的治疗带来新的希望。
8 展 望
MAS是全身型JIA一种严重并发症,在临床上并不少见,早期诊断和早期治疗对其预后至关重要。虽然广大儿科医师已逐渐认识到MAS的重要性,但目前国内外尚没有关于soJIA合并MAS发病率的确切资料,对其发病机制也尚不清楚。因此,有必要开展前瞻性的多中心、大样本流行病学调查,以了解soJIA合并MAS的发病率;相信随着分子生物学和免疫学等现代医学的飞速发展,人们对MAS病因和发病机制的认识会不断清晰,对制订MAS的诊断标准将会更加科学合理;干细胞技术的出现和发展,将给MAS根治带来无限的希望。
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动物细胞特征范文第8篇
【关键词】高中生物；有丝分裂；特征；意义；多媒体；教学
一、有丝分裂的基本概念
真核细胞分裂产生体细胞的过程就是有丝分裂，这是细胞分裂的基本方式。细胞有丝分裂中，非常关键的性质就是周期性，也就是能够连续分裂的细胞。开始阶段为一次分裂完成，然后结束阶段为下一次分裂完成，这就属于一个细胞周期。其过程包括染色体、有关酶的合成与DNA等。有丝分裂能够让遗传物质精确地世代相传，同时能够让生物个体得到正常的发育和生长，从而让物种绵延的连续性与稳定性得到保障。
二、有丝分裂在各个时期的特征及其意义
分裂间期与分裂期这两个时期就称之为一个细胞周期。在整个细胞周期中，分裂间期与分裂期的时间比例是不均衡的。分裂间期在整个分裂期中的比例为90%左右，分裂期在整个分裂期中的比例为5%到10%左右。可以用一个圆表示细胞周期，对于不同的细胞来说，细胞周期也是相对不同的，部分的细胞周期较长，而部分的细胞周期较短。细胞在做出有丝分裂时，细胞核与细胞质在形态上都会产生变化，这期间被称之为有丝分裂期。有丝分裂的过程是具有连续性的，为方便形容，将其归为以下几个阶段。第一，有丝分裂间期。有丝分裂间期是周细胞的开始，主要有DNA合成前期（G1）、DNA合成期（S）、DNA合成后期（G2）这三个部分组成，在这之中，RNA（即核糖核酸）的复制与有关蛋白质的合成主要是在G1期与G2期进行完成，DNA的复制在S期进行完成。染色体蛋白质与DNA解旋酶的合成主要是在G1期进行完成，细胞分裂期有关酶与纺锤丝蛋白质的合成在G2期完成。因为染色质没有高度螺旋，所以是以染色质的形式存在，而非染色体，在这个阶段中，使DNA的复制与相关蛋白质的合成得以完成。第二，有丝分裂前期。开始阶段为分裂期，然后到核膜解体完成的一个阶段，在有丝分裂前期被间期细胞进入的时候，核的体积加大，由染色质组成的细染色线慢慢变短加粗，以至染色体的形成。由于在间期中，染色体已经得到复制，因而任何一条染色体都是通过两条染色单体组成。核仁在前期的后半段时间逐步消失，在前期最后的时间，核膜裂开，从而使染色体在细胞质中散掉。动物细胞有丝分裂前期时靠近核膜有两个中心体，中心体放射出星体丝，也就是放射状微管，带有星体丝的两个中心体慢慢分开，移向相对的两端，核膜破裂后，在细胞的两端之间开始形成纺锤体。第三，有丝分裂前中期。是从核膜破裂开始到染色体排列在赤道面上结束的一个时期，纺锤体的最终形成与染色体向赤道面的运动是其主要过程。
纺锤体分为两类，包含有星纺锤体与无星纺锤体。其中有星纺锤体包含纺锤丝，也称之为微管，包含星体微管、极微管与动粒微管，而无星纺锤体则只包含极微管和着丝点微管。第四，有丝分裂中期。开始阶段是从染色体排列至赤道面上，然后至它们的染色单体。在分向两端以前，这段期间则被称之为分裂中期，有的时候会将分裂前中期也包含在分裂中期里面，中期染色体缩短加粗，则是对这个物种独有的数目与形态的表现。第五，有丝分裂后期。是任何一条染色体的两条姐妹染色单体分开，同时向两端移动的阶段。分开的染色体被称之为子染色体，子染色体到达两端时后期结束，其向两端的移动主要是依靠纺锤体的活动来完成。第六，有丝分裂末期。从子染色体到达两端开始，然后形成两个子细胞结束，子核的形成与细胞体的分裂是这个阶段的主要过程。形成子核的过程基本上就是和前期正好相反的经历。这时到达两端的子染色体，应当先解螺旋，然后轮廓消失，其附近汇集核膜成分，经相互交融之后变成子核的核膜，核内产生核仁，细胞裂开并分为两个，从而形成两个子细胞。在这个阶段产生了细胞板，细胞板能够形成植物细胞的细胞壁。有丝分裂，就是把亲代细胞的染色体通过复制（实际上是DNA的复制）之后，准确的将其均匀分拨在两个子细胞里，因为染色体上带有遗传物质DNA，所以在生物的亲代和子代之间，使遗传性状的稳定性得到维持。由此可以得知，在生物的遗传过程中，细胞的有丝分裂具有非常关键的意义。
三、结束语
综上所述，有丝分裂在任何的分裂方式中，都占领非常关键的位置。有丝分裂使组织与细胞之间的遗传的统一性得到了保证，对人类能够正常的生活与延续至关重要。因而，在高中生物中，对于学习有丝分裂的内容也是非常重要的。
参考文献
[1]苏楠楠.剖析高中生物有丝分裂[J].考试周刊,2014(59):142-142.