细胞增殖、分化、凋亡及相关的信号转导细胞增殖是细胞最基本的生理活动。生长因子、激素及癌基因产物等均可诱导细胞的增殖或抑制细胞的增殖，归根到底是影响细胞周期的运行。细胞周期失控的超常运行，将导致肿瘤；停滞不前则常是细胞衰老、凋亡的前奏。Section 1 细胞增殖与调控G1期（first gap phase）：限制点（restriction point, R点）；继续增殖，进入G0期，停止增殖。 S期（synthetic phase）: DNA复制，与组蛋白包装成染色质，合成PCNA（proliferating cell nuclear antigen） G2期（second gap phase）：染色质螺旋化，合成MPF。 M期（mitotic phase）：有丝分裂。MG1SG2 G0cyclinD1,D2,D3+CDK2,4,5,6cyclinE+CDK2cyclinA +CDK2cyclinA,B +cdc2R一、细胞周期调控细胞周期由MPF（maturation promoting factor）推动cdc2（cell division cycle 2 protein）cyclinB哺乳动物细胞中已发现八种CLN：A、B、C、D（D1，D2，D3，D4）、E、F、G、HG0 G1期：D1、D2、 D3、E表达增加G1 S期：D、E降解，A合成增加（ cyclinA 为S期特征性的cyclin）形成CDK1cyclinAMPFCDK4cyclinD：促使细胞通过G1的限制点 CDK6cyclinD CDK2cyclinE：启动DNA复制G2 M期：CDK1cyclinACDK1cyclinB：促使细胞开始有丝分裂在G2晚期， CDK1cyclinB装配形成，其中CDK1被磷酸化（共三个磷酸化位点，分别为Thr161、Thr14、Tyr15），催化磷酸化的酶分别是：Thr161：CAKCDK activating kinaseThr14/Tyr15：Weel/Myt1Thr161 磷酸化对CDK1活性是必需的，而Thr14/Tyr15的磷酸化对CDK1激酶活性有抑制作用。二、细胞增殖调控（一）生长因子及其受体生长因子：能与细胞膜上特异的受体结合并调节细胞的生长等生理过程的多肽类物质。来源：血小板、成纤维细胞、内皮细胞等多种细胞。作用方式：内分泌、旁分泌、自分泌。作用机制：GFGFR GFGFR 构象改变 PTK/STK启动底物蛋白质磷酸化及信号传递诱导与增殖相关的基因表达 细胞增殖如：EGF、PDGF、TGF、NGF、FGF等（二）激素、环腺甘酸、多胺1、激素：生长激素、胰岛素、甾体激素等2、cAMP/cGMP3、多胺：腐胺、精胺、亚精胺（三）癌基因原癌基因产物对细胞增殖分化有重要调节作用。1、生长因子、生长因子受体：如c-sis编码PDGF B链；c-erb B 编码EGFR等。2、具有PTK活性，构成增殖信息传感器：如c-src、c-yes、c-ros、c-abl等。3、具有STK活性，如c-mos、c-raf。4、p21ras为类G蛋白，与GTP结合介导信号转导。5、转录因子：c-fos、c-jun、c-myc。 （四）周期基因（cdc）的调控Section 2 细胞分化与调控细胞分裂后逐渐产生与来源细胞在结构和功能上有着稳定差 异的过程即为分化（differentiation）。一、细胞分化的特点1、稳定性：一旦确立，分化状态便稳定存在。2、全能性：共同来源于受精卵，并保留全部信息。3、选择性：基因表达呈选择性开闭，是不同分化细胞表型差异的原因。二、分化的机制分化是细胞内不同基因在不同发育阶段选择性激活的结果，细胞内不同基因在时空上有序表达的结果。1、“决定”先于分化细胞“决定”（determination）：有些基因永久性地关闭，另一些基因顺序表达，使细胞具备有某一特定方向分化的能力。多能干细胞（pluripotent cell）：具有多向分化潜能。2、细胞质在细胞决定中的作用细胞质决定子（cytoplasmic determinant）某些特殊细胞发育途径的决定往往首先由细胞质控制。3、核质的相互作用细胞分化的基础是细胞核内基因组选择性地表达，而核内基因的活性又受核所在胞质环境的影响，是核质相互作用的结果。4、细胞间相互作用位置效应：细胞所在位置，与其他细胞间的关系。（1）细胞间直接接触进行信息传递；（2）细胞外基质、粘附分子、细胞因子的作用。三、干细胞与分化干细胞（stem cell）：是一类增殖较慢，能自我维持增殖的细胞，具有定向分化的潜能。专能干细胞：干细胞分裂产生的子细胞只能分化为某一类型的细胞。多能干细胞：子细胞可以产生两种或两种以上类型的细胞。造血多能干细胞 造血定向干细胞 血细胞造血干细胞库四、细胞分化的调控（一）基因水平调控house keeping genesluxury genes（二）转录水平（三）翻译水平：选择性翻译及翻译后的不同加工。（四）细胞外因素：包括激素、细胞因子及营养因素等。Section 3 细胞生长障碍表现为生长不全或过度增殖。一、细胞增生的类型1、生理性增生2、病理性增生：炎性、激素失衡性和肿瘤性/恶性。二、肿瘤细胞生长失控的机制1、癌基因与细胞增殖Onco编码生长因子、生长因子受体、蛋白酶、转录因子等，在调节增殖分化中具有重要作用。2、抑癌基因与增殖：如Rb、p53（1）Rb磷酸化RB pRBCDK2/cyclinE, CDK4/cyclinD, CDK6/cyclinDRBE2F不能释放E2F，使细胞处于G1期。正常情况下，由M到G1时，pRB转变为RB；RB突变或与EIA、E7、SV40大T抗原结合时，RB失活，造成细胞周期失控及细胞恶性增殖。（2）p53磷酸化p53使细胞处于G1期，必要时诱导细胞凋亡。p21 CDK RB不被磷酸化 G1DNA损伤 p53 并磷酸化 Bax , Bcl apoptosisGadd45 DNA修复三、细胞周期抑制药物1、周期非特异性药物：如氮芥2、周期特异性药物：（1）周期特异性药物，如环磷酰胺；（2）时相特异性药物，如S期的羟基脲、阿糖胞嘧啶；M期的长 春新碱等。Section 4 细胞分化障碍一、分化障碍是肿瘤细胞的基本特征分化是正常细胞、良性肿瘤细胞与恶性肿瘤细胞间的基本区别。二、肿瘤细胞分化不全的机制1、干细胞发育分化受阻2、细胞癌基因的激活3、抑癌基因的却失或失活Section 5 肿瘤细胞的诱导分化一、诱导分化的概念和分化诱导剂诱导分化：在诱导分化剂的作用下，肿瘤细胞的形态、生物 学特性、生化标志等与正常细胞接近或相同，即由恶性表型转为正常表型，又称逆转。分化诱导剂：能使肿瘤细胞分化，出现类似正常细胞表型及功能的物质。1、外源性：机体自身不能合成，为非生理性。（1）极性化合物，如DMSO；（2）佛波酯类，如TPA；（3）抗生素类，如放线菌素D、阿霉素（高浓度时为毒性作用）；（4）抗癌药物类，如5-Fu等。2、内源性：机体自身可以产生，为生理性。（1）维生素类，如Vitamin A、Vitamin D；（2）激素类，如甾体激素、T3等（3）细胞因子，IFN、TGF、EPO、GMCSF、TPO等；（4）cAMP，激活PKA。临床上，目前最为有效的诱导分化疗法是RA治疗粒系白血病。癌基因与细胞癌变一、癌基因的概念、分类和命名 （一）概念及发现过程Oncogene：指能引起肿瘤的基因，即这类基因表达时能使正常细胞转化为恶性细胞。 1911年 Rous发现了第一种逆转录病毒RSV，并证明鸡肉瘤滤液具致瘤性，推测RSV为致瘤因子。 1970年 Martin发现一株温度敏感RSV，即tsRSV。用tsRSV感染鸡胚成纤维细胞，35时可使之转化，但41可又使之恢复正常。Vogt分离到一转化缺陷突变株tsRSV，并证明所却失的序列位于3端的一段RNA片段，命名为v-src（病毒肉瘤基因）。这是第一个发现的病毒癌基因。1972年 Bishop实验室（法国学者Stehelin）首先制备出32p-src探针，并以此探针证明鸡及其他禽类细胞以及人类细胞中均含有与v-src同源的序列，且具有真核基因的特点（含内含子及外显子）。命名为细胞src（c-src），以后陆续发现了其他许多种细胞癌基因。目前，多数学者认为v-onc起源于c-onc。原癌基因（proto-oncogene）正常细胞中存在着c-onc样序列，与c-onc的同源性很大，差别极小，但不具转化活性；发生突变后即转为c-onc，具转化活性，因此称原癌基因。（二）癌基因的分类癌基因产物称癌蛋白（oncoproteins）或转化蛋白（transforming proteins）。可定位于细胞各部位，从功能上看，可以是：生长因子类；生长因子受体类；蛋白激酶类；G蛋白类；DNA结合蛋白类（转录因子）。（三）癌基因的命名病毒癌基因 v-src, v-erb-A/B, N-myc, E1A, E1B等。细胞癌基因 c-src癌蛋白 p：p150c-abl pp60v-src p160v-gag-abl二、原癌基因的生理功能原癌基因实际上是与调节细胞增殖分化密切相关的基因。（一）原癌基因与生长因子1、sis基因与PDGFProto-sis就是编码PDGF B链的基因，而v-sis为proto-sis不完整的变异体，v-sis（p28v-sis）为猴肉瘤病毒癌基因。PDGF由A、B两链构成，B链N端109位aa和p28v-sis（66175aa）几乎完全相同； p28v-sis能和PDGFR结合并引起受体的酪氨酸磷酸化，表明p28v-sis和PDGF具相似的生物学活性。2、int-2和hst/k-fgf与FGFint基因：MMTV引起肿瘤时，随机整合至鼠基因组时引起一 种特异性mRNA的转录，由此克隆出的proto-onc称为int，int-2为其中的一个。hst为人胃肿瘤（human stomach tumor）中克隆出来的转化基 因，编码产物与Kaposi肉瘤DNA转染NIH/3T3细胞后克隆出的k- fgf产物相同，为同一基因。现已发现，int-2、hst基因产物和FGF同源。 （二）跨膜生长因子受体有些癌基因产物位于膜上，为生长因子受体，具一跨膜疏水 区，膜内具酪氨酸激酶（TPK）活性，如：proto-erbB和proto-neu/erbB2 EGFR；proto-fms M-CSFR； proto-kit PDGFR；proto-ros 胰岛素受体; proto-mas 血管紧张素受体等。（三）G蛋白类p21ras能与GTP结合，具GTPase活性。 （四）与核内DNA结合的proto-oncmyc jun fos myb等。三、原癌基因的激活与肿瘤的发生 （一）激活1、点突变； 2、插入诱变：逆转录病毒；3、Gene amplification：拷贝数增加； 4、染色体重排。（二）癌基因在肿瘤发生中的作用1、作为生长因子，以自分泌方式刺激细胞生长；2、作为生长因子受体，仿效受体复合物，在无外源性生长因子时也能引起细胞增殖；3、作为生长因子，绕过受体，成为受体与核间信息传递的介导者；4、作为在核内对生长信号的应答者。四、肿瘤抑制基因肿瘤抑制基因（tumor suporess