病理学园地
您的位置:首页 > 理论资料 > 教学相关

细胞周期

作为医学工作者或医学生理解细胞周期有重要意义。比如恶性肿瘤的化疗往往是在手术和放疗后进行的。原因就在于持续生长期的大多数肿瘤细胞进入G1期后,暂时不增殖,停留在G1期,称之为G0期细胞或静止期细胞,并且化疗药物均是针对增殖期细胞(S+G2)的,并且手术和放疗后可以后使残存的G0期肿瘤细胞进入到增期,此时化疗可以达到较好的临床治疗效果。 

细胞各组成部份在不断发展变化的基础上还要不断增殖,产生新细胞,以代替衰老、死亡和创伤所损失的细胞,这是机体新陈代谢的表现,也是机体不断生长发育、赖以生存和延续种族的基础。细胞以分裂的方式进行增殖,每次分裂后所产生的新细胞必须经过生长增大,才能再分裂。现在把细胞增殖必须经过生长到分裂的过程称为细胞周期。换句话说,细胞增殖周期(或细胞周期)是指细胞从一次分裂结束开始生长,到下一次分裂结束所经历的过程。细胞增殖周期可分为两个时期,即间期和分裂期。

间期

细胞分裂以后进入间期,在此期间细胞进行着结构上和生物合成上复杂的变化。结构上的变化,有赖于细胞内的生物大分子的合成。与DNA分子复制有关的各项活动是间期活动的中心。间期又分为以下三个分期:

DNA合成前期(G1期) 此期细胞内进行着一系列极为复杂的生物合成变化,如合成各种核糖核酸(RNA)及核蛋白体,这些物质的形成,导致结构蛋白和酶蛋白的形成,酶控制着形成新细胞成份的代谢活动,与DNA合成有关的酶活性增高。此期持续时间一般较长,有的细胞历时数小时至数日,有的甚至数月。进入G1期的细胞,可有三种情况:①不再继续增殖,永远停留在G1期直至死亡。如表皮角质化细胞、红细胞等;②暂时不增殖。如肝、肾细胞,它们平时保持分化状态,执行肝、肾功能,停留在G1期,如肝、肾受到损伤,细胞大量死亡需要补充时,它们又进入增殖周期的轨道。这些细胞又可称为Go期细胞。有人认为Go期细胞较不活跃,对药物的反应也不敏感;③继续进行增殖。例如骨髓造血细胞、胃肠道粘膜细胞等。

DNA合成期(S期)G1末期到S初期、细胞内迅速形成DNA聚合酶及四种脱氧核苷酸。S期主要特点是利用G1期准备的物质条件完成DNA复制,并合成一定数量的组蛋白,供DNA形成染色体初级结构。在S期末,细胞核DNA含量增加一倍,为细胞进行分裂作了准备。DNA复制一旦受到障碍或发生错误,就会抑制细胞的分裂或引起变异,导致异常细胞或畸形的发生。S期持续时间大约7~8小时。

DNA合成后期(G2期)这一时期的主要特点是为细胞分裂准备物质条件。DNA合成终止,但RNA和蛋白质合成又复旺盛,主要是组蛋白、微管蛋白、膜蛋白等的合成,为纺锤体和新细胞膜等的形成备足原料。若阻断这些合成,细胞便不能进入有丝分裂。G2期历时较短而恒定,哺乳动物细胞一般为1~1.5小时。

分裂期

分裂期又称有丝分裂期,简称M期。这一时期是确保细胞核内染色体能精确均等的分配给两个子细胞核,使分裂后的细胞保持遗传上的一致性。

细胞的分裂期是从间期结束时开始,到新的间期出现时的一个阶段,它也是一个连续的动态变化过程。根据其主要变化特征,可将其分为前期、中期、后期和末期四个分期。

前期 主要特征是:染色质逐渐凝集形成一定数目和形状的染色体,每条染色体进一步发展分为两条染色单体,二者仅在着丝点相连;核膜及核仁逐渐解体消失;在间期复制的中心体分开,逐渐向细胞的两极移动;每个中心体的周围出现很多放射状的细丝,两个中心体之间的细丝连接形成纺锤体,这些细丝即是微管结构。

中期 染色体高度凝集,并集中排列在细胞的中部平面上,形成赤道板。两个中心体已移到细胞的两极,纺锤体更明显,纺锤丝与每个染色体的着丝点相连。

后期 染色体在着丝点处完全分离,各自成为染色单体,两组染色单体受纺锤丝牵引,分别向细胞两极移动。与此同时,细胞向两极伸长,中部的细胞质缩窄,细胞膜内陷。

末期 两组染色体不再向两极迁移,预示分裂活动进入末期。染色体发生退行性变化,即染色体逐渐解螺旋恢复为染色质纤维;核仁和核膜重新出现,形成新的胞核;细胞中部继续缩窄变细,最后断裂形成两个子细胞,完成有丝分裂,子细胞即进入下一周期的间期。

从上述细胞周期可知,整个细胞周期是一个动态过程,每个分期互相联系,不可分割。如细胞周期的某个阶段受到环境因素的干扰时,细胞的增殖则发生障碍。肿瘤细胞的增殖周期也可分为G1S、G2M四个时期。目前,人们试图在肿瘤细胞增殖周期的不同阶段,采取不同的治疗措施。例如,用放射线治疗某些肿瘤,就是利用放射线破坏癌细胞DNA的结构与合成,从而抑制癌细胞的增殖过程,达到治疗效果;药物秋水仙碱等则可阻止纺锤体的形成,从而抑制癌细胞的分裂。因此,有关细胞增殖的理论和知识,对医药临床实践具有指导意义。


纠错留言 | 网站导航 | 站内搜索 | 关于我们 | 联系站长
Copyright©2006-2017 病理学园地*Pathology Information Web