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細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展精選(九篇)

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細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展

第1篇:細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展范文

1關(guān)節(jié)軟骨ECM的主要成分及其功能

關(guān)節(jié)軟骨ECM主要成分為水、膠原、蛋白多糖及非膠原蛋白等。

1.1膠原(collagen):膠原占AC干重的50%~80%,主要是II、IX、XI型膠原,尤其以II型膠原為主,占軟骨膠原總量的90%~95%,是關(guān)節(jié)軟骨的特異性膠原[2]。關(guān)節(jié)軟骨不同位置的膠原類型是有差異的,因此各型膠原所起作用也有區(qū)別。關(guān)節(jié)軟骨組織學(xué)分層由內(nèi)向外分為:鈣化帶、深層帶、中間帶、表層帶[3]。II型膠原主要分布于深層帶和中間帶,交織成三維網(wǎng)狀,其中鑲嵌蛋白多糖聚合體,結(jié)合水和帶點(diǎn)離子,固定蛋白多糖,為軟骨提供抗張強(qiáng)度。IX、XI型膠原主要位于II型膠原表面,可能與II型膠原的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有關(guān)[4]。III型和X型膠原分別在表層和深層、鈣化帶出現(xiàn),可能與軟骨的鈣化有關(guān)[5];VI型膠原在軟骨細(xì)胞附近較多,能與多種細(xì)胞外基質(zhì)成分作用,具有細(xì)胞錨定和信號傳遞的作用[6]。

另外,各層膠原纖維走向也不同。鈣化層的膠原纖維呈網(wǎng)狀分布,深層膠原呈輻射狀排列,間層膠原具有過渡性,從細(xì)長且緊密平行狀逐漸變無序,表層帶膠原則按切線方向走向[7]。膠原纖維走向變異這一特性,可能影響關(guān)節(jié)軟骨的形狀、穩(wěn)定性、拉伸強(qiáng)度和抗剪切力的能力 [8]。

1.2蛋白多糖(proteoglycan,PG):關(guān)節(jié)軟骨中的蛋白多糖,主要以聚集體形式存在,該聚集體由透明質(zhì)酸(Hyaluronan,HA)、蛋白多糖單體以及連接蛋白共同組成,其中HA為骨架鏈,PG單體通過連接蛋白與HA相連[9]。而PG單體由氨基多糖(透明質(zhì)酸除外)與核心蛋白共價結(jié)合而成,其中的氨基多糖主要是硫酸軟骨素、硫酸角質(zhì)素等[2]。HA是關(guān)節(jié)軟骨中最主要的氨基多糖,在生理性溶解狀態(tài)下它的無規(guī)則卷曲的特殊結(jié)構(gòu),提供了軟骨組織的粘彈性能[10]。蛋白聚糖屬于透明質(zhì)酸結(jié)合蛋白家族[9],HA將游離的聚集蛋白聚糖固定于膠原纖維網(wǎng)之間,保持軟骨組織完整性。另一方面,蛋白多糖中常有帶負(fù)電荷的糖胺聚糖長鏈,這些負(fù)電荷相互間的排斥力形成滲透膨脹壓,可將大量水分子限制于蛋白多糖中形成凝膠,從而使軟骨具有良好的粘彈性和膨脹能力[11]。

1.3非膠原蛋白:除了最主要的成分外,關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)還有一些非膠原性蛋白,如軟骨連接蛋白、軟骨寡聚基質(zhì)蛋白(cartilage oligomeric matrix protein,COMP)等。軟骨連接蛋白可通過其亞單位上的結(jié)構(gòu)域與細(xì)胞外基質(zhì)其他成分相結(jié)合,起連接軟骨細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的作用[12]。COMP作為細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白之一,屬于血小板反應(yīng)蛋白家族,被稱為血小板反應(yīng)蛋白-5[13],有證據(jù)顯示COMP在細(xì)胞外基質(zhì)裝配過程中起重要作用[14],因此,有學(xué)者認(rèn)為COMP在關(guān)節(jié)軟骨中具有相對特異性,可以作為衡量關(guān)節(jié)軟骨損傷或治療效果的標(biāo)記物之一[15]。

2生物力學(xué)因素對關(guān)節(jié)軟骨ECM主要成分的影響

力學(xué)刺激可調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞增殖及細(xì)胞外基質(zhì)成分的代謝平衡,這點(diǎn)已被廣為認(rèn)可。關(guān)節(jié)軟骨在各種功能狀態(tài)下所負(fù)荷的力學(xué)刺激主要分為壓應(yīng)力、張應(yīng)力、剪切力。

2.1壓應(yīng)力:生理?xiàng)l件下,AC在機(jī)體內(nèi)主要承受間歇性生理液態(tài)壓力。關(guān)節(jié)功能運(yùn)動可使關(guān)節(jié)的靜態(tài)和動態(tài)受力[16]。體外實(shí)驗(yàn)中,靜態(tài)壓力主要可通過將體外培養(yǎng)的軟骨細(xì)胞或軟骨組織置于密閉容器中,以氣體和/或液體壓強(qiáng)的改變,作用在介質(zhì)表面上,傳遞壓力至軟骨細(xì)胞的方法獲得;而在培養(yǎng)容器加上蠕動泵或其他具有周期性的施力裝置,可以得到穩(wěn)定的壓力。Smith[17]對體外培養(yǎng)的成人關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞施加液體靜壓力,分別給予4h10Mpa大小的持續(xù)靜壓力和頻率為1Hz的間歇靜壓力,結(jié)果兩者都會影響II型膠原和蛋白聚糖的合成,并且間歇力對膠原和蛋白多糖的刺激作用似乎更大。之前Michael等[18]在對瓊脂凝膠培養(yǎng)中的軟骨細(xì)胞施加靜態(tài)及動態(tài)壓力的研究中得到了類似的結(jié)論。Davisson等[19]也證實(shí)組織工程化培養(yǎng)的關(guān)節(jié)軟骨,在受到過大的靜態(tài)壓縮力時可能抑制膠原和蛋白多糖的總合成,而這時同樣的動態(tài)壓縮力會促進(jìn)膠原和蛋白多糖合成增加。copray等[18,20]的研究結(jié)果顯示0.5g持續(xù)壓力可以使硫酸粘多糖和膠原蛋白減少;力值接近0.5g大小頻率為0.7hz的間歇壓力則可能刺激基質(zhì)成分的合成。

動物實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果與體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。Trudel等[21]將大鼠膝關(guān)節(jié)持續(xù)制動,發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)軟骨被軟化,軟骨組織減少,正說明靜態(tài)負(fù)荷過度后,導(dǎo)致了軟骨的分解代謝增多。許可等[22]研究異常壓應(yīng)力作用于兔膝關(guān)節(jié)軟骨時,II型膠原隨時間越長先增加,后減少,說明軟骨退化程度逐漸加深。

2.2張應(yīng)力:在人的各項(xiàng)機(jī)體活動中,相對于壓應(yīng)力和剪切力來說,關(guān)節(jié)軟骨受到張力作用的時候很少,但它仍可能存在于人類日常生理活動中,甚至是在沒有外在施加負(fù)荷時,一定程度的張力也可能存在[23]。有人研究了在符合生理功能的動態(tài)張力刺激下,關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生適應(yīng)性改變 [24]。Fan等[25]對體外培養(yǎng)的關(guān)節(jié)軟骨組織放置在一個二軸向拉伸應(yīng)力裝置下,施加持續(xù)或間歇的正常生理范圍內(nèi)張力,結(jié)果顯示在適當(dāng)條件下間歇靜張力可以刺激組織工程化的軟骨生長。另一方面持續(xù)靜張力則對軟骨細(xì)胞新陳代謝不起作用或者是相反作用。安丙辰[26]就不同強(qiáng)度張應(yīng)力對關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞II型膠原和聚集蛋白聚糖m RNA表達(dá)進(jìn)行研究,分別對體外培養(yǎng)的人股骨頭關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞施加3%、6%、15%延伸率的張應(yīng)力刺激,結(jié)果15%延伸率的張應(yīng)力可明顯抑制關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞II型膠原的表達(dá),但聚集蛋白聚糖表達(dá)改變不明顯,作者認(rèn)為可能和功能適應(yīng)性有關(guān)。顧延等[27-28]的研究也一同說明了異常應(yīng)力刺激可以影響關(guān)節(jié)軟骨正常生理活動及ECM成分的合成。

2.3剪切力:體外剪切力的獲得主要通過以下幾種方法:①機(jī)械攪拌式:通過葉輪或漿形攪拌器等持續(xù)轉(zhuǎn)動,使細(xì)胞離心,在持續(xù)攪動的培養(yǎng)液中生長;②直接灌注式:也稱循環(huán)流體系統(tǒng),是將培養(yǎng)液擠壓進(jìn)支架內(nèi)部,使細(xì)胞感受流體剪切力;③旋轉(zhuǎn)壁式:由改良的直接灌注式而來,是利用液體流動力和重力形成的低水平剪切力。目前更多地應(yīng)用于關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞體外三維立體培養(yǎng)的研究中,為軟骨組織工程化方向的研究提供線索及依據(jù)。Smith等[29]對單層軟骨細(xì)胞施加1.6N/m2剪切力,發(fā)現(xiàn)GAG增加2倍,但同時伴有炎性因子表達(dá)增加。朱立新[30]的研究說明體外軟骨組織立體培養(yǎng)在低轉(zhuǎn)速(初始10r/min,3天后為15r/min)離心力刺激作用下,可出現(xiàn)膠原及蛋白多糖的合成增多。

通常在各種力學(xué)刺激作用于關(guān)節(jié)軟骨時,ECM成分變化的同時會出現(xiàn)一系列相關(guān)細(xì)胞因子的變化。Sakurai等[31]阻止大鼠的咀嚼運(yùn)動后,發(fā)現(xiàn)髁突軟骨關(guān)節(jié)盤厚度減少,胰島素類樣生長因子-I受體表達(dá)也降低,說明力學(xué)作用不止可以調(diào)節(jié)ECM代謝,還可以影響與ECM代謝密切相關(guān)的胰島素類樣生長因子-I。Tanaka等[32]發(fā)現(xiàn)雖然血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)在成人正常軟骨中不表達(dá),但當(dāng)軟骨細(xì)胞暴露在炎性環(huán)境或過度的機(jī)械力作用下,VEGF的表達(dá)會重新上調(diào),從而導(dǎo)致OA的發(fā)生。而基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)作為降解基質(zhì)的最重要酶之一,被學(xué)者發(fā)現(xiàn)其亞型MMP-1、MMP-3和MMP-9在病理狀態(tài)下的軟骨和滑膜關(guān)節(jié)下大量出現(xiàn)[33],也是很容易理解的,只是具體調(diào)節(jié)機(jī)制尚未完全清楚。還有一些前炎性細(xì)胞因子可以在顳下頜關(guān)節(jié)炎患者的滑膜液里發(fā)現(xiàn),如:轉(zhuǎn)化生長因子-β, 腫瘤壞死因子-α, 白介素-1β, 白介素-6等,提示這些細(xì)胞因子的出現(xiàn)可能是對顳下頜關(guān)節(jié)的病理降解過程的反應(yīng)[34-35]。

3力與關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)間可能的傳導(dǎo)途徑

力學(xué)刺激可影響關(guān)節(jié)軟骨ECM成分的新陳代謝,而此代謝受軟骨細(xì)胞調(diào)控,這說明力學(xué)信號與細(xì)胞外基質(zhì)和/或細(xì)胞之間存在某種關(guān)聯(lián)。目前,普遍認(rèn)可在力學(xué)信號傳導(dǎo)過程里起重要作用的是細(xì)胞膜表面受體分子,尤以整合素(integrin)研究最多,另外一些可能的傳導(dǎo)途徑有:由Raf激酶抑制蛋白(Raf kinase inhibitor p rotein,RKIP)調(diào)控的分裂原活化蛋白激酶通路(Mitogen activated protein kinase,MAPK),細(xì)胞骨架(cytoskeleton,CSK)改建途徑等。

整合素可以通過細(xì)胞骨架連接細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和各復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)信號傳遞分子,是力學(xué)信號的介導(dǎo),調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的生存、繁殖、分化以及基質(zhì)代謝[36]。整合素包括α和β兩個亞單位,軟骨細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的與軟骨基質(zhì)配體相應(yīng)的幾種整合素受體主要有 α1β1, α2β1,和 α10β1(主要是II型膠原);α5β1, αvβ3, αvβ5和 α6β1 (主要針對連接蛋白)[36-37]。Holmvall等[38]在軟骨細(xì)胞及軟骨肉瘤細(xì)胞中分離到α1β1和α2β1整合素,且發(fā)現(xiàn)兩種整合素表現(xiàn)出對Ⅱ型膠原的高親和性,力刺激作用下,II型膠原和蛋白多糖成分mRNA明顯增加,整合素?zé)o明顯改變,說明α2β1整合素很可能介導(dǎo)了力學(xué)刺激。Spiteri等[39]發(fā)現(xiàn)在可促進(jìn)組織工程化體外培養(yǎng)的小牛關(guān)節(jié)軟骨ECM合成的周期性壓力下,如果阻止了α5β1整合素的表達(dá),則有可能抑制細(xì)胞擴(kuò)散以及基質(zhì)累積,這樣的結(jié)果說明體外周期性壓力刺激在細(xì)胞內(nèi)的傳導(dǎo)和反饋能調(diào)節(jié)基質(zhì)的合成,同時也說明整合素在此過程中起重要作用。

RKIP屬于磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白家族,最初于1999年由Yeung等[40]報道,它是一種和Raf-1激酶區(qū)域相互作用的蛋白,是MAPK通路的內(nèi)源性信號調(diào)控者,同時也與G蛋白偶聯(lián)受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、NF-κB信號通路相關(guān)[41-42]。狹義的細(xì)胞骨架是指真核細(xì)胞的蛋白纖維網(wǎng)架體系,既具有產(chǎn)生主動變形的能力,又具有抵抗被動變形和受力的能力。細(xì)胞骨架蛋白中與力學(xué)刺激相關(guān)的蛋白主要是肌動蛋白、波形蛋白等[43]。目前,主導(dǎo)觀點(diǎn)認(rèn)為MAPK信號通路與細(xì)胞骨架之間存在“交叉對話/雙向調(diào)節(jié)”作用,即MAPK級聯(lián)通路的活化涉及細(xì)胞骨架,而細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)重排又是通過MAPK介導(dǎo)的細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白磷酸化來完成[44]。有研究指出MAPK通路對力學(xué)刺激下的關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的增殖分化也有影響,同時細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白也發(fā)生改變,說明MAPK通路和細(xì)胞骨架蛋白與力學(xué)傳導(dǎo)相關(guān),只是相應(yīng)壓力刺激下的各項(xiàng)指標(biāo)之間的聯(lián)系及其機(jī)制,仍然不明[45]。

4展望

力是一把雙刃劍,不管是張力、壓力、剪切力,還是持續(xù)力、間歇力,力學(xué)刺激對于關(guān)節(jié)軟骨ECM的影響均是雙向的。普遍認(rèn)為,接近正常生理狀態(tài)的力學(xué)刺激可促進(jìn)ECM的合成,而過度的力學(xué)刺激則會導(dǎo)致ECM的分解增多或合成減少[17,19]。綜上所述,AC的功能與其生物力學(xué)特息相關(guān),軟骨的生物力學(xué)特性利于分散壓力和吸收負(fù)荷,相應(yīng)生物力學(xué)刺激不僅影響軟骨ECM的合成,還對軟骨下骨的短期或長期損傷及改建也起關(guān)鍵性作用。因此,有必要對軟骨細(xì)胞以及細(xì)胞外基質(zhì)的力學(xué)傳導(dǎo)調(diào)控機(jī)制進(jìn)行細(xì)致生物力學(xué)特性分析,這對關(guān)節(jié)仿真模型的開發(fā)與關(guān)節(jié)軟骨組織工程重建研究極為重要。生物力學(xué)因素在不同情況下對關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的影響其內(nèi)在的調(diào)節(jié)途徑及機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

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第2篇:細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞:細(xì)胞生物學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)18-137-03

細(xì)胞生物學(xué)是從顯微水平、超微水平和分子水平等不同層次研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能以及生命活動的一門科學(xué),反映了現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展趨勢,已成為高等教育中生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)專業(yè)的一門必修課,并與植物學(xué)、動物學(xué)及微生物學(xué)等多門學(xué)科相互聯(lián)系、相互滲透[1]。當(dāng)前,隨著生命科學(xué)的快速發(fā)展,細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)在新的歷史時期面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式忽視了啟發(fā)式教學(xué),束縛了學(xué)生的思維和個性的發(fā)展,并且教材中的知識點(diǎn)明顯滯后,教學(xué)內(nèi)容不夠完善,不能針對不同專業(yè)和學(xué)科需求進(jìn)行選擇性教學(xué)。為適應(yīng)新形勢下人才培養(yǎng)的需求,必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,適時更新教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效率。

為此,本文從《細(xì)胞生物學(xué)》的課程特點(diǎn)著手,著重闡述了如何優(yōu)化《細(xì)胞生物學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容,合理地運(yùn)用不同的教學(xué)手段,結(jié)合多種成績考核方式,使學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)能夠較為系統(tǒng)地掌握本學(xué)科的基礎(chǔ)知識,了解細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展動態(tài)和研究進(jìn)展,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高《細(xì)胞生物學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。

1 建設(shè)過硬的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

細(xì)胞生物學(xué)是一門實(shí)踐性和前沿性較強(qiáng)的學(xué)科,要提高教學(xué)質(zhì)量,首要的是建立一支經(jīng)驗(yàn)豐富和理論知識過硬的教學(xué)團(tuán)隊(duì)[2]。針對安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)的學(xué)科定位及師資特點(diǎn),教學(xué)中應(yīng)以資深老教師為核心,培養(yǎng)一批理論和實(shí)踐知識較扎實(shí)且具有一定創(chuàng)新能力的年輕教師作為支撐力量,不斷完善教學(xué)內(nèi)容,豐富教學(xué)方法。任課教師不僅需要熟悉教學(xué)內(nèi)容,而且要能系統(tǒng)地把握教材的主線,將不同章節(jié)的知識點(diǎn)串聯(lián)起來,摒棄其它學(xué)科中重復(fù)的知識點(diǎn),真正做到教學(xué)點(diǎn)突出。同時,根據(jù)不同的專業(yè)特征制訂出合理的教學(xué)計(jì)劃,從各個教學(xué)環(huán)節(jié)上逐步提升教師的教學(xué)水平。任課教師還應(yīng)注重跟蹤本學(xué)科前沿領(lǐng)域新的理論和新的技術(shù),實(shí)時更新自己的教學(xué)內(nèi)容,積極與本課題組其他教師進(jìn)行教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)技能的交流與改進(jìn),不斷提升教學(xué)水平。

2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教師應(yīng)結(jié)合本學(xué)科專業(yè)設(shè)置及學(xué)生對相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)知識的掌握情況,選擇合適且具有代表性的優(yōu)秀教材作為藍(lán)本??紤]到安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)的學(xué)科建設(shè)特征,本課題組選用了翟中和主編的《細(xì)胞生物學(xué)》(第四版)作為主要教材,同時參考王金發(fā)教授主編的版本進(jìn)行相關(guān)知識點(diǎn)的補(bǔ)充。為彌補(bǔ)教材不能實(shí)時更新的缺陷,還要將國外一些著名教材和細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)網(wǎng)站介紹給學(xué)生。在較系統(tǒng)地闡述細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的同時,力求把該領(lǐng)域的最新科研成果和熱點(diǎn)內(nèi)容融入到教學(xué)中,從而激發(fā)學(xué)生渴求新知識的熱情和動力。

其次,隨著生命科學(xué)的快速發(fā)展,細(xì)胞生物學(xué)與生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容相互交叉,這就要求教師在授課時應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇性教學(xué),突出本學(xué)科和專業(yè)特有的內(nèi)容,避免繁冗的章節(jié)被重復(fù)講授。例如細(xì)胞通訊、細(xì)胞骨架及細(xì)胞大分子等基礎(chǔ)知識是細(xì)胞生物學(xué)中不可缺少的組成部分,而對蛋白質(zhì)的生物合成和修飾等內(nèi)容在生物化學(xué)中已有詳細(xì)闡述。與此相類似的,染色體結(jié)構(gòu)特征及核型分析主要在遺傳學(xué)中已講授,而基因表達(dá)調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后翻譯等是分子生物學(xué)的主要內(nèi)容。教師在講授時應(yīng)力求知識點(diǎn)的相互串聯(lián),通過啟發(fā)式教學(xué),使得學(xué)生對整個知識能系統(tǒng)把握,起到溫故而知新的效果,避免不必要的重復(fù)。實(shí)踐證明,這種承前啟后的教學(xué)方式,既保持了《細(xì)胞生物學(xué)》課程的完整性、系統(tǒng)性,又解決了相關(guān)課程間的重復(fù)教學(xué)問題,對提高單位時間內(nèi)的教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有積極作用。

除此之外,每年還應(yīng)根據(jù)本學(xué)科最新的發(fā)展動態(tài)實(shí)時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及授課的重點(diǎn)、難點(diǎn),不斷提高和改進(jìn)教學(xué)方法,豐富教學(xué)內(nèi)容,開拓學(xué)生視野。

3 不斷改進(jìn)教學(xué)方法

3.1 充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位 傳統(tǒng)的教學(xué)方法過于注重教師的教授,而忽視了學(xué)生的互動。然而,教與學(xué)是統(tǒng)一的過程,教師在教學(xué)中起主導(dǎo)作用,而學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,二者是相輔相成的。教師在講課時可結(jié)合運(yùn)用設(shè)疑啟發(fā)式教學(xué)方法,打破“滿堂灌”的教學(xué)模式,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,發(fā)揮其主體地位作用。通過講解一系列經(jīng)典有趣的實(shí)驗(yàn),將討論融入到課堂教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)并展開討論,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。同時,通過一些教學(xué)手段調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)過程,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),培養(yǎng)他們的發(fā)散思維能力。例如,教師在講述某一新發(fā)現(xiàn)或新知識點(diǎn)時,可先依據(jù)已學(xué)的內(nèi)容,指導(dǎo)他們通過網(wǎng)絡(luò)查詢和圖書館豐富的圖書資源獲得相關(guān)知識,變封閉式學(xué)習(xí)為開放式學(xué)習(xí),鼓勵學(xué)生各抒己見,營造和諧、寬松的學(xué)習(xí)氣氛,注重培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的興趣和能力,增強(qiáng)學(xué)生參與知識獲取的積極性和自覺性[3]。

3.2 傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)手段并舉 隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展,多媒體技術(shù)為《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)提供了強(qiáng)有力的手段,用它獨(dú)特的優(yōu)勢有效地推動了教育信息化進(jìn)程,對突破傳統(tǒng)的教學(xué)思想和組織形式帶來了深刻的影響。多媒體教學(xué)內(nèi)容豐富、圖片清楚形象,使復(fù)雜和抽象的微觀世界變得更加直觀,特別是把顯微鏡拍攝的圖像展示出來,有利于學(xué)生對本學(xué)科知識的直觀理解。同時,在實(shí)踐教學(xué)過程中,教師也可借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀教材中的知識點(diǎn)及學(xué)科最新發(fā)展動態(tài),將一些研究結(jié)果和抽象的知識點(diǎn)通過相關(guān)軟件制作成動畫效果,便于學(xué)生的形象記憶和理解。例如,物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及蛋白質(zhì)篩選機(jī)制等。雖然多媒體已成功地運(yùn)用到實(shí)踐教學(xué)中,且具備眾多優(yōu)勢,但任課教師應(yīng)根據(jù)課程特點(diǎn),明確多媒體的輔助教學(xué)地位,結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)手段,充分發(fā)揮教師在課堂上的主導(dǎo)作用,以求達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

Blackboard網(wǎng)絡(luò)也是一個與同學(xué)有效互動的的教學(xué)平臺,教師可將本學(xué)科的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)課件及參考資料等通過該網(wǎng)絡(luò)平臺展示給學(xué)生,課后與同學(xué)建立問答學(xué)習(xí)模式,拓展了學(xué)生學(xué)習(xí)的空間,有利于學(xué)生對不同的知識點(diǎn)進(jìn)行比較、分析及歸納演繹等思維活動的進(jìn)行。與此同時,教師的角色也從原來的知識傳授者,向教育和教學(xué)的設(shè)計(jì)者和管理者的方向轉(zhuǎn)變。實(shí)踐證明,現(xiàn)代教育信息技術(shù)有利于激發(fā)學(xué)生的思維能力和應(yīng)變能力,使學(xué)生從不同側(cè)面、不同層次運(yùn)用不同思考方法來分析問題、解決問題,有效地提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

3.3 注重雙語教學(xué) 雙語教學(xué)是借助于兩種語言對相關(guān)領(lǐng)域的知識進(jìn)行傳播和交流,已成為推動我國高等教育國際化的重要舉措,自2001年起教育部先后出臺的雙語教學(xué)相關(guān)文件中,明確指出高校20%的本科課程應(yīng)進(jìn)行雙語教學(xué)[4]。這是我國高等教育與國際接軌的必然趨勢,更是培養(yǎng)高層次人才的迫切要求。針對細(xì)胞生物學(xué)的學(xué)科特征,一些新知識、新技術(shù)及新學(xué)說幾乎都以英語方式傳播,為將這些前沿知識引入高等院校《細(xì)胞生物學(xué)》的課堂教學(xué),開展以英語為主的雙語教學(xué)就顯得十分必要。其次,SCI(Science Citation Index)收錄的期刊文章70%以上采用英文撰寫,尤其是生命科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域,雙語教學(xué)可改進(jìn)和提高教師和學(xué)生的英語水平,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和交流打下良好的基礎(chǔ)。這就要求學(xué)生在掌握細(xì)胞生物學(xué)基本知識的同時,還要熟悉常用的英語專業(yè)詞匯及表達(dá),不斷提高使用專業(yè)英語的綜合能力。

在我國生命科學(xué)科研水平較為落后的情況下,要獲得前沿知識主要依靠查閱相關(guān)文獻(xiàn),而且國內(nèi)大多數(shù)細(xì)胞生物學(xué)教材的一些知識點(diǎn)也主要來自英文原版教材的翻譯和修訂,這不可避免的導(dǎo)致知識滯后及一些新專業(yè)術(shù)語直譯所造成的模糊等問題。利用雙語教學(xué)不僅可以引導(dǎo)學(xué)生直接閱讀英文原版教材及查閱相關(guān)英文資料,及時掌握細(xì)胞生物學(xué)的最新研究進(jìn)展,鍛煉學(xué)生的思維,開拓學(xué)生的視野,增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力和出國學(xué)習(xí)深造能力,培養(yǎng)外向型人才。

4 多種成績考核方式并用

成績考核是為了檢驗(yàn)教學(xué)效果,督促學(xué)生學(xué)習(xí)的方法之一,它貫穿課程學(xué)習(xí)的整個過程。當(dāng)前,閉卷考試仍是考核的主要方式,主要集中對學(xué)生學(xué)習(xí)掌握書本理論知識情況進(jìn)行檢測,而對于學(xué)生分析問題和解決問題的能力考核涉及較少,忽視了學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的開發(fā)和評價。為培養(yǎng)多層次人才,教師應(yīng)結(jié)合傳統(tǒng)的課程考核方式建立一種多種考核方式并用的評價模式。依據(jù)不同專業(yè)的教學(xué)大綱,選擇相應(yīng)的試題庫作為學(xué)生復(fù)習(xí)的模板,保證學(xué)生有目的、系統(tǒng)性地對所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真復(fù)習(xí)。為督促學(xué)生對本學(xué)科前沿領(lǐng)域知識的把握,教師可在課程進(jìn)行到最后幾周時,布置一些細(xì)胞生物學(xué)研究熱點(diǎn)的題目,以小組為單位,組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)討論與探索,采用幻燈進(jìn)行匯報講解,最后根據(jù)匯報質(zhì)量評定成績。這是西方知名院校教學(xué)中常采用的一種重要的教學(xué)模式,重在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,是一種值得關(guān)注的研究性教學(xué)模式,有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,有利于學(xué)生和對本學(xué)科前沿知識的掌握。

傳統(tǒng)的考核方式仍然需要,首先仍需注重細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識、基本理論及基本實(shí)驗(yàn)技能的考核評價,以名詞解釋、填空、選擇、判斷和簡答為主。其次,可依據(jù)平時的教學(xué)內(nèi)容和研究進(jìn)展,設(shè)置若干道靈活性和系統(tǒng)性較強(qiáng)的綜合性試題,學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)特征進(jìn)行選擇性答題,此種方法可有效地評價學(xué)生解決問題的能力。細(xì)胞生物學(xué)作為實(shí)踐性較強(qiáng)學(xué)科之一,不僅要求學(xué)生有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),而且要具備熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能,因此在考核的過程中,也要評價學(xué)生在平時實(shí)驗(yàn)操作中的動手能力。這種綜合的考核方式既可提高學(xué)生學(xué)習(xí)《細(xì)胞生物學(xué)》的積極性,也使學(xué)生能夠真正掌握《細(xì)胞生物學(xué)》的知識要點(diǎn)。

5 結(jié)語

總之,教師在《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)實(shí)踐中,要結(jié)合實(shí)際情況勇于改革探索與創(chuàng)新,根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)及學(xué)科發(fā)展的要求,對傳統(tǒng)《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)的各方面進(jìn)行合理調(diào)整和優(yōu)化,秉承“授之以魚,不如授之以漁”的教育理念,不斷更新教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法和評價手段,實(shí)時把握學(xué)科研究的前沿動態(tài),通過科研來指導(dǎo)教學(xué),不斷提高自身的業(yè)務(wù)能力和優(yōu)化《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)方法。

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第3篇:細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展范文

    1 當(dāng)代大學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀及其存在問題

    生物相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對生物科學(xué)技術(shù)具有濃厚的興趣,生物科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)知識扎實(shí),對生物技術(shù)發(fā)展持積極的肯定態(tài)度,具備良好的科技強(qiáng)國的信念。但是,他們對高新生物科學(xué)技術(shù)知識和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)了解較少,生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能較差,對生物科學(xué)科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有調(diào)查表明,當(dāng)代大學(xué)生對于當(dāng)前的一些生物熱點(diǎn)問題有一定的了解,但是對于高新技術(shù)的應(yīng)用和新的科學(xué)研究領(lǐng)域的認(rèn)識不足。在理性上,有43%的學(xué)生是盲目的懷疑,或者是盲從專家和他人的觀點(diǎn),對事物較少有自己的看法;在探索求知精神上,“科學(xué)功利主義”對學(xué)生的影響最大,使得學(xué)生視野狹窄、目光短淺;在實(shí)證精神上,有62%的學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)實(shí)證精神,偏重抽象思維,缺乏科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神和價值眼光。②此外,許多高校只注重生物專業(yè)課的常規(guī)教學(xué),很少舉辦專門的科研活動,且科學(xué)技能培養(yǎng)與鍛煉的途徑缺乏,這使得大學(xué)缺乏濃郁的科學(xué)素養(yǎng)氛圍,學(xué)生較難形成一定的科學(xué)技能,由此科學(xué)實(shí)踐能力也較差。

    2 細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的意義

    細(xì)胞生物學(xué)是生物學(xué)類及農(nóng)林醫(yī)藥類本科生一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿分支學(xué)科之一,它是以細(xì)胞為研究對象,從細(xì)胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層研究細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的生活史和各種生命活動規(guī)律的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)是一門承上啟下的學(xué)科,和分子生物學(xué)一起同是現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ),并廣泛滲透到遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和免疫生物學(xué)等的研究中,和農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物高新技術(shù)的發(fā)展有密切的關(guān)系,是生命科學(xué)的重要支柱之一,在解決人類面臨的重大問題、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中發(fā)揮重要的基礎(chǔ)作用。同時,細(xì)胞生物學(xué)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,重要理論與實(shí)踐密切地聯(lián)系著。隨著生命科學(xué)自身和生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對生命科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)新型人才的需求也在不斷增加。由此可見,細(xì)胞生物學(xué)課程中科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)對于建立與其專業(yè)層次、研究方向相符合的細(xì)胞生物學(xué)知識構(gòu)架體系,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力具有非常重要的作用。

    3 細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

    細(xì)胞生物學(xué)作為生物學(xué)類及農(nóng)林醫(yī)藥類的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面,具有舉足輕的重要作用。然而,科學(xué)素養(yǎng)的提高不是一朝一夕之功,教師應(yīng)始終將其貫穿于自己的教學(xué)之中。如何在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),以下是筆者的一些想法和體會。

    3.1 加強(qiáng)課堂教學(xué)中的“生活化”融合

    細(xì)胞生物學(xué)的知識理論性強(qiáng),內(nèi)容抽象深奧、難于理解,教師可以試將抽象的內(nèi)容與日常生活相聯(lián)系,使學(xué)生有此聯(lián)想起有趣的、熟悉的生活場景或事物,這不僅使抽象的內(nèi)容具體化和動態(tài)化,使其容易理解,而且激發(fā)了學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。例如講解“蛋白質(zhì)的分選”時,引導(dǎo)學(xué)生由細(xì)胞社會聯(lián)想到人類社會。細(xì)胞中的各種蛋白質(zhì)發(fā)揮結(jié)構(gòu)或功能作用的部位幾乎遍布細(xì)胞的各種膜區(qū)和組分,只有當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)各就各位并組裝成結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合體,才能參與細(xì)胞的各種生命活動。這就好比在人類社會中,各專業(yè)的畢業(yè)生只有找到適合其自身特點(diǎn)的工作崗位才能發(fā)揮所長??傊?運(yùn)用發(fā)散性思維,盡可能地將細(xì)胞生物學(xué)抽象的理論知識與生活實(shí)際聯(lián)系起來,并配合以多媒體輔助手段,使抽象的內(nèi)容變得形象生動,易于理解掌握。

    3.2 側(cè)重教學(xué)內(nèi)容的前沿性和新穎性

    細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展極為迅速,隨著科學(xué)家們研究成果的不斷涌現(xiàn),其內(nèi)容處在不斷更新的動態(tài)過程中。因此,教師在教學(xué)過程中,要注重聯(lián)系學(xué)科的前沿和熱點(diǎn),講述較先進(jìn)的科學(xué)結(jié)論,跟蹤國際上最新進(jìn)展。此外,教師在注重教學(xué)的同時,宜以科研并舉,以科研引導(dǎo)和促進(jìn)教學(xué);教學(xué)與培養(yǎng)科學(xué)研究型人才緊密結(jié)合;教學(xué)內(nèi)容與最新科研進(jìn)展同步,使學(xué)生在正確掌握細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)上學(xué)會解決與之相關(guān)的科學(xué)研究問題。如將教師的主要科研成果與基礎(chǔ)理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹自己的科研成果,這樣既生動又貼切,學(xué)生又很熟悉,使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的興趣和動力,亦可以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的科研鉆研精神。

    3.3 增加細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例

    綜合性實(shí)驗(yàn)注重知識的綜合運(yùn)用,實(shí)驗(yàn)原理和方法步驟較為復(fù)雜,可以使學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理,正確使用儀器設(shè)備,鍛煉學(xué)生綜合分析問題的能力;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自主準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,自主配制實(shí)驗(yàn)所需試劑,根據(jù)自己的時間自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以充分調(diào)動學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和勇于探索的精神。由此可見,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以鍛煉學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。③然而目前許多高校由于實(shí)驗(yàn)條件和課時安排的限制,細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要以基本操作和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少甚至沒有,這在一定程度上限制了學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。④因此,教師應(yīng)根據(jù)科學(xué)性、可行性和實(shí)用性原則增大綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。如我們精選了真核生物基因組的提取、純化、鑒定、擴(kuò)增、酶切、重組、轉(zhuǎn)化、篩選的大實(shí)驗(yàn),膜蛋白的分離與鑒定等綜合設(shè)計(jì)型大實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)中的每個實(shí)驗(yàn)都構(gòu)成了一個綜合性整體,同時,在實(shí)驗(yàn)材料的選擇上盡量做到由學(xué)生自主選擇。通過每一次的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步鞏固了已學(xué)習(xí)的知識和已掌握的技術(shù),并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的正確的資料采集、整理、分析和歸納,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神、創(chuàng)新思維及分析問題和解決問題的能力。

    3.4 組織各種“科學(xué)小組”,布置學(xué)科發(fā)展前沿的討論,與全程科研訓(xùn)練對接,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神

第4篇:細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué);實(shí)驗(yàn)課;課程改革;整合式

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0035-02

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是醫(yī)學(xué)生基礎(chǔ)課程中的重要組成部分,與醫(yī)學(xué)本身一樣,它是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科[1]。傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)在理論講授的基礎(chǔ)上也有一定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容配合。以往的實(shí)驗(yàn)課多是作為理論課程的補(bǔ)充參與于整體教學(xué)中的,如針對理論課中講到的某個知識點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。其優(yōu)點(diǎn)在于鞏固了理論課程內(nèi)容,然而隨著細(xì)胞生物學(xué)的迅速發(fā)展,理論課知識的不斷更新,實(shí)驗(yàn)課程無論從內(nèi)容還是形式上都顯示出了明顯的滯后性[2]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)往往要求學(xué)生被動的接受,對理論課程重復(fù)認(rèn)識,缺乏創(chuàng)新性思維[3]。加之,現(xiàn)今的醫(yī)學(xué)科學(xué)不斷的強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué),要求基礎(chǔ)與臨床結(jié)合,將科研成果更好地應(yīng)用于臨床,因而對醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行深入改革是勢在必行的。我們針對八年制學(xué)生進(jìn)行了醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革,開設(shè)獨(dú)立的“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課”,強(qiáng)調(diào)課程的整體性和系統(tǒng)性。在對基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)了解和熟悉的基礎(chǔ)上,主要培養(yǎng)學(xué)生的科研思維能力、課題設(shè)計(jì)能力,提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。該課程已經(jīng)開展五年,本文就課程設(shè)計(jì)和帶教過程中的體會與大家共同探討,以期為醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革提供一定的思路。

一、整合式的課程設(shè)計(jì)有效地培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維能力

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課為系統(tǒng)性、整體性設(shè)計(jì),將新的細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)及理論知識融會貫通在整個教學(xué)過程中,而完整的實(shí)驗(yàn)課程相當(dāng)于一個小的研究課題。課程主要以體外培養(yǎng)的細(xì)胞為研究材料,結(jié)合學(xué)生初次接觸細(xì)胞培養(yǎng)以及實(shí)驗(yàn)課連貫性的特點(diǎn),選用易操作、易觀察的細(xì)胞系為研究對象。首次實(shí)驗(yàn)課涉及細(xì)胞培養(yǎng)所需的最基本操作,諸如傳代、計(jì)數(shù)等等。緊接著的課程主要給予細(xì)胞不同類型的損傷(缺糖、藥物等)或同時進(jìn)行損傷后恢復(fù)處理等,從現(xiàn)象觀察到機(jī)制探討步步深入。例如:倒置顯微鏡鏡下觀察某化療藥物(不同濃度)對細(xì)胞數(shù)目、細(xì)胞形態(tài)改變的影響,提出不同濃度藥物作用下細(xì)胞增殖的可能變化。通過CCK-8或MTT實(shí)驗(yàn)獲得不同濃度該藥物對細(xì)胞增殖及活力的影響,并比較、討論實(shí)際檢測結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否一致。隨后對該藥物影響細(xì)胞增殖的可能機(jī)制進(jìn)行分析,是經(jīng)由該藥物誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡還是壞死,查閱文獻(xiàn),提出假設(shè),設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。如明確是凋亡在該過程中發(fā)揮重要作用,那么下一步將尋找可能的凋亡相關(guān)分子,層層遞進(jìn)。每一步都需要學(xué)生們思考下一步應(yīng)該怎么進(jìn)行,預(yù)期結(jié)果是什么,實(shí)際上得出的結(jié)果是否與預(yù)期相符,說明了什么,提示了什么。具體到課程中,就要求學(xué)生每次課程結(jié)束的時候都要進(jìn)行思索與探討,并設(shè)計(jì)出下一步即下節(jié)課所需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。而第二次上課時教師需針對上節(jié)課的結(jié)果進(jìn)行分析討論、總結(jié),提出可能進(jìn)行的或應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課程環(huán)環(huán)相扣,從而達(dá)到從現(xiàn)象觀察分析到機(jī)制探討的目的,激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)興趣的同時,將科研思維能力的培養(yǎng)貫穿其中。除此之外,在整個過程中,還要求同學(xué)們根據(jù)課程所涉及的內(nèi)容,查閱大量文獻(xiàn),設(shè)計(jì)出具有一定可行性的,獨(dú)立的小課題。教師對設(shè)計(jì)出的小課題進(jìn)行點(diǎn)評,包括其可行性及設(shè)計(jì)上是否完整等等,再次強(qiáng)化對學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。

二、高效、有序的教學(xué)體系,確保教學(xué)質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)課程改革要達(dá)到好的效果,需要從“教”與“學(xué)”兩方面進(jìn)行配合?!敖獭钡姆矫妫菏紫?,在整個醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中,為了保證教學(xué)質(zhì)量,一名教師負(fù)責(zé)一個班所有的實(shí)驗(yàn)課程授課和實(shí)驗(yàn)報告的批改,這樣能全面掌握學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解和把握。將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報告中出現(xiàn)的問題或提出的問題,及時在第二次課中進(jìn)行講解和反饋。實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束的時候亦相當(dāng)于一個獨(dú)立小課題的結(jié)題,教師需從整體上對課程再次梳理,講明每一步實(shí)驗(yàn)選擇的意義,以及還有哪些平行實(shí)驗(yàn)可以替代或共同驗(yàn)證相關(guān)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)課程改革后對教師的要求更高,需要將幾次實(shí)驗(yàn)合理地設(shè)計(jì)為一個小課題,需要對最新的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)理論及技術(shù)有很好的了解。同時加大了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)力度,增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時數(shù),并盡可能多地增加每位同學(xué)的動手次數(shù)。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課從開始至今不斷探索,根據(jù)學(xué)生的反饋進(jìn)行調(diào)整,帶教老師也精心制作了多媒體課件,使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有更清晰、明確的了解。

從“學(xué)”的方面而言,學(xué)生從小接受的更多的是被動性訓(xùn)練。在課程剛開始的時候,學(xué)生積極的思考并不夠,更多的是希望老師能給出一個標(biāo)準(zhǔn)答案。隨著課程的進(jìn)展,通過老師的啟發(fā)、鼓勵,學(xué)生從被動性接受進(jìn)入主動性思考,能夠主動提出問題,提出自己的想法,教學(xué)效果有了更明顯的提升。

三、全程參與實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課多為固定時間,許多步驟均由技術(shù)人員提前完成,課堂上學(xué)生只能做關(guān)鍵的幾步,這樣學(xué)生無法從整體上把握實(shí)驗(yàn)。而現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)課,靈活調(diào)整時間,讓學(xué)生全程參與實(shí)驗(yàn)。例如,在實(shí)驗(yàn)課正式開始前兩天,讓學(xué)生先將細(xì)胞按一定的數(shù)目接種于96孔培養(yǎng)板上;24小時后,給處于對數(shù)生長期的細(xì)胞損傷處理(缺糖或加藥);損傷6小時后,一組細(xì)胞恢復(fù)正常培養(yǎng)基培養(yǎng)(損傷恢復(fù)組);至損傷組損傷處理24小時后,所有細(xì)胞同時進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)檢測。實(shí)驗(yàn)過程中要求學(xué)生認(rèn)真觀察,不放過任何細(xì)節(jié),獨(dú)立思考,并以實(shí)驗(yàn)小組為單位對預(yù)期結(jié)果和實(shí)際結(jié)果進(jìn)行分析、討論。全程參與實(shí)驗(yàn)充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性,更好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。多位同學(xué)在課程結(jié)束后,設(shè)計(jì)課題,申請了學(xué)校各項(xiàng)“科創(chuàng)項(xiàng)目”,在教師的指導(dǎo)下,利用課余時間完成研究項(xiàng)目,發(fā)表多篇論文,其中部分文章發(fā)表在SCI期刊上。在這個過程中使學(xué)生對科研的嚴(yán)謹(jǐn)性、創(chuàng)新性有了更深刻的認(rèn)識,也拓寬了學(xué)生的知識面,對醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物最新的研究進(jìn)展有所了解。

四、改革考核方式,全面、客觀地評價學(xué)生

建立完善的成績評定體系也是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效果的關(guān)鍵。以往實(shí)驗(yàn)課的成績主要是理論課成績中很小的一部分,多以實(shí)驗(yàn)報告和出勤率作為參考。而開設(shè)獨(dú)立的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的目的就是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,包括科研思維、動手操作、團(tuán)隊(duì)合作等等。因而作為獨(dú)立的課程后,需要更加全面地考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑN覀儗?shí)驗(yàn)課成績分為三部分:實(shí)驗(yàn)報告及設(shè)計(jì)的小課題;平時成績(實(shí)驗(yàn)態(tài)度,動手能力,科學(xué)的思維方式);筆試。筆試也主要以應(yīng)用性課題為主。這樣的考核方式既能了解學(xué)生的動手能力、科研能力,又能考察學(xué)生的綜合素質(zhì),有利于學(xué)生創(chuàng)新能力、獨(dú)立操作、獨(dú)立思考能力,團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)。

總之,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革是醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的必然趨勢,根據(jù)我們五年來的探索,發(fā)現(xiàn)整體性、系統(tǒng)性的改革有助于訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維能力,以適應(yīng)未來醫(yī)生培養(yǎng)的需求。

參考文獻(xiàn):

[1]李明,劉俊,白曉春,羅深秋.醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報:基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版,2011,13(2).

第5篇:細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展范文

自主神經(jīng)在電針“腎俞”穴利尿效應(yīng)中的作用

漢防己甲素抗實(shí)驗(yàn)性肝纖維化的對照研究

Bcl-2蛋白與胃癌相關(guān)性的研究

光固化和化學(xué)固化樹脂粘接劑剪切強(qiáng)度的對比研究

高效毛細(xì)管電泳法對糖尿病患者尿液的分析研究

興奮性氨基酸及其受體阻滯劑在腦缺血性大鼠海馬損傷中的作用

人參總皂甙對大鼠腎缺血再灌注損傷的保護(hù)作用

3種保健食品對大鼠血清脂質(zhì)過氧化和抗氧化酶的影響

絕經(jīng)期婦女骨密度與細(xì)胞因子的變化

貫聲門癌臨床與組織病理學(xué)研究

高血壓左心室肥厚與室性過早搏動關(guān)系的研究

消化系統(tǒng)惡性腫瘤112例血管造影表現(xiàn)及臨床意義

AⅡ受體拮抗劑與ACEI對慢性腎衰患者血漿ANF及RAS的影響

2型糖尿病腎小管功能研究

ACEI對2型糖尿病患者微量白蛋白尿與胰島素抵抗的影響

中西醫(yī)結(jié)合治療慢性腎小球腎炎40例療效觀察

門診抗感染藥物使用分析

跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折手法復(fù)位與撬拔復(fù)位療效比較

低分子肝素治療不穩(wěn)定型心絞痛48例療效觀察

疾病治療新途徑——電刺激小腦頂核

肝細(xì)胞生長因子治療缺血性疾病研究進(jìn)展

心房顫動的分子遺傳學(xué)研究進(jìn)展

心臟傳導(dǎo)阻滯的分子遺傳學(xué)研究進(jìn)展

熱休克蛋白70抗腫瘤免疫的研究

光學(xué)相干斷層成像術(shù)在冠心病介入診療中的應(yīng)用

脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)體FAT/CD36在心肌脂肪酸代謝中的作用

卵巢癌化療耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

慢性乙型肝炎干擾素-α治療應(yīng)答預(yù)測指標(biāo)的研究進(jìn)展

肺缺血再灌注損傷保護(hù)的研究進(jìn)展

GFP示蹤技術(shù)在干細(xì)胞研究中的運(yùn)用

女性壓力性尿失禁的手術(shù)治療

非酒精性脂肪肝研究進(jìn)展

FK506在防治角膜移植免疫排斥反應(yīng)中的應(yīng)用

兒童急性白血病的分子遺傳學(xué)研究進(jìn)展

糖尿病視網(wǎng)膜病變眼血流動力學(xué)的彩色多普勒研究進(jìn)展

多藥耐藥與卵巢癌化療研究進(jìn)展

正視中藥“不良反應(yīng)”

臨床抗腫瘤藥物運(yùn)用進(jìn)展

1H-MRS在腎臟腫瘤的應(yīng)用

LKB1基因沉默對乳腺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響

卵巢癌人源性核糖體展示抗體庫的構(gòu)建

甘草黃酮體內(nèi)抗胃癌作用的實(shí)驗(yàn)研究

基于聚乙二醇-聚乳酸-聚乙二醇水凝膠的兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞三維培養(yǎng)

溫度與機(jī)械疲勞對不同表面處理后的石英纖維樁與根管粘結(jié)強(qiáng)度的影響

草藥振蕩指紋圖譜的數(shù)字化特性

噻唑烷二酮類對2型糖尿病患者骨密度的影響

小切口輔助關(guān)節(jié)鏡下松解術(shù)對膝關(guān)節(jié)伸直型僵直的療效分析

實(shí)時熒光定量PCR在結(jié)節(jié)病與不典型結(jié)核鑒別診斷中的臨床應(yīng)用

多通道阻抗聯(lián)合24h食管pH監(jiān)測在胃食管反流病中的應(yīng)用

B超引導(dǎo)經(jīng)皮腎鏡大功率鈥激光碎石治療鹿角型腎結(jié)石

第6篇:細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展范文

【關(guān)鍵詞】幽門螺桿菌;胃癌;胃炎

幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,Hp)是一種可以引起胃炎、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃癌等疾病的致病菌?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明幽門螺桿菌是長期感染胃是引起患者胃癌的重要誘因。在1994年世界衛(wèi)生組織癌癥中心將幽門螺桿菌列為第一類致癌原。我國是幽門螺桿菌感染率較高的國家,每年依然呈現(xiàn)增長的趨勢。幽門螺桿菌是公認(rèn)對胃有害的病菌。有臨床報道顯示根除胃內(nèi)幽門螺桿菌可以減少炎癥反應(yīng)和減少不適癥狀[1]。幽門螺桿菌感染機(jī)體后對宿主造成的結(jié)果與菌株的異質(zhì)性、環(huán)境和宿主自身情況有關(guān)系。幽門螺桿菌致病機(jī)制尚未明確,一些學(xué)者認(rèn)為幽門螺桿菌感染宿主主要與Hp釋放線粒體誘導(dǎo)胃黏膜上皮細(xì)胞調(diào)亡、產(chǎn)生肝細(xì)胞生長因子引起胃上皮細(xì)胞增殖、打亂胃上皮細(xì)胞周期以及Hp中cagA基因、vacA、iceA、oipA和babA基因這些強(qiáng)力致癌基因有聯(lián)系[2-3]。本文主要近些年來對幽門螺桿菌的毒性基因進(jìn)行概述。

幽門螺桿菌是一種革蘭氏陰性細(xì)菌,微需氧,在氧氣濃度>10%的情況下,生長會受到抑制,該菌在宿主體內(nèi)呈現(xiàn)螺旋桿狀,在體外呈現(xiàn)彎桿狀,具有鞭毛,可在胃內(nèi)運(yùn)動,達(dá)到感染甚至穿透胃上皮細(xì)胞黏液層。堿性環(huán)境、溫度升高以及氧氣濃度增加都可抑制甚至導(dǎo)致其變形[4]。近些年來,一些學(xué)者對幽門螺桿菌的致病機(jī)制和一些初步的治療方案研究報道較為廣泛。筆者就這兩方面的研究進(jìn)展展開綜述。

1幽門螺桿菌相關(guān)毒性基因

1.1ure尿素酶基因ure尿素酶基因通過調(diào)控Hp中的尿素酶而產(chǎn)生NH3。患者胃中的在NH3長期刺激下,可引起胃上皮細(xì)胞的增生,凋亡,脫落和胃粘膜細(xì)胞萎縮[5]。

1.2cag細(xì)胞毒素相關(guān)基因和vacA基因含有cagA基因的幽門螺桿菌可表達(dá)一些免疫活性抗原蛋白,例如bax、bcl-2、p16、p21,這些蛋白具有空泡毒素的活性,對胃上皮細(xì)胞和粘膜細(xì)胞會產(chǎn)生損害。cag PAI可激活NF-κB觸發(fā)胃上皮細(xì)胞的信號反應(yīng),還可以進(jìn)入宿主細(xì)胞發(fā)生磷酸化作用,以及產(chǎn)生活性氧化合物,導(dǎo)致胃上皮細(xì)胞凋亡[3,6]。

vacA基因是存在所有的幽門螺桿菌中,但不是所有的幽門螺桿菌中的vacA基因都會表達(dá)。根據(jù)地域和種族不同vacA基因有不同亞型和毒性。vacA基因可引起線粒體損傷,誘導(dǎo)腫瘤啟動子基本表達(dá)、影響細(xì)胞信號EGF轉(zhuǎn)導(dǎo)和干擾細(xì)胞骨架[7-9]。

1.3ice基因、babA基因和HrgA基因1998年P(guān)eek發(fā)現(xiàn)了Hp侵襲胃上皮細(xì)胞iceA基因是與胃潰瘍有關(guān)聯(lián),有研究發(fā)現(xiàn)該基因是改變DNA甲基化水平來調(diào)控毒力基因。在胃癌中iceA1+株顯著高于胃炎[10]。babA基因和HrgA基因是近些年發(fā)現(xiàn)的新的毒力基因。babA可編碼babA1和babA2,是被明確表達(dá)Hp黏附素的基因,babA2可以增強(qiáng)幽門螺桿菌與胃上皮細(xì)胞的粘附,有利于幽門螺桿菌在胃上皮細(xì)胞上生存,避免被胃蠕動排出體外。該基因與一些毒基因具有一定協(xié)同作用,而且在胃疾病中也具有密切的相關(guān)性[11]。HrgA基因是一種限制性內(nèi)切酶置換基因,對其功能還未探究透徹,但是一些研究發(fā)現(xiàn)該基因的在胃癌患者的表達(dá)增強(qiáng),陽性率高于非胃癌患者[3,12]。

2總結(jié)與展望

幽門螺桿菌通過產(chǎn)生NH3、分泌空泡毒素活性物質(zhì)、產(chǎn)生黏附素等方式損害胃上皮細(xì)胞,誘發(fā)炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng),長期刺激細(xì)胞導(dǎo)致胃部疾病。常見治療對抗幽門螺桿菌的藥物有阿莫西林、雷尼替丁、克拉霉素,臨床常采用多種藥物聯(lián)合方案治療幽門螺桿菌對抗的胃部疾病[13-15]。良好的藥物治療方案應(yīng)具備依從性好,不良反應(yīng)少和療效顯著地優(yōu)點(diǎn)。此外注射各種幽門螺桿菌疫苗,例如尿素酶疫苗、中性粒細(xì)胞激活蛋白疫苗,cagA,vacA及其它抗原成分疫苗[16-18]也是一種對抗幽門桿菌的方式。但是一些疫苗還存在安全性問題,有待于進(jìn)一步地實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。隨著臨床研究發(fā)展,疫苗的安全性和療效將得到進(jìn)一步的探究。新的藥物研究和靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)、基因技術(shù)也將利于對抗幽門桿菌引起的胃類疾病。

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第7篇:細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展范文

關(guān)鍵字:生物技術(shù)制藥;應(yīng)用;研究現(xiàn)狀

一、前言

采用現(xiàn)代生物技術(shù)人為的創(chuàng)造或者改變自然條件,以微生物或動植物細(xì)胞為載體生產(chǎn)醫(yī)用藥物的過程,稱為生物技術(shù)制藥。生物制藥的飛速發(fā)展在治療癌癥、神經(jīng)退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、銀屑病等方面發(fā)揮著重要的作用[1],解決了大量傳統(tǒng)藥物無法解決的困難。

二、 基因工程制藥

2.1 基因工程制藥的原理?;蚬こ讨扑幨侵赶却_定治療某種疾病的關(guān)鍵性蛋白質(zhì),通過獲取該蛋白質(zhì)的編碼基因,對其基因進(jìn)行改造或大規(guī)模擴(kuò)增,然后轉(zhuǎn)入到相應(yīng)的可以大規(guī)模表達(dá)的受體細(xì)胞中去,在細(xì)胞的繁殖過程中大量生產(chǎn)這一藥用蛋白的過程。

2.2 基因工程制藥的簡要流程?;蚬こ讨扑幍闹饕鞒虨閇2]:目的基因的獲得、組建重組質(zhì)粒、構(gòu)建基因工程細(xì)胞體、培養(yǎng)工程細(xì)胞體、分離純化表達(dá)產(chǎn)物、除菌和質(zhì)量檢測、包裝上市。

2.3 基因工程制藥的應(yīng)用?;蚬こ讨扑幵卺t(yī)藥領(lǐng)域最重要的應(yīng)用是新藥的研究開發(fā)以及傳統(tǒng)藥物的改進(jìn)。主要應(yīng)用于激素、細(xì)胞因子、溶血栓類生理活性物質(zhì)的生產(chǎn),抗體和疫苗的生產(chǎn)。例如α-重組人干擾素、白介素、轉(zhuǎn)化生長因子、核酸疫苗、轉(zhuǎn)基因疫苗等。[3]

三、動、植物細(xì)胞工程制藥

3.1 動物細(xì)胞工程制藥的相關(guān)技術(shù)。目前用于生物制藥的動物細(xì)胞有四類[4]:原代細(xì)胞、二倍體細(xì)胞系、融合或重組的工程細(xì)胞系、轉(zhuǎn)化細(xì)胞系。原代細(xì)胞指直接取自動物器官的細(xì)胞。二倍體細(xì)胞系是指取自動物胚胎并經(jīng)過傳代篩選克隆,具有一定特性的細(xì)胞。工程細(xì)胞系則指通過細(xì)胞融合或基因重組,對細(xì)胞遺傳物質(zhì)進(jìn)行改造,使其具有穩(wěn)定遺傳的獨(dú)特性狀的細(xì)胞。轉(zhuǎn)化細(xì)胞系是由某個轉(zhuǎn)化過程得到的具有很強(qiáng)增殖能力的細(xì)胞。

動物細(xì)胞工程制藥的主要技術(shù)有:細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞器移植技術(shù)、染色體改造技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)。[5]

3.2 植物細(xì)胞工程制藥的研究進(jìn)展。植物細(xì)胞工程制藥是利用現(xiàn)代生物工程手段對植物細(xì)胞體系進(jìn)行大量培養(yǎng),并直接獲得有用化合物或以其提取物為底物合成其他物質(zhì)的過程?,F(xiàn)今植物細(xì)胞工程制藥的研究技術(shù)主要包括[6]:大規(guī)模植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)藥用成分、植物生物反應(yīng)器、細(xì)胞級微粉碎加工技術(shù)、生物酶解技術(shù)、轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥物、植物細(xì)胞生產(chǎn)有用次級代謝產(chǎn)物。例如[7]通過建立紅豆杉細(xì)胞系,采用生物反應(yīng)器培養(yǎng)生產(chǎn)抗癌藥物紫杉醇。

3.3 動植物細(xì)胞工程制藥的應(yīng)用。我國現(xiàn)階段細(xì)胞工程制藥的應(yīng)用重點(diǎn)在于[8]:人源化抗體的研制和生產(chǎn)、“分子藥田”工程、“動物藥廠”計(jì)劃。其中,人源化抗體的研究是利用噬菌體抗體技術(shù)、嵌合抗體技術(shù)等生產(chǎn)療效更好,更適合于人使用的單克隆抗體?!胺肿铀幪铩焙汀皠游锼帍S”則是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)以植物和動物細(xì)胞為載體大量生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。

四、抗體制藥

4.1 抗體制藥技術(shù)??贵w制藥領(lǐng)域的主要技術(shù)有[9]:抗體高通量大規(guī)模制備技術(shù)、動物細(xì)胞表達(dá)抗體產(chǎn)品大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)、人源化抗體的構(gòu)建及優(yōu)化技術(shù)、抗體工程藥物標(biāo)聯(lián)及增效技術(shù)。高通量大規(guī)模制備技術(shù)的常見方法是利用雜交瘤快速篩選、工程抗體庫和人記憶B細(xì)胞,大規(guī)??焖俑咝У闹苽鋯慰寺】贵w。動物細(xì)胞表達(dá)抗體大規(guī)模培養(yǎng)則是利用細(xì)胞表達(dá)體系和體外翻譯系統(tǒng),生產(chǎn)外源抗體蛋白。人源化抗體則屬于基因工程抗體范疇,抗體的親和力顯著提高。抗體藥物標(biāo)聯(lián)增效則是利用抗體的靶向作用,標(biāo)記同位素、化學(xué)藥物或毒素,以提高抗體療效,降低抗體用量。

4.2 代表性抗體藥物。目前出現(xiàn)的具有代表性的抗體藥物主要有:抗CD20單抗、抗HER2單抗、抗腫瘤壞死因子單抗、抗VEGF單抗、抗EGFR單抗和抗HAb18G/CD147抗體。

五、酶工程制藥

5.1 藥用酶的來源。藥用酶作為具有催化功能的大分子蛋白質(zhì),可以直接從生物體中分離也可以化學(xué)合成。但目前最主要的獲取方式仍為從生物體中提取以及發(fā)酵生產(chǎn)。[10]隨著動植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展,通過培養(yǎng)動植物細(xì)胞獲得藥用酶蛋白的方法成為了最主要的手段。

5.2 酶工程制藥在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。酶工程制藥在疾病的診斷和治療方面有著廣泛的應(yīng)用。由于酶的高效催化特性,使其有著可靠便捷又迅速地診斷和治療特點(diǎn),在臨床上廣泛應(yīng)用。酶學(xué)診斷包括兩方面:一是利用體內(nèi)原有酶活的變化診斷;二是利用酶反應(yīng)測定體液中物質(zhì)含量變化診斷。而在治療方面則有著各種各樣的藥用酶類,包括:蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等。

酶工程制藥在生產(chǎn)方面也有著廣泛的應(yīng)用。例如利用青霉素酰化酶制造半合成青霉素和頭孢霉素、利用β―酪氨酸酶制造多巴等。酶工程制藥在分析檢測方面的應(yīng)用則包括酶法檢測和酶法分析。

六、總結(jié)

隨著生物技術(shù)的發(fā)展以及生物技術(shù)制藥在應(yīng)用方面的深入研究,生物技術(shù)藥物將不僅僅局限于“疑難雜癥”的治療,其使用的廣泛性和普遍性將得到大大提高。各種生物技術(shù)藥品的發(fā)展成熟將極大地改善人類的生活水平和對疾病的治療能力。

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第8篇:細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展范文

    1?低氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia inducible factor 1,HIF-1)

    HIF-1是20世紀(jì)90年代初,在研究低氧誘導(dǎo)的促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin,EPO)基因表達(dá)時,從細(xì)胞核提取物中發(fā)現(xiàn)的,是一種關(guān)鍵的平衡氧穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)缺氧反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子[3]。在細(xì)胞低氧應(yīng)答反應(yīng)中起核心作用,其中PHD-VHL-HIF 軸有細(xì)胞氧平衡中心調(diào)控者的作用[4-5]。

    2?SUMO(small ubiquitin-related modifier)

    蛋白質(zhì)修飾在細(xì)胞行為和個體生理活動中起著極其重要的作用,相關(guān)研究是近年來生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。泛素化修飾是最廣泛的蛋白翻譯后修飾之一,參與了包括蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)、降解、細(xì)胞信號調(diào)控等諸多細(xì)胞生物學(xué)過程。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)泛素化系統(tǒng)的調(diào)控和作用機(jī)制極為復(fù)雜,泛素連接酶底物的鑒定更是研究的關(guān)鍵點(diǎn)和瓶頸。泛素化與其他翻譯后修飾間的相互調(diào)控也已成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)[6]。通過對SUMO蛋白3種亞型的研究,發(fā)現(xiàn)SUMO-1在哺乳動物的缺氧應(yīng)激反應(yīng)中有著重要的作用。本課題將重點(diǎn)圍繞SUMO-1缺氧應(yīng)激反應(yīng)的機(jī)制來研究SUMO與高原低氧和HIF-1的關(guān)系。

    3?SUMO化與高原低氧

    SUMO是一類結(jié)構(gòu)與泛素類似的小分子蛋白,底物分子與SUMO共價結(jié)合的過程叫做SUMO化(SUMOylation)。SUMO與泛素在氨基酸序列上雖然只有18%相同,但在二級結(jié)構(gòu)上有驚人的相似。因此SUMO化與泛素化途徑基本相似,不同的是,SUMO化本身是一個動態(tài)可逆的過程,它并不促使蛋白質(zhì)降解,反而是加強(qiáng)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定或調(diào)節(jié)蛋白在細(xì)胞內(nèi)的定位和分布,以及影響蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄活性[7]。

    通過SUMO-1在細(xì)胞核內(nèi)定位等方法,已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,低氧能夠上調(diào)SUMO?1的表達(dá)[8]。而細(xì)胞對高原缺氧應(yīng)激的直接反應(yīng)之一是在細(xì)胞內(nèi)積聚低氧誘導(dǎo)因子-1,由此猜想SUMO蛋白對HIF?1的表達(dá)具有調(diào)控作用。那么SUMO對HIF-1有怎樣的調(diào)控作用,又是怎樣發(fā)揮作用的呢?

    4?SUMO化調(diào)控HIF?1穩(wěn)定性及機(jī)制

    目前發(fā)現(xiàn),SUMO化可通過競爭性抑制泛素化通路,提高多種核內(nèi)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。HIF?1發(fā)生SUMO化的靶點(diǎn)在HIF-1α亞基的氧依賴降解區(qū)域(oxygen-dependent degradation domain,ODDD)的Lys391,Lys477,Lys532上。同時ODDD也是乙酰化和羥基化作用的靶點(diǎn),經(jīng)乙?;土u基化修飾后的HIF?1可被pVHL識別并經(jīng)泛素?蛋白酶體途徑完成降解[9]。兩者的結(jié)果完全相反,HIF SUMO化增加了HIF-1α的穩(wěn)定性,HIF泛素化降低了HIF-1α的穩(wěn)定性。此外,在低氧狀態(tài)下,高水平的SUMO可以明顯抑制一種泛素化降解通路E3酶MDM2的降解,提高其穩(wěn)定性。這一作用可能與p53有關(guān)[10]。另外,SUMO化能夠抑制泛素化酶E2-25K的活性,也可能與抑制HIF-1通過泛素?-蛋白酶體途徑降解有關(guān)。Shao等研究表明在低氧狀態(tài)下SUMO化HIF?1可以提高其穩(wěn)定性[11]。低氧環(huán)境下,一種叫做RSUME(RWD-containing sumoylation enhancer)的蛋白表達(dá)應(yīng)激性增高,可促進(jìn)SUMO的表達(dá)以及HIF?1的SUMO化。通過免疫共沉淀等方法證實(shí),接受低氧刺激的小鼠體內(nèi)SUNO?1和HIF-1蛋白的表達(dá)水平急劇增加,它們共同定居于核內(nèi),SUMO?1能使HIF-1α發(fā)生SUMO化,進(jìn)而增加HIF-1α的穩(wěn)定性及在核內(nèi)表達(dá),導(dǎo)致HIF-1轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng)[12]。

    5?SUMO對HIF轉(zhuǎn)錄活性的影響

    薛慶於等[8]利用篩選和建立的穩(wěn)定表達(dá)SUMO?1細(xì)胞系,通過低氧培養(yǎng),證明了在低氧應(yīng)激過程SUMO-1可以穩(wěn)定或者上調(diào)HIF-1α。即應(yīng)用一系列不同缺失突變體的VEGF?Luc報告質(zhì)粒分別轉(zhuǎn)染HEK293細(xì)胞、得到穩(wěn)定表達(dá)GFP和GFP-SUMO-1的HEK293細(xì)胞,并進(jìn)行低氧和常氧培養(yǎng)。在低氧應(yīng)激培養(yǎng)條件下,SUMO-1可以明顯上調(diào)HIF?1的轉(zhuǎn)錄活性,而且這種轉(zhuǎn)錄上調(diào)的機(jī)制是通過促進(jìn)HIF-1與低氧反應(yīng)元件(hypoxia response element,HRE)的結(jié)合產(chǎn)物。相反,在去SUMO化酶SENP1缺陷的 MEF細(xì)胞,低氧處理幾乎不積累HIF-1α[13]。

    通過研究催化SUMO修飾的酶來研究SUMO與HIF-1的內(nèi)在關(guān)系, SUMO化是一個動態(tài)的過程,即由SUMO修飾所特異的E1,E2和E3酶來催化,可逆反應(yīng)則由一組被稱為SENP的SUMO特異性蛋白酶來完成[14-16]。至今已鑒定了6個存在于人體細(xì)胞中的SENP家族成員,每一個成員具有不同的細(xì)胞內(nèi)定位和底物特異性[17]。雖然對其生化特性進(jìn)行了大量研究,但SENP在參與的細(xì)胞生命活動過程中的作用并未十分了解。早前,有研究認(rèn)為SUMO與大量底物(或者酶作用物)的結(jié)合可調(diào)節(jié)從酵母到哺乳動物的眾多細(xì)胞反應(yīng)過程。大多數(shù)SUMO靶位點(diǎn)在細(xì)胞核中,包括轉(zhuǎn)錄因子、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子和染色體重構(gòu)因子,這些蛋白質(zhì)經(jīng)SUMO化修飾可以改變其在細(xì)胞的定位和生物學(xué)活性[18]。田華等[19]研究顯示,在大鼠肺動脈中度缺氧暴露后的SUMO化HIF-1α,通過VEGF的HIF-1α靶基因的轉(zhuǎn)錄,改善缺氧引起的肺動脈高壓。SUMO化調(diào)節(jié)HIF1α活性有利于創(chuàng)傷愈合中血管新生。

    6?展望

    低氧可以上調(diào)SUMO-1的表達(dá),SUMO-1并不引起靶蛋白降解,而是通過翻譯后修飾,保護(hù)蛋白免受泛素化降解、影響細(xì)胞內(nèi)的定位和蛋白與蛋白之間的相互作用。由SUMO-1介導(dǎo)的HIF-1α的翻譯后修飾,可以調(diào)控HIF-1α的穩(wěn)定性,并參與細(xì)胞內(nèi)信號通路的調(diào)節(jié)[20]。但這種增強(qiáng)通過何種機(jī)制實(shí)現(xiàn),有待進(jìn)一步研究。盡管關(guān)于SUMO化修飾對HIF?1α穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)錄活性的影響結(jié)果仍存在爭議[21],可以肯定的是:SUMO化可使HIF?1的轉(zhuǎn)錄活性發(fā)生改變。我國西藏高原地區(qū),低氣壓、低氧分壓,易引起人體缺氧,導(dǎo)致高原病發(fā)生。在高原適應(yīng)者機(jī)體會出現(xiàn)無氧代謝能力增強(qiáng)、毛細(xì)血管數(shù)量和密度增加等一系列與低氧誘導(dǎo)因子激活有關(guān)的適應(yīng)性改變。由于HIF-1生成減少或降解增加是許多高原病的產(chǎn)生的原因,在高原低氧適應(yīng)中的作用巨大,深入研究SUMO與高原低氧和HIF的關(guān)系顯得極為重要,HIF-1α SUMO化可能是治療高原病的分子靶點(diǎn)。另外HIF-1與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),抑制HIF?1活性可能是治療癌癥的良策。相信對高原低氧、SUMO蛋白和低氧誘導(dǎo)因子關(guān)系的日漸闡明,將為認(rèn)識低氧性疾病和腫瘤的機(jī)制及治療提供新的觀點(diǎn)和措施,為臨床醫(yī)學(xué)、高原醫(yī)學(xué)和航天醫(yī)學(xué)做出重要貢獻(xiàn)。

    [參考文獻(xiàn)]

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第9篇:細(xì)胞生物學(xué)研究進(jìn)展范文

[關(guān)鍵詞] 口腔預(yù)防;口腔醫(yī)學(xué);教育預(yù)防;口腔知識

口腔醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)的重要組成部分,是以普通醫(yī)學(xué)知識和技術(shù)為基礎(chǔ),將材料學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)械制造學(xué)、美學(xué)、經(jīng)營學(xué)等多學(xué)科融為一體的交叉學(xué)科。十余年來,無論在預(yù)防措施與方法的應(yīng)用研究方面,還是在社會健康促進(jìn)與社區(qū)人群口腔保健服務(wù)方面,口腔預(yù)防醫(yī)學(xué)都取得了重要的進(jìn)展。提高了社會人群及口腔專業(yè)人員對口腔預(yù)防醫(yī)學(xué)重要性的認(rèn)識,影響著社會人群在口腔衛(wèi)生知識,觀念,態(tài)度與行為方面的改變,為全社會口腔健康水平的提高奠定了基礎(chǔ)。我國口腔醫(yī)學(xué)工作者結(jié)合目前醫(yī)學(xué)的學(xué)科特色和長遠(yuǎn)發(fā)展需求,緊密依靠醫(yī)學(xué),強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉與融合,正確處理好與醫(yī)學(xué)間分與合的關(guān)系,為口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造了可持續(xù)發(fā)展的廣闊空間。因此,關(guān)注口腔醫(yī)學(xué),就是增進(jìn)全身健康、延長生命、提高生活質(zhì)量的過程。

1.口腔與人類的健康密切相關(guān)

口腔疾病和健康是人類疾病和健康的重要組成部分,與其他相關(guān)系統(tǒng)疾病密切相關(guān),又互為因果。口腔科主要的疾病是牙病。我國齲齒平均患齲率為38%;有的地區(qū)乳牙患齲率高達(dá)90%,平均每人患有2.5個齲齒。齲齒已被W日O列為僅次于心血管病、癌癥之后的三大非傳染性重點(diǎn)防治疾病之一。牙周病在我國的患病率高達(dá)90%以上。WTO已將牙周組織的健康狀況列為人類健康的10項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)之一。錯矜畸形在我國人群中高達(dá)49%。牙齒缺失幾乎是每一個老年人都有。如果缺失一顆磨牙,咀嚼力約下降1/5。失去一對磨牙,咀嚼力下降l/3。失去二對磨牙,只能維持原來1/3的咀嚼力。口腔的患病率占人體各器官疾病之冠。幾乎每一個人在一生中都難免受牙病之苦。

口腔疾病可以成為其他系統(tǒng)疾病的誘因,也可以是其他系統(tǒng)疾病的表征或結(jié)果??谇会t(yī)學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的一個重要分支,口腔領(lǐng)域的齲病、牙周病是發(fā)展中國家發(fā)病率極高的慢性非傳染性疾病,WHO把控制慢性非傳染性疾病稱為第二次衛(wèi)生革命。這表明慢性非傳染性疾病對人群健康的危害性已引起人類的關(guān)注,口腔疾病的防治是未來生命科學(xué)研究的重要課題之一。作為口腔醫(yī)學(xué)與大預(yù)防醫(yī)學(xué)相交叉融合而產(chǎn)生的口腔預(yù)防醫(yī)學(xué),是研究口腔疾病發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律,研究預(yù)防和控制口腔疾病的方法及應(yīng)用,維持和促進(jìn)口腔健康的一門科學(xué)與藝術(shù)。隨著醫(yī)學(xué)和口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展,口腔預(yù)防醫(yī)學(xué)在20世紀(jì)以來也有了很大發(fā)展,這種發(fā)展對口腔醫(yī)學(xué)進(jìn)步起到了很大的推動作用。

2.口腔健康與口腔保健發(fā)展

口腔保健科學(xué)領(lǐng)域的科技發(fā)展世界衛(wèi)生組織提出“健康是身體上、精神上和社會適應(yīng)上的完好狀態(tài),而不僅僅是沒有疾病和虛弱”。牙齒清潔、無缺損、無疼痛、牙齦顏色正常、無出血現(xiàn)象,只達(dá)到牙齒沒有疾病的狀態(tài),而整個口腔還有協(xié)助發(fā)音和言語動作,具有神經(jīng)感覺,參與表情的功能,口腔實(shí)際上是從事社會活動必不可少的器官。因此現(xiàn)代口腔保健新概念是:擁有潔白美麗的牙齒,口氣清新,口腔運(yùn)動、神經(jīng)等系統(tǒng)功能,都處于正常狀態(tài)。

口腔保健科學(xué)發(fā)展主要表現(xiàn)在:①對齲病和牙周病進(jìn)行早期治療的全身及局部療法;②分子生物學(xué)和遺傳基因工程學(xué)的新一代診斷、治療方法,給予口腔科醫(yī)生更多的選擇。③更多的口腔藥物、生物技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用于診斷、治療和預(yù)防;④新開發(fā)抗生素和抗炎癥藥物對一般療法不起作用的患者有效。⑤科技的發(fā)展刺激需求;⑥企業(yè)對口腔藥物及保健用品的商業(yè)興趣增加。生物學(xué)其它進(jìn)展也促進(jìn)了口腔保健的發(fā)展,由于科技的突破及重大發(fā)現(xiàn),將在以下方面促進(jìn)對人群特別是高危人群口腔健康的醫(yī)學(xué)管理:①非常見口腔疾病的預(yù)防、診斷、治療,如腮腺疾病、艾滋病、需放射治療的癌癥。②齲病、牙周病等常見口腔疾病的診斷和防治,如早期齲診斷、分子探針、抗菌抗炎癥藥物、組織再生、人工唾液等,強(qiáng)調(diào)醫(yī)藥而不是機(jī)械性干預(yù)。③CAD/CAM技術(shù)。目前由于昂貴不能實(shí)際應(yīng)用,但技術(shù)及設(shè)計(jì)上的突破將增加技術(shù)可接受性、方便性及經(jīng)濟(jì)效益。④齲病及牙周病疫苗。由于口腔科學(xué)領(lǐng)域的科技發(fā)展,未來口腔科醫(yī)生將成為面對患者健康各個方面的醫(yī)療專家。

3.現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)發(fā)展的意義及作用

口腔保健是衛(wèi)生事業(yè)的一部分,是綜合保健包括初級保健的一部分,應(yīng)在科研、教育、預(yù)防保健各方面與醫(yī)療保健系統(tǒng)結(jié)合,維護(hù)人民健康,預(yù)防疾病。牙科醫(yī)生和衛(wèi)生士的長期預(yù)防和初級保健任務(wù)應(yīng)繼續(xù)增強(qiáng)。應(yīng)強(qiáng)調(diào)將特別醫(yī)療服務(wù)轉(zhuǎn)向初級保健,推行醫(yī)療保險,增加基本保健,控制開支。搞好口腔公共衛(wèi)生,口腔疾病群防群治應(yīng)納入各地經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計(jì)劃,預(yù)防保健對象中尤其要重視婦女兒童及老年人醫(yī)療保健。減少口腔健康狀況差別隨著貧富差距增大,口腔健康狀況和獲得保健的差別也增大。醫(yī)療機(jī)構(gòu)有責(zé)任為全體人民而不是經(jīng)濟(jì)富裕或相對健康的人服務(wù),應(yīng)努力減少口腔健康狀況的差別。

牙齒缺損和缺失修復(fù)的臨床工作近幾年來得到快速發(fā)展,我國已完成了研制各種類型的種植體及相應(yīng)的器械,并開始在臨床應(yīng)用。種植體的各種上部結(jié)構(gòu)如固定式、可卸式、覆蓋式以及磁性固位種植義齒等也已在臨床應(yīng)用

總之,當(dāng)前口腔醫(yī)學(xué)在微觀上進(jìn)人更深的層次,揭示疾病的本質(zhì)。同時又從局部整體、器官整體和整個機(jī)體以及社會環(huán)境,綜合分析研究疾病的規(guī)律。學(xué)科不僅分化而同時又出現(xiàn)綜合趨勢,產(chǎn)生新的邊緣學(xué)科,口腔領(lǐng)面外科和正畸科結(jié)合產(chǎn)生正領(lǐng)外科,口腔外科和口腔修復(fù)科及口腔材料結(jié)合產(chǎn)生牙種植學(xué)??谇恍迯?fù)學(xué)和口腔生理等學(xué)科結(jié)合產(chǎn)生領(lǐng)學(xué)等。當(dāng)今口腔醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究的總趨勢,仍然是細(xì)胞生物學(xué)、亞細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué),尤其是分子生物學(xué)向各個領(lǐng)域的廣泛滲透。

參考文獻(xiàn)

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