出国看病科普什么是细胞增殖

  • 2021-08-27 14:20:36

出国看病科普什么是细胞增殖


细胞的产生和死亡都会受到精密的、由基因编程的调节通路的控制。在正常发育和组织内稳态中,这些通路能够指定细胞在何时、何地进行,增减。来自古埃及的文字第一次描述了“癌症”的典型特征:即上述信号通道的缺陷会导致非正常细胞的累积。

最近,出国看病完善了对癌细胞重要生物学功能的认识,这些功能将其和正常细胞区分开来。这些“肿瘤表征”包括获得持续增殖信号,逆转生长抑制作用,实现增殖永生化,阻止程序性细胞凋亡,变得具有侵袭性,使基因组不稳定以增加表型变异,招募宿主细胞以促进肿瘤的生长和扩散。这7个表征中的5个与控制细胞增殖和凋亡的调节系统直接相关。


非正常细胞的积累并不仅仅是肿瘤诊断的关键标准。肿瘤细胞的数量和扩散程度的日益增加最终会损害病人的健康。出国看病获悉,实际上,目前大多数癌症治疗的目标是减少癌症细胞的数量和防止它们进一步扩散。细胞累积是肿瘤形成的另一个更细微但是必备的因素。癌症是一种经历多个阶段的进展性疾病,每一个阶段与特定分子、基因和细胞改变有关,使其获得越来越多的恶性表型3"。从一个阶段进展到下一个阶段是由基因自发变异和选择的演化过程推动的。因为具有竞争优势,获得恶性特性的肿瘤细胞亚型的数量不断增加。最终,通过多次变异、选择和扩增,肿瘤细胞从早期的良性肿物演进为致死的癌症。没有持续的细胞增殖和细胞存活,这种演变的过程就不会发生。


癌细胞和正常细胞都利用相同的“通用型分子工具箱"来协调细胞的增殖和凋亡。癌细胞与其相对应的正常细胞的区别在于其放松了调控的严密性,在正常细胞不能生存和增殖的时候,却允许癌细胞生存和增殖。然而,这种差异是非常细微的。出国看病科普了解到目前,大部分针对快速增殖癌细胞的治疗同样也杀死了上速分裂的正常细胞,这也是导致产生与该治疗相关的剂量限制性毒性的常见原因。如果要开发对肿愣更具有选择性的诊断和治疗策略,就需要对癌细胞和正常细胞增殖和凋亡的不同调控机制有更入的理解。


对于大多数的多细胞生物而言,包括人类,细胞具有强大的内在增殖能力,用于满足正常发育和体内稳态的需要。例如,在活体状态下,人类消化道上皮细胞能够在一天内分裂超过1次或2次。一个细胞按照这个速度进行指数分裂,能够在不到一个月的时间内产生人体所必需的亿万个细胞。因此,细胞的增殖能力是没有速率限制的。然而,高级的调控机制已经进化到能够将这种过剩增殖的能力限制在合适的时间和地点。正是这种过剩的增殖能力为癌细胞的形成奠定了生物学基础。因此,认识肿瘤细胞增殖的关键是阐明用来限制正常细胞增殖能力的机制,并理解在肿瘤的形成过程中这种机制是怎样失灵的。


出国看病科普细胞分裂的四个阶段


细胞的分裂周期可分为4个阶段,分别称为G1期(第一间歇期)、S期(合成期)、G2期(第二间歇期)和M(有丝分裂期)。DNA复制发生在s期。在正常条件下,体外培养的一个典型细胞s期一鼠是不变的,需要8h。在M期的有丝分裂过程中完全复制的染色体被分离到子细胞核中,m期大约需要1h。,在M期染色体正确的分离后,胞质发生分离,也就是母细胞分裂为两个子细胞。G1期在s期之前,G2期在M期之前。G1期利g2期是合成为下一阶段提供支持的细胞内成分所必需的阶段,最终积聚足够的生物质能用来产生两个有活力的子细胞。在哺乳动物细胞中,G2期大约为2h,G1期的时间波动很大,其范围可以从几分钟到几天或者更长。在人类细胞中,G1时间的不同可以用来解释在不同生物背景下细胞同期时间的差异。细胞也可以永久的或较长时间的退出细胞周期。在这种情况下,细胞仍具有代谢活性但处于不增殖的状态,这种状态通常被称作G0期。值得注意的是,绝大多数成年人体的细胞增殖不活跃,处于类似G0的状态,增殖通常被限定于一小群干细胞或祖细胞中,以维持体内组织的内稳态。因此,细胞增殖很少是通过调节细胞分裂周期发生的速度来调控的,而是通过调节参与细胞分裂周期的细胞数量来调控的。


成功的细胞分裂需要从一个细胞周期阶段向下一个阶段有序、单向的过渡。细胞周期是精密有序的,在其他事件开始前,特定事件必须完成。例如,在DNA复制完成之前开始有丝分裂会妨碍子细胞获得一个完整的基因组拷贝。经典的生化通道命令是通过底物和产物之间的联系完成的。一个反应的产物充当下一个反应的底物。因此第一个反应的速率限制了下一个反应的速率。细胞周期调控的不同之处在于它是受一个单独的调节系统来控制的,这个调节系统与实际执行细胞分裂工作的生化反应有关联,但在很大程度上又独立于其外。这种调控系统强行设置了一系列的检查点,只有前一阶段完成之后才允许向下一个阶段前进。


检查点分为内在和外在两种类型。内在检查点在分裂活跃的细胞中控制细胞周期事件的顺序和保真度。例如,控制有丝分裂的内在检查点上的错误,会导致染色体的不正常分离和异倍体性,这是凡乎所有的癌症都具有的特征。相反的,外在检查点常合来自周围环境的信息来决定该环境是否适合一个细胞的增殖。外在检查点的失调包括对细胞有害的生长因子、营养成分或者分化信号。这些不利因素会使细胞在原本不适合的时候开始其分裂的过程。


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