细胞生物学概述精选(九篇)

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第1篇：细胞生物学概述范文

关键词：生物科学；核心课程；逻辑关系

中图分类号：G633.91

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）21-0130-03

1 引言

生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程，由于它们相互联系，交叉渗透，因此存在逻辑关系不清，课程内容重叠较多等问题，例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍，基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍，导致教师教学内容难以起舍，课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系，确定各课程教学内容和教学顺序，必须把其定义，研究内容，发展历史动态结合起来。

2 生物科学专业核心课程概述

2.1 生物化学

生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。

生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展，各学科相互渗透。18世纪，一些从事化学研究的科学家转向生物领域，为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末，生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学，然后，分子生物学基因操作部分独立出来，形成基因工程学。

1920年以前，生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主，称为静态生物化学时期。

1920年-1950年，随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化，如：光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期，称为动态生物化学时期。

1950年以后，蛋白质化学和和核酸化学进展迅速，生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史，生物化学研究的内容包括以下几个方面。

2.1.1 生物的物质组成

生物是由一定的物质按特定的方式组成的，直到今天，新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面，早已熟知的化合物也发现了新的功能，如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子，而到60年代又发现其是生物氧化的载体。

2.1.2 物质代谢

生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的，具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内，有近2000种酶，在同一时间内，催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰，有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。

2.1.3 结构与功能

生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性；变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。

核酸中核苷酸排列顺序的不同，其结构就不同，所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。

生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂，具有很大的信息容量，对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。

在生物化学中，有关结构与功能关系的研究才仅仅开始，尚待大力研究的问题很多，其中重大的有：亚细胞结构中生物大分子间的结合，细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。

2.1.4 繁殖与遗传

生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列，现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得，不但能在分子水平上研究遗传，而且还可能改变遗传，从而派生出基因工程学。

2.2 细胞生物学

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

过去，细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究，称为细胞学。20 世纪 50 年代以来，由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用，特别是分子生物学的兴起，使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展，从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合；从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制，细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展，因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。

2.2.1 细胞社会学

细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为；细胞识别、通讯、相互作用；整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控；细胞外环境对细胞的影响。

2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控

研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制，不仅是控制生物生长和发育的基础，而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。

2.2.3 细胞遗传学

细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系，从而探讨遗传与变异的机制等。

2.2.4 细胞化学

细胞化学：用切片或分离细胞成分，对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析，研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子细胞学

分子细胞学：从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等，探讨细胞生命活动的分子机理。

2.3 遗传学

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的，并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年，孟德尔的成果得到广泛重视，成为遗传学的基石。

20世纪初，利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为，奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右，美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究，提出了基因的连锁交换规律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明，人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征，使细胞遗传学的研究进入分子水平。

1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础，开创了分子遗传学这一新的学科领域。

遗传学研究的领域非常广泛，可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支，各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证，组成了一个不可分割的整体。

经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性，包括遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律及机理；基因互作及其与环境的相互关系；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；数量性状的特征及其多基因假说，近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传等。

细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能；染色体的形态结构；细胞的有丝分裂，减数分裂；配子的形成和受精。

分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译，基因突变及修复，原核生物和真核基因表达与调控；基因、基因组及作图，遗传重组。

生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同，又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律，后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。

2.4 分子生物学

分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控，阐明生命本质的科学。

从19世纪后期到20世纪50年代初，确定了蛋白质是生命的主要物质基础，DNA是生物遗传的物质的载体，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。

从20世纪50年代初到70年代初，是现代分子生物学的建立和发展阶段，1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑，确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础，提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式，为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

70年代后，基因工程技术出现，人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。

分子生物学原来是生物化学的一部分，因其太重要了，20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合，独立出来成为单独的学科，是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入，并从整体上考虑。

分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始，以中心法则为主线，阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。

2.5 基因工程学

20世纪70年代，随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计，按照人类的需要（设计）把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。

基因工程包括如下几个主要的内容：①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。

3 课程间的逻辑关系，教学内容选择及课程顺序安排

从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义，研究内容，发展历史动态可知，各学科的逻辑关系是：理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础，理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础，而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物，研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系，而各个分子不能孤立发挥作用，必须依赖于一定的细胞结构，因此，生物化学是细胞生物学的基础；细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的，因此分子生物学是基因工程学的基础。所以，高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。

由以上可知，由于历史的原因，生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系，交叉渗透，研究内容重复较多。因此，本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史，同时为编写教材和教学的方便，建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。

（1）生物化学主要教学内容主要有：蛋白质化学、核酸化学；酶学基础；糖代谢与生物氧化；脂类代谢；蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。

（2）细胞生物学的教学内容主要有：细胞的基本结构；细胞生物学研究方法；细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输；细胞质基质与细胞内膜系统；细胞通讯与信号传递；线粒体和叶绿体；细胞核与染色体；细胞骨架；细胞增殖及其调控；细胞分化、衰老与凋亡。

（3）遗传学的教学内容主要有：遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律；基因互作及其与环境的关系；基因定位与连锁遗传图；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；染色体畸变；数量性状的特征及其多基因假说；近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传；遗传重组。

（4）分子生物学的教学内容主要有：DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。

（5）基因工程学的主要教学内容有：基因工程技术的原理和应用等。

以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整，例如；核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授，细胞信号传递只在细胞生物学中讲授，基因工程原理只在基因工程学中讲授，避免了课程内容的重复。

参考文献：

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第2篇：细胞生物学概述范文

初中阶段学生好奇心较强，且接受新事物的欲望强烈，初中生物则是针对该阶段学生的特质而开设的课程，是学生接触生物学知识、掌握生物科学方法的开始[1]。初中阶段生物学科学习不仅为学生日后更深层次学习打下基础，更将生物世界呈现于学生眼前，指引学生探索自然的奥秘。实验教学是生物教学必不可少的内容与环节，这是因为单纯的照本宣科式教学模式并不能达到使学生掌握基本知识的同时，培养自我思考、独立学习能力的目的。因此，初中生物教学离不开实验教学法的应用[2]。

一、实验教学法概述

实验教学法是根据实验教学要求，利用特定实验仪器、设备及药品试剂等实验必须用品，对生物教学内容进行探究及验证的教学方法。实验教学法包括课内实验与课外实验。课内实验主要是在课堂上进行，教师亲自演示实验过程，过程结束后所得的实验结果要与教授内容保持一致，实验目的则是验证课本理论知识点。课外实验的根本目的在于培养学生动手能力和自主探究精神，从而提高学生独立学习能力。教学过程中若应用实验教学法，可以让学生直接观察实验现象，帮助学生强化、巩固所学知识，加深印象。当学生参与到实验活动中时，能激发他们对学科的学习兴趣，使他们迅速掌握新知识，并运用这些知识解决生物学习中遇到的问题[3]。

二、实验教学法在初中生物教学的应用举例

1.教师进行实验演示，呈现直观生物科学。

教授学生相关生物知识时，教师会针对某一知识点进行实验讲解。这种实验内容较为简单，步骤相对较少，且不需要正规的实验室，只需要教师将前期准备工作做好，便能顺利将整个实验步骤展现给学生。此外，教师应用实验教学法进行实验演示时，要注意提醒学生注意观察实验现象，只有亲眼见到了实验前后物质发生的变化，学生才会印象深刻。例如，《人体对食物的消化和吸收》一课中，教师可为学生演示唾液淀粉酶对淀粉的消化作用实验，直接通过课堂实验现象的呈现解释口腔内的化学性消化作用。试验过程中，教师应善于引导学生发现当唾液过少，或震荡不充分时，都会影响唾液与淀粉糊的反应程度。从而得出试验结论：暴食暴饮会使食物不能与消化液充分混合，消化液有限，不能消化过多食物，从而引起消化不良。

2.教师做好实验指导，把握学生认知方向。

教学初中生物实验时，教师要鼓励学生勇于提出自己的观点，应用所学知识解释实验现象，不打击学生积极性，当学生提出不同类型问题与假设后，教师应认可学生的想法，当学生思考方向错误时，应采用实验方法为学生解除疑惑。例如，《生物体的基本结构》一课中，教师利用显微镜观察植物细胞的结构时，学生会发现不同的植物细胞结构不相同、相同植物中不同部位细胞结构不相同等现象，此时教师应当肯定学生的观点，鼓励学生观察多种植物的结构，指引他们寻找到植物细胞结构的共同特征，并思考细胞各个结构的功能，试验结束后为学生总结与概括。通过实验观察，学生轻松掌握原本较为抽象的细胞生物学知识。

3.实验联系生活实际，激发学生学习兴趣。

初中生物知识只是带领学生进入自然探索世界的敲门砖，初中生物内容大多起到为学生解释生活常识的作用，理论知识相对浅显，并且与生活息息相关。例如，植物的“向光性”在生活中是很常见的，人们在野外迷路时常利用植物的生长方向辨别道路方向。生物知识和生活之间的联系非常紧密，教学生物知识时，教师可以联系实际生活进行一些实验。如为学生讲解《能量的释放和利用》，关于植物呼吸作用这一部分课程时，教师可以提出问题：日常生活中，我们采用什么方法保持水果新鲜？让学生分组讨论并实验，或鼓励学生课后与家长讨论，教师将学生的讨论结果汇集，进行相应的水果保藏实验，然后得出“低温、少氧气、适宜湿度条件下水果能保鲜”的最终结论。这种教学方式不仅使学生掌握生物学理论知识，更是对学生司空见惯的实际生活现象进行科学解释，进一步激发学生学习生物的兴趣。

第3篇：细胞生物学概述范文

1癌的组织发生学和发病机制

1.1　胃癌：胃粘膜上皮癌变是一个" 渐进的过程。组织发生癌变之前常表现为多年持续的癌前病变，一些学者认为从正常胃粘膜经萎缩性胃炎、肠上皮化生、异型增生到肠型胃癌，是胃粘膜多步骤的渐进发展过程，前两者属于癌前状态，异型增生则属于癌前病变。我国病理工作者提出隐窝型异型增生、再生型异型增生、球样异型增生和异型腺体囊性扩张具有癌前病变性质。采用聚合酶链反应（pcr）和分子杂交技术发现，c-haras基因点突变与胃癌的发生有关。c-erbb-2基因的扩增主要见于高分化腺癌，而sam基因扩增则见于低分化腺癌和硬癌。癌旁肠化生的rasp21、fesp85癌基因产物含量明显增加。表明肠化生与胃癌发生有密切关系。

1.2　食管癌：文献报道1185例食管粘膜〔3h〕dthd标记的材料，平均标记指数依次为正常上皮3.6％，棘细胞增生为3.6％，慢性食管炎为4.6％，不典型增生为4.7％，癌为6.5％。从食管粘膜的核仁组成区嗜银颗粒（agnors）特征来看：正常上皮为2.1％，轻度不典型增生为2.4％，中度不典型增生为2.7％，重度异型增生为3.0％，鳞癌为3.5％。这" 两种现象是一致的，均代表细胞的dna活性。说明从形态学的正常不典型增生癌是一个谱系过程。从细胞生物学的角度也表明慢性食管炎与食管上皮的不典型增生密切相关。在100例进展期食管癌的连续切片中，发现底层细胞癌变与原位癌高达94％，提示食管癌是多中心发生的。通过系统的研究显示，食管癌是来自多潜能的基底细胞。首先发生底层细胞癌变。慢性食管炎是食管粘膜癌变的基础条件之一。在此基础上，通过某些致癌物的作用，导致上皮细胞癌变。有关研究显示，食管粘膜上皮的癌变是一个由量变到质变的过程是一个谱系过程。重度不典型增生，其dna合成非常旺盛，标记指数接近原位癌，已具备早期癌的某些生物学特征，在临床上应作为早期癌处理。

1.3　大肠癌：用免疫组织化学技术，发现大肠正常组织含有短链lewisx抗原，而大肠癌及大肠腺瘤型息肉除有短链lewisx外还含有长链lewisx及涎腺化lewisx抗原，并在大肠腺癌中的出现随癌前病变的加重而增多。

1.4　鼻咽癌：根据鼻咽癌癌旁病变的观察说明，至少一部分鼻咽癌的发生是多中心的。但发生癌变的几个中心灶之间十分靠近，常位于一个相对限定的小范围内，故表现为单发性。又发现癌旁常可见上皮的异型增生和异型化生，并往往在此基础上发生癌变。因此认为异型增生和异型化生，特别是中、重度者是一种" 癌前病变。

1.5　乳腺癌：相当例数的乳腺浸润性导管癌、导管内癌有c-erbb-2的过度表达，其基因产物主要位于细胞膜。

上述例子已经证明，人体成癌过程是多阶段、渐进的过程。现有资料表明，大多" 数肿瘤细胞有多种染色体的异常；癌基因存在于一切正常细胞的瘤性细胞中，如果能证实某一癌基因的过度表达是导致肿瘤发生的原因，那么癌基因的检测对癌前病变、组织发生的研究是十分有意义的。

近年来，已发现多种抑癌基因，如p53、rb等。这些表明肿瘤的发生不仅仅和癌基因的激活有关，也受抑癌基因的缺失或失活的影响。这些发现为肿瘤的发生学展示了更" 广阔的研究前景。

2癌的诊断、分类及有关预后因素

第4篇：细胞生物学概述范文

关键词 动物生物技术；课程建设；教学改革

中图分类号 G642；G420 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）01-0326-02

21世纪是生命科学的世纪。生物技术是人类科学技术发展历史中最悠久、对人类社会具有重大贡献的学科之一。随着分子生物学前沿学科的不断进步，生物技术也得到了突飞猛进的发展。动物生物技术是一门现代生物科学理论和技术相结合的综合性学科，主要涉及动物基因工程、动物细胞工程、动物胚胎工程等几大领域，在诸多行业都得到了广泛的应用，如农业、食品业、医学行业等[1]。生物技术这门学科在各大高校中都占有很重要的地位，可见该门学科的重要性，因此学好生物技术这门学科对今后的就业至关重要。笔者在介绍生物技术的概念的基础上，总结了动物生物技术课程的建设与改革措施，以期为学生的就业打下坚实的基础[1]。

1 生物技术的概念

生物技术是指在现代生命科学的基础上，利用各种先进的技术手段和其他类科学的原理和技术来对生物体或生物原料等进行加工或改造等，目的是生产出人类所需的产品。先进的工程技术包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程等新技术。对生物体的改造是指按照人类的需要，改造或加工生物包括植物、动物、微生物等，使其能够生产出对人类有利的产品[1-2]。

2 教学现状与分析

内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业自1996年开始招生，2006年成为品牌专业，经过了16年的专业建设，首先于2003级生物技术专业学生中开设36学时的动物胚胎工程课程（专业选修课），随着现代生物技术的迅猛发展，36学时的理论讲授明显不足，于2005级学生中更改教学大纲，内容上增加了动物组织、细胞的培养技术、基因工程技术等，理论教学增加到54学时，并增加18学时实验教学，课程性质首次转为专业必修课，并创新性地更名为动物生物技术，当时整个生物领域还未出现命名为动物生物技术的课程，直到2009年5月1日，科学出版社出版了普通高等教育十一五规划教材《动物生物技术》，至此这一新课程有了正式出版的教材可参考。笔者调查了部分农林院校生物技术专业开设的主干课程，主要有11门（动物学，植物学，微生物学，生物化学，遗传学，细胞生物学，分子生物学，基因工程，细胞工程，发酵工程和酶工程），在调查的农林院校中（安徽农业大学，西北农林科技大学，山东农业大学，湖南农业大学，吉林农业大学，东北林业大学，青岛农业大学，江西农业大学，福建农业大学，华中农业大学，华南农业大学，云南农业大学），都开设《细胞工程》课程，目前只有内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业开设与《细胞工程》相近课程《动物生物技术》和《植物生物技术》课程。

3 动物生物技术课程建设与改革

3.1 教学思想与目标改革

落实科学发展观，逐步树立“以学生为中心”、“一切为了学生”的意识。教师要改变传统的教学观念[3]，正确处理传授知识与提高学生学习能力之间的关系，使学生在学习一些课程基础知识的情况下，掌握一种主动学习课程相关知识的能力，成为富有知识和具有学习知识能力的复合型人才。

3.2 师资队伍建设

组建教学团队，将教学内容分为不同的教学模块，打破传统的一人一课的教学模式，每一模块由具有相应专业背景的教师承担，业务上要精益求精，力争紧跟各教学内容的学科前沿。定期开展教学研讨，督导组专家听课、评课，同时不定期开展自评和互评及学生评教，以促进整体教学水平的提高。

3.3 教材建设与改革

根据调研，笔者选用了科学出版社出版的普通高等教育十一五规划教材――蒋思文教授主编的《动物生物技术》作为教材，该书比较全面系统地介绍了动物生物技术的概况、基本原理、技术方法和最新发展。同时，由于课时的限制，在教学过程中，不可能做到面面俱到，且课程知识更新速度较快，一些最新热点在教材中没有体现的，自行编写部分讲义，以文本形式拷贝给学生，并推荐其阅读中外文的优秀参考书。

3.4 课程内容改革

动物生物技术属于多学科交叉课程，也是各国科研工作者研究的热点领域，大量的研究成果层出不穷，也在不断地更新和充实着这一新兴学科的知识。无论是教师的教，还是学生的学都具有一定的难度，这就要求在授课内容的选择上，既要注意授课内容的完整性，又要保证实用性和先进性，同时做好与其他课程交叉内容的增、减和衔接。在课程内容上，首先介绍绪论，动物胚胎工程技术概述，体外受精，胚胎移植，性别控制，胚胎分割，嵌合体；其次，介绍分子生物学及基因工程基础；最后重点介绍细胞核移植技术、干细胞技术、转基因技术、动物生物反应器、动物细胞培养技术，动物细胞融合技术，杂交瘤技术和单克隆抗体技术。通过精心的安排，使学生能在有限的时间内，全面系统地了解动物生物技术课程体系的基本内容。

3.5 教学方法改革

3.5.1 利用重大科研成果，激发学生学习的兴趣，提高其学习的主动性。如美国科学家马里奥・卡佩基、奥利弗・史密斯和英国科学家马丁・埃文斯，利用“基因靶向”技术让小鼠体内的特定基因失去活性，培养出研究价值极高的“基因敲除”小鼠，为人类遗传病研究提供了药物试验的动物模型。有了这些动物模型后，人类就能更有效地找到治疗各种遗传病的新疗法，彻底攻克遗传病就为时不远了，这一成果使得他们一起获得2007年诺贝尔生理学或医学奖。罗伯特・杰弗里・爱德华兹爵士，英国生理学家，生殖医学的先驱者，因创建了“体外受精技术”，被授予2010年诺贝尔生理学或医学奖。一门课程的讲授，不但要使学生掌握和了解课程相关的一些基础知识，更重要的是要教会学生如何通过有效途径尽可能的获取更多的、更丰富的相关知识，特别是对于像动物生物技术这样一门新兴的学科领域，许多知识都处于动态更新和完善的过程中[1]。

3.5.2 跟踪学科科研动态，开拓学生视野，培养创新思维。本科生的课堂教学过程不仅仅是传授书本知识，更重要的是启发学生的开拓性思维能力和创新意识，培养和提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力[3-5]。因此，在应用范围广、知识更新快的动物生物技术教学过程中，介绍学科研究的新动态和新进展，有意识地拓宽学生视野，打开学生思路，培养学生创新性思维是十分必要的。例如诱导多能干细胞（Induced pluripotent stem cell，IPS cell），由日本的2位科学家于2006年发表于世界顶级杂志《Cell》上。通俗地讲，就是通过某种方法，把高度分化的成体细胞去分化，使之成为多能干细胞，重新获得分化成多种细胞的能力。IPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破，它回避了历来已久的伦理争议，解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题，使干细胞向临床应用又迈进了一大步，该成果的研究者获得了2012年的诺贝尔生理学或医学奖。随着IPS技术的不断发展以及技术水平的不断更新，它在生命科学基础研究和医学领域的优势也已日趋明显[6]。

3.5.3 创新教学形式，提高教学效果。在课堂教学过程中，要认真倾听学生意见，像朋友一样对待学生，拉进教师与学生的距离，让学生感受课堂文化，使其融入其中，积极思考，成为课堂的主体。同时可适当增加专题讨论会，通过学生准备ppt演讲等形式，一改以往整节课教师讲、学生记，缺乏沟通的模式，使学生处于主动学习的状态[7]。

3.5.4 优化多媒体教学，引入现代信息技术。利用有限的课时，着重讲授课程的重点、难点、关键点、知识点间的联系，引导学生自觉地去思考，对于容易掌握的部分课程内容可安排学生自学。利用计算机和Internet等手段，从国外引进和下载原版图书和动感图像，进行多媒体教学，可以有效提高教学组织效率，充实教学内容。不仅可以多层次、多角度地向学生提供丰富多彩的教学信息，还可以提供更加生动形象的人机交互界面，充分调动学生学习的积极性[8]。例如，细胞融合，精卵受精，细胞核移植等内容。在多媒体教学中，坚持适度运用原则和有机结合原则，留出足够的时间给学生理解、思考，且结合使用板书、实物等各种教学媒体，取长补短，将教学内容化繁为简，增强教学的生动性和创造性，使学生喜欢学习[2]。

3.6 考核方法改革

首先，改变以往的考核方法，将重视课本上的知识转变成重视实践、将重视成绩转变成重视课堂教学，今后不以单一的考试成绩为总成绩，而要加上一定比例的实践考核成绩，让教师、学生都能重视实践；其次，增减考核方式的多样性，以平时成绩、实验成绩、期中成绩和期末考试等作为综合考查学生学习成绩的考核体系，即20%平时成绩、20%实验成绩、20%期中成绩和40%期末成绩[9]。

4 结语

随着科学技术的快速发展，动物生物技术方面的研究也会更加深入，因此各个高校要建设好动物生物技术专业已迫在眉睫。课程组立足于内蒙古农业大学生命科学学院自身特色，通过分析生物工程、生物技术、制药工程3个专业之间的内在联系，准确把握动物生物技术课程的教学地位，注重该门课程特点，围绕课程内容，加强教学建设，创新教学形式及考核体系，逐步完善优化动物生物技术多媒体教学，提高教学质量，达到人才培养的目的和要求[10]。

5 参考文献

[1] 王伟霞，李福后.生物技术专业《细胞工程》课程建设与改革[J].科技创新导报，2008（9）：245.

[2] 周欢敏.动物细胞工程学[M].北京：中国农业出版社，2010.

[3] 蒋思文.动物生物技术[M].北京：科学出版社，2009.

[4] 朱海英，苏娟，訾晓渊.课程教学体系构建与学生自主学习能力培养[J].中华医学教育杂志，2007，27（4）：107-109.

[5] 李淑芳，徐春厚，雍艳红.动物免疫学理论课教学改革的探索与实践[J].高等农业教育，2009（7）：65-67.

[6] 刘锴栋.细胞工程教学改革与探索[J].现代农业科技，2010（10）：30，32.

[7] 代建丽.植物细胞工程教学改革初探[J].科教文汇，2011（6）：23，37.

[8] 张一春.现代教育技术实用教程[M].南京：南京师范大学出版社，2005.

第5篇：细胞生物学概述范文

关键词：食品检测　生物技术　应用

食品安全问题是由于食品中含有毒、有害物质，对人体健康产生危害而造成的公共卫生问题。近年来，食品安全问题已成为人们普遍关注的社会热点问题，引起了政府和公众的广泛重视。目前，国内的食品安全问题的产生既有政府监管不严、制度体系不完全的原因，也有食品检测技术不够科学先进的原因。随着食品工业的快速发展，对食品检测技术提出了更高的要求，传统分析方法难以满足当前食品检测的需要，灵敏度高、特异性强、简便快捷的生物技术逐渐在食品检测领域大放异彩，文章将对此进行详细论述。

一、生物技术概述

生物技术是利用生物有机体及其组成部分，或是利用其组织、细胞、酶来合成、转化、降解，从而实现生产产品等目的的技术。生物技术在食品领域的应用已经有几百年的历史，从最初的面包、酱油生产，如今已延伸到食品领域的各个方面，得到了长足的发展和不断的完善。现代生物技术是建立在细胞生物学等学科基础之上的高科技技术，包括细胞工程、酶工程、基因工程、发酵工程等诸多类技术。细胞工程是以动物、植物细胞及细胞融合技术为基础的一类生物技术，主要用于食品生产；酶工程是通过特定细胞酶来控制食品生产过程中的物质转化；基因工程是通过重组基因来改造食品生物特性，起到生产特殊产品的作用；食品发酵技术如今已发展为发酵工程学，用于预定食品及成分的生产。

二、生物技术在食品检测中的应用

生物技术在食品检测中的应用，表现在食品中微生物、转基因成分等对人体有毒有害物质的检测。例如借助细菌学、血清学方法可以检测食品中是否含有致病菌，但是这些传统生物技术方法操作繁琐，耗时较长，目前应用更多的是操作简便、快捷且精准的生物芯片、胶体金免疫层技术、PCR技术、酶联免疫吸附法、基因探针等生物技术。

1.生物芯片的应用

生物芯片技术是建立在现代生物化学、物理化学、计算机科学等诸多学科交叉的基础上的，检测原理是利用生物分子间的抗原、抗体等亲和反应或碱基对互补杂交，检测、分析样品中的成分。由于生物芯片技术可在小面积内对多种生物分子进行并行检测分析，分析量很大，因而检测效率较高，检测结果具有很好的可比性。

生物芯片包括基因芯片和蛋白质芯片。基因芯片是将基因探针固化在检测工具表面，利用软件分析检测工具与样品间发生的基因杂交信息，从而检测出遗传信息。基因芯片可同时进行定性定量检测，能够快速检测分析大量序列的杂交信息。蛋白质芯片的原理则是利用生物分子间的特异性结合来测定样品成分，具体操作与基因芯片技术类似。基于基因芯片和蛋白质芯片的原理及特点，生物芯片技术通常用于转基因食品、原料、病原微生物的检测。

2.胶体金免疫层技术的应用

一直以来，胶体金免疫层技术在医学领域得到了广泛的应用，近年来逐渐应用于食品检测领域。胶体金免疫层技术具有操作简单、耗时较短等优势，一般需要定性分析或半定量分析，主要用于有害微生物、药物残留、违禁药物的检测。该技术用于有害微生物的检测较多，例如检测食品中是否含有大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌等致病菌，较为常见的检测方法是双抗体夹心法；用于药物残留的检测是通过制得的抗体抗原与药物残留反应来分析食品中是否含有黄曲霉毒素、磺胺类药物、氯霉素等残留；用于违禁药物的检测一般是利用竞争免疫层析法来分析食品中是否含有罂粟碱、吗啡等物质。目前国内应用胶体金免疫层技术仍处于初级阶段，尚未投入广泛的应用，还有待新型免疫层析产品的开发、研制。

3.PCR技术的应用

PCR技术是上世纪八十年代产生的一种技术，借助体外扩增DNA来实现转基因食品以及病原微生物的检测。传统PCR技术早于1992年便用于病原菌的检测，但直到近年来才得到广泛应用，目前可用于检测沙门氏菌、肠出血性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。但在实际应用中，传统技术存在一些缺陷，无法定量检测，而且存在死细菌的环境下检测结果不准确，难以检测微生物毒素，因此在传统技术的基础上经过一系列改进和技术融合产生了多种改进的PCR技术，包括实时定量的PCR技术、PCR―DGGE技术、巢式及半巢式PCR技术等。定时定量的PCR技术是在传统技术中加荧光基团来实现实时检测，能够做定量分析，主要应用于检测外源基因污染、病原微生物、掺假量等，例如检测葡萄中的曲霉菌、肉骨粉中的牛羊源成分。PCR―DGGE技术在传统PCR技术基础上结合变性梯度凝胶电泳技术，不仅特异性强，而且敏感度高。巢式及半巢式PCR技术通过设计两对或1对半引物来降低假阳性结果的产生，使检测下限大幅度下降，检测结果通常无需其他方法再验证。

4.酶联免疫吸附法的应用

酶联免疫吸附法是利用免疫或酶促反应来进行食品检测，具有操作简便、特异性强、耗时短、灵活、可批量检测的优势。酶联免疫吸附法用于有毒有害物质的检测比常规培养法耗时少三至四天，而且无需特殊设备支持，结果易于观察辨别，样品易于保存，例如有研究用该法检测牛奶中的沙门氏菌敏感性100%、特异性99.7%，检测时间不超过3天，因而广泛应用在黄曲霉毒素等毒素检测、残留药物检测、过敏原检测、生理活性物质检测、转基因食品检测等领域。

5.DNA探针技术的应用

DNA探针技术利用碱基对结合原理制成DNA探针，能够检测样品中的碱基序列，从而判定样品基因序列。由于该技术操作简便，而且检测结果精确度高，应用十分广泛，通常用于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等检测。DNA探针技术主要有异相杂交和同相杂交两种技术，其关键在于针对检测目标构建相应的DNA探针，只有DNA探针的基因序列具有针对性和特异性，方能取得理想的检测结果。

三、结语

近年来，随着生物技术的发展和进步，其在食品安全领域发挥了越来越重要的作用，在食品检测的各个方面得到了广泛的应用。然而虽然生物技术普遍具有成本低、操作简便、效率高、特异性高等优势，但是在实际应用中各种生物检测技术均存在自身的局限性，需要结合实际需要灵活选择、搭配。为了更好的提高食品检测水平，解决食品安全问题，还需要开发新的生物检测技术和方法，对现有技术方法不断进行优化，这需要相关领域的专家学者持续不懈的努力

参考文献

[1]谢修志.生物技术在食品检测方面的应用[J]．生物技术通报．2010（1）．

[2]唐亚丽.生物芯片技术及其在食品营养与安全检测中的应用[J]．食品与机械，2010（5）．

[3]刘彦辉.浅议生物技术在食品检测方面的应用[J]．黑龙江科技信息，2011（16）．

[4]胡朝晖.生物传感技术在食品生物安全检测中的应用[J]．现代生物医学进展，2009（17）．

[5]吴彤.现代生物技术在食品检测领域中的应用[J]．大众标准化，201l（S1）．

[6]张奇志.DNA探针和　PCR技术在食品检测中的应用[J]．广东农工商职业技术学院学报．2007（23）．

第6篇：细胞生物学概述范文

关键词：实验教学；教学改革；资源整合

中图分类号：G647　文献标识码：A　文章编号：1674－0432(2011)－05－0333－2

吉林农业大学农业生物学与工程技术实验教学中心始建于2006年，由隶属于生命科学学院的生物化学，生物技术，生物工程和制药工程等四个校一级本科实验室组建而成。2009年7月，本中心被吉林省教育厅批准为吉林省实验教学示范中心。目前中心面向全校开设生物化学、基础生物学、细胞生物学、化工原理、细胞工程、基因工程、酶工程等30余门课程，涉及全校20多个专业，每年授课人数近7000人次。中心目前承担的课程中，有国家精品课程1门，吉林省精品课程4门，公开出版实验教材4部。回顾过去的五年，实验教学中心的建设在全体人员的努力下取得了丰硕成果。

1　化零为整，整合实验教学资源，发挥学院整体办学优势

生命科学学院自2000年建院以来，实验室一直划归各教研室管理。实验室面积狭小，实验设备严重老化，部分关键仪器缺乏，各实验室管理水平参差不齐，实验设备、仪器、耗材的使用管理不到位。有鉴于此，在学校的支持下，学院对实验室原有管理体系进行了调整，在四个一级实验室的基础上建立实验中心，实行校、院、实验中心、实验室四级管理，实验中心相对独立运行。调整后，中心在实验室经费使用，实验人员管理，实验资源调配方面拥有了自。实验中心在2006－2009年期间相继获得了中央与地方共建生物化学实验室、中央与地方共建农业生物技术与生物资源实验室等建设资金的支持，购置了先进的实验设备和仪器。同时，通过质量工程项目，对化工原理实验室、基因工程实验室进行了配套建设。在2010－2011年，中心利用中央财政支持地方高校发展资金，对生物制药与发酵工程实验室进行了建设。通过一系列资金的支持，中心的教学仪器设备已达到比较先进的水平，为顺利开展本科教学创造了非常好的条件，此外，实验中心积极改善实验教学环境。2008－2009年期间，在理科楼设计、规划、建设、分配以及后期装修过程中，中心均积极参与并提出合理的建议，较好地实现了中心整体建设对实验环境的规划要求。目前，中心拥有16个本科实验室，3个无菌室，1个动物细胞培养室，1个植物组织培养室，2个精密仪器室，1个制药中试车间，1个人工气候室和1个动物室，总面积达2350m2，从目前建设效果来看，中心的硬件条件已经能够满足整个实验教学的需要，实习中心统一管理，充分发挥了学院整体资源优势，达到了预期的建设目标。

2　规范实验教学人员管理，凝聚实力，激发教职员工原动力

实验教学的对象是学生，建设高水平的实验教学队伍对圆满完成实验教学任务，达到人才培养的目的至关重要，优秀的实验教学群体有助于将实验教学体系和教学模式改革的各项措施落到实处，保证实验课教学的连续性和教学质量的稳步上升。因此，实验中心成立伊始，就将实验教学队伍建设列为关键问题。通过制度努力调动教师的积极性，鼓励承担科研课题的高职称教师承担部分实验课程教学，参与实验室的建设和管理，同时吸引一批在科研前沿工作的中青年教师从事实验课教学和管理。中心鼓励实验管理和技术人员深造、进修，不定期组织实验室管理人员到国内各高校实验中心交流学习。以上措施既保证了实验教学队伍的稳定和水平的提高，又为实验教学注入了现代生命科学的研究方式和思维，有力地促进了实验课内容和教学思想的更新及与学科发展的密切衔接。

经过多年的建设，实验教学中心现拥有一支53人的教学队伍，由专兼职教师和实验技术人员组成。其中专，兼职教师42人，试验管理人员11人。教授8人，副教授19人，高级实验师1人。具有博士学位25人，硕士学位23人，已经形成一支年龄结构，学历结构，职称结构合理的高水平师资队伍。

3　创新实验教学模式，打造实验、实习、科技创新一体化实验教学平台

作为农业院校中的农业生物学与工程技术实验教学中心，在具体教学工作中根据农科院校生物学实验教学特点，注重培养学生理论联系实际的工作能力；同时针对地方本科院校与当地经济建设紧密联系的特点，立足于应用型人才的培养，在实验教学过程中着重对学生的基础操作能力进行训练和培养。五年来中心始终以先进的教学理念为指导，结合本校实际特点和学科建设规划，构建了科学、高效的实验教学平台。中心一直坚持“突出农业优势和特色，立足生命科学前沿，强化学生动手能力和创新精神培养”的方针，将学生的实验教学训练与工作能力训练相结合，建立了规范的本科实验教学平台、科学研究辅助平台和就业创业实训平台，使实验教学中心的实验体系和实验内容与生命学科和农业技术的高速发展同步。中心以加强对学生动手能力和创新能力培养为核心，建立了“层进式”的本科生实验教学体系，即验证实验、综合实验、创新实验、就业实训层层递进，由基础到应用，由理论到实践。中心统一制订了各门实验课程的教学大纲，注意使实验教学内容与理论教学合理衔接，内容融会贯通。学生在实验教学中心除完成基本实验教学内容外，还可参与大学生“挑战杯”科技竞赛、大学生科技创新基金以及教师承担的国家课题和省部级课题等科研工作，从而扩大了视野，提高自主创新意识。中心秉承“明德崇智，厚朴笃行”的校训精神不断吸取国内外先进的办学经验和办学理念，努力培养农业领域高素质的应用型人才。五年来，中心先后参与校大学生创新基金项目10余项，所支持的项目分别获吉林省挑战杯大学生创业大赛银奖、铜奖及吉林省首届生命科学科技创新大赛特等奖。毕业生的动手能力得到就业单位的一致好评。

4　更新思路，立志改革，为学校长远发展提供动力

生命科学是二十一世纪自然科学领域发展最为迅速的学科之一，该学科发展成就与农业紧密结合，促进了农业生产的发展。在未来很长一段时间内，生物科技人才的培养对于农业领域的发展仍具有举足轻重的作用。因此，中心在现有建设成果的基础上，不断更新思路，根据人才培养的实际需求和市场需求，对现有实验大纲和实纲进行了认真的修订，调整和整合了部分实验课程，同时陆续开设了一系列与农业高科技人才培养紧密结合的实验课程。在实验教学改革中确立了“突出基础，强化技能，着力创新，服务地方”的指导思想，本着“以人为本，授人以渔”的生命科学教学理念，坚持“共享资源，合理分配，科学管理”的原则，继续加强实验教学队伍建设，管理体制改革，力求逐渐形成有利于培养学生实践能力、创新能力的实验教学体系和中心管理体系。

实验中心五年建设历程充分表明，只有坚持以教学为中心，丰富人才培养内涵，创新实验教学体制，改革实验教学方法，拓展实验教学思路，才能为学生创造优良的实验教学环境。展望未来，中心全体人员将继续以提高实验教学质量为目标，以学生为本，坚持科学发展观，继续加大实验教学改革力度，为创建一流实验教学环境而努力。

参考文献

[1]徐慧，喻强，戴雷.国家级实验教学示范中心建设的思考.中国现代教育装备，2006，44(10)：28－29

[2]兰继红，吴晓晨，虞春生.高校实验教学中心建设与探索.实验技术与管理，2006，23(7)：89－91

[3]李忠光，龚明，周滔，等.建立实验教学中心，提高实验资源利用率.实验科学与技术，2006，2：66－68

[4]贾之士.对当前高校实验教学的看法[J].江汉大学学报(社会科学版)，1990，(06)

第7篇：细胞生物学概述范文

糖尿病肾病（DN）是糖尿病(DM)重要微血管并发症之一，患病人数逐年上升，成为终末期肾病和DM患者死亡的重要原因。美国肾脏病资料系统（United States Renal Data System，USRDS）的统计显示〔1〕，超过30%的终末期肾衰竭（ESRF）为DN所致，预计到2030年，DM患者将达到3.6亿左右，近40%的患者发展为DN。DN的防治已成为亟待解决的问题。近年来，随着细胞生物学和分子生物学技术的深入研究，学者们开始广泛关注和研究细胞因子在DN中的作用。色素上皮衍生因子（pigment epitheliumderived factor，PEDF）是近年来发现的一种强有力的新生血管抑制因子，具有神经营养保护、调节血管通透性和高效抑制血管生成等作用。以往研究较多的是PEDF与糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy，DR）之间的关系。近年来关于PEDF与DN关系的研究证实PEDF同样在DN中发挥了有益的作用〔2〕。本文就PEDF在DN中作用的研究进展做一综述。

1 PEDF概述与生物学作用

1.1 PEDF概述

PEDF是1989年TombranTink等首次在培养人胎儿视网膜色素上皮细胞的介质中发现的一种神经活性因子，可以诱导视网膜母细胞瘤细胞Y79向成熟的神经元分化。它属于丝氨酸蛋白酶抑制剂超基因家族，但无抑制蛋白水解酶活性的作用〔3〕。PEDF含418个氨基酸，是相对分子量约为50 kD的糖蛋白。由单基因编码，位于染色体17p13，基因全长16 kb，由8个外显子和7个内含子组成。在人胚胎17周时视网膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）就开始分化PEDF，可能与早期神经元的发育有关〔4〕。发育中胎儿的RPE颗粒，发育中的锥细胞以及许多神经节细胞层的细胞均有PEDF的表达，网膜细胞和锥细胞胞浆、脉络膜和角膜的上皮及内皮细胞，睫状体的细胞亦有PEDF的表达。PEDF由RPE旁分泌至视网膜感光细胞间基质，对视网膜的分化起重要作用。胎儿和年轻人的RPE有较高水平的PEDF基因表达，而衰老的RPE细胞PEDF基因表达下调。PEDF广泛存在于中枢神经系统、眼、肝脏、、卵巢、胎盘、胰腺、前列腺等组织。Abramson等〔5〕发现鼠类肾脏也有PEDF表达，且主要表达于肾小管上皮细胞。最近Joshua等〔6〕首次发现PEDF在肾脏的表达水平明显高于视网膜的表达水平，在肾脏主要分布于肾小球系膜和基底膜。

1.2 PEDF的生物学作用

1.2.1 神经营养作用

主要体现在PEDF有保护神经元免受谷氨酸盐的毒性和氧化应激损害的作用。研究表明PEDF可保护鼠的视神经细胞，有对抗过氧化氢导致的凋亡作用。PEDF不仅对中枢神经系统有保护作用，对周围神经细胞也有保护及营养作用。PEDF可明显抑制星形胶质细胞的生长，完全阻断粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GMCSF）刺激的小胶质细胞的分化，增加神经细胞的存活数量，这对神经系统的疾病是有益的。

1.2.2 调节血管通透性

PEDF可调节血管通透性〔7〕。它可以有效地缓解血管内皮细胞生长因子（VEGF）所导致的血管渗透性增高。目前认为PEDF与VEGF之间存在一种动态平衡〔8〕。PEDF的44个氨基酸结构域可起到有效的抗血管渗透的作用，特别是其中的4个氨基酸(谷氨酸101、异亮氨酸103、亮氨酸112、丝氨酸115)对此活性极其关键。

1.2.3 抑制血管生成

Dawson等〔9，10〕首次发现PEDF具有很强的抑制血管生成的作用。正常人的房水、玻璃体腔中有较高水平的PEDF，可能是维持角膜玻璃体等眼内组织无血管结构的主要原因。在体外PEDF抑制血管内皮细胞移行的活性较血管抑素、内皮抑素、血小板反应蛋白1更强，故PEDF被认为是最有效的天然血管抑制剂。在PEDF的作用下，新生血管内皮细胞通过权衡由PEDF启动的FasFasL介导的凋亡作用和由诱导剂所产生的生存信号之间的强弱关系来决定其是增殖还是发生凋亡。除了上述的直接抑制血管内皮细胞移行的作用外，PEDF还可抑制内皮细胞分泌各种血管生成刺激因子(如血管内皮生长因子)。研究表明PEDF抑制新生血管的形成是通过凋亡的机制实现的。

1.2.4 抑制纤维生成

发生DM后2 w PEDF的水平就已急剧下降，提示PEDF的表达在DN早期就已存在〔6〕。Wang等〔2〕应用腺病毒介导的PEDF（adenovirus expressing PEDF，AdPEDF）转染大鼠的方法证实在DN中PEDF显著抑制了转化生长因子（TGFβ1）和结缔组织生长因子（CTGF）的过表达，而这两种因子是目前认为致肾脏纤维化的两种最重要的因子；并且上调基质金属蛋白酶（MMP）2的水平，促进基质的降解、抑制细胞外基质（ECM）的产生，对抗肾脏纤维化，在DM早期阶段显著降低了蛋白尿。

1.2.5 抑制炎症反应

炎症反应是内皮细胞损伤及血视网膜屏障（bloodretinal barrier，BRB）破坏的关键因素。在DR、氧诱导的视网膜疾病（oxygeninduced retinopathy，OIR）及内毒素诱导的眼葡萄膜炎模型（endotoxininduced uveitis，EIU）中，炎症因子包括细胞间黏附分子（ICAM1）、肿瘤坏死因子α(TNFα）和单核细胞趋化蛋白1（MCP1）等的表达均上调。生理条件下，高水平的PEDF可抑制视网膜炎症反应，阻止BRB的破坏。Zhang等〔11〕研究表明在DR及OIR模型中，玻璃体内注射低剂量的PEDF可显著降低视网膜血管通透性，上调联系内皮之间结合的主要结构蛋白的表达，与对照组相比，视网膜炎症因子VEGF、血管内皮生长因子受体2（VEGFR2）、MCP1、TNFα、ICAM1等表达显著下降。由此可见，PEDF抗炎作用与其调节血管通透性的作用密切相关。

1.2.6 抑制肿瘤生长及转移

肿瘤的生长、浸润与转移都依赖于肿瘤血管的生成。抑制血管生长就可能有效地控制肿瘤的生长与转移。PEDF这种天然的、高效的新生血管抑制剂与肿瘤的关系及其用于肿瘤治疗的潜在可能性也引起了人们的注意。Guan等〔12〕发现人脑胶质瘤细胞分化越差，其表达的PEDF就越少。Cai等〔13〕研究表明乳腺癌组织中PEDF表达水平越低，患者预后越差。冯智英等〔14〕发现PEDF低表达的胃癌组织分化差，易发生淋巴结和远处转移，易于浆膜浸润。因此，PEDF在胃癌组织中的表达情况对判断预后可能有重要的参考价值。PEDF的免疫活性与肝脏的转移呈负相关。PEDF表达呈阳性的患者的生存时间明显长于PEDF阴性表达的患者，说明PEDF对抑制肿瘤的生长及转移有积极的作用。

2 PEDF与DN

2.1 PEDF与DN的关系

随着对DN发病机制的深入研究，PEDF在DN中的作用引起了研究者极大的重视。PEDF在正常大鼠的肾脏有高水平的表达，与肝脏的表达水平无明显差异，甚至较视网膜中PEDF的表达水平高。肾皮质中的表达水平明显高于肾髓质，主要在肾小球中表达，沿肾小球囊壁和肾小球基底膜分布。链脲佐菌素诱导的DM大鼠肾脏PEDF的表达在蛋白质及mRNA水平上明显下降，而TGFβ1和纤维结合素（fibronectin，FN）的水平明显升高。高糖条件下培养人肾小球系膜细胞（human mesangial cells，HMCs）的培养液中PEDF的水平明显降低，而40～160 nmol/L水平的PEDF可抑制高糖条件下人系膜细胞TGFβ1的表达，并呈现剂量依赖性。钟海花等〔15〕研究结果提示，在高糖作用下，大鼠肾系膜细胞PEDF mRNA的表达明显受到抑制，且呈浓度依赖性。崔静等〔16〕应用免疫组织化学方法检测DM大鼠肾脏PEDF的表达，也证明DM大鼠肾脏PEDF的表达较正常大鼠明显减少，并且肾脏PEDF的表达与尿白蛋白排泄率（UAER）呈明显负相关，提示DM大鼠肾脏PEDF表达的减少可能参与了DN的发病，PEDF可能在DN中发挥了有益的作用。

2.2 PEDF在DN中的保护作用机制

PEDF在DN的发生发展中发挥了有益的作用。可能是通过以下机制：

2.2.1 抗纤维化作用

DN主要病理特征为肾小球硬化，基底膜增厚和ECM沉积等。目前其发病机制尚未完全明确，大量研究表明TGFβ1和CTGF在其中发挥了重要作用。在正常大鼠的肾脏，PEDF通过旁分泌和自分泌形式来抑制TGFβ1的表达，起到了内源性TGFβ1抑制剂的作用 。在基质代谢中CTGF是一个位于TGFβ1下游区域调节纤维形成的因子〔17〕。Wang等〔10〕研究表明DM大鼠的PEDF mRNA及蛋白表达水平均显著下降，TGFβ1、CTGF及FN的水平明显升高，给予外源性PEDF治疗后3 w，CTGF、TGFβ1和FN的表达明显下降。高糖条件下培养的HMCs，培养液中PEDF的含量明显减少，甘露醇高渗对照组对PEDF的分泌没有影响，说明PEDF表达的变化归因于高糖的直接作用；而TGFβ1和FN的表达明显上调，给予AdPEDF干预后二者的表达量相应减少，有些甚至恢复到了与非DM的对照组一致的水平。以上研究结果提示PEDF治疗可以降低CTGF、TGFβ1和FN的过量表达，从而缓解这些病理因子导致的纤维化。此外，PEDF上调了DM大鼠肾组织MMP2的水平，抑制ECM的产生、促进基质的降解，也起到了抗纤维化的作用。

2.2.2 抑制血管增生和调节血管渗透性

在机体正常组织中，血管生成因子和血管生成抑制因子形成相互协调的动态平衡以维持内环境稳态。VEGF是一种有效的血管形成诱导因子，并且可以增强血管通透性〔18〕，PEDF是血管生成最有效的天然抑制剂。DM状态下，血管生成和抑制的平衡被打破，导致内皮细胞结构和功能异常，促进DN的发生发展。体外实验发现，外源性给予PEDF可显著上调内源性PEDF的表达，下调VEGF的表达，通过直接抑制血管内皮细胞的移行和降低血管通透性，发挥了抑制新生血管的生成、改善了血管渗透性，、维持肾脏内环境稳定的作用。研究表明，缺氧可诱导VEGF启动子活性增加，诱导缺氧诱导因子（HIF）核转位及促分裂原活化蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）磷酸化，而以上过程可被PEDF抑制。这说明PEDF 对VEGF的抑制作用发生在转录水平。体外实验证明〔6〕，PEDF的另一作用机制是可与VEGF竞争VEGFR2。

2.2.3 抑制氧化应激及炎症反应

PEDF具有抑制氧化应激（OS）及对抗多种炎症介质的表达等作用。PEDF可以通过抑制糖基化终末产物（AGEs）〔19〕及血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）〔20〕诱导的还原型辅酶Ⅱ（nicotinamideadenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化介导的OS，以减少活性氧簇（ROS）〔21〕的生成及后续的VEGF的表达增加，起到了保护内皮细胞的作用。在DN的发生发展中，炎症反应起着十分重要的作用〔11〕。AdPEDF转染大鼠的干预研究证实PEDF抑制了促炎性因子如ICAM1、MCP1、TNFα和VEGF在肾脏组织的过表达，并且抑制了高糖条件下NFκB和HIF1的激活。NFκB是介导炎症反应的一个关键性的因子，而HIF1是刺激人系膜细胞VEGF表达的激动因子。PEDF对肾脏的保护作用很可能部分是通过阻断NFκB和HIF1通路而发挥其抗炎的特性。

2.2.4 抑制ECM产生和增加ECM降解

DN主要病理改变是肾小球毛细血管基底膜增厚和系膜区ECM积聚，Ⅳ型胶原和FN是基底膜和ECM的主要成分。MMPs在基质降解中起主要作用，其中MMP2是降解Ⅳ型胶原的主要MMPs。高糖条件下，MMP2在肾小球系膜细胞和上皮细胞的表达和活性明显降低，从而引起ECM降解减少和肾小球系膜增厚。PEDF通过抑制肾脏中过分表达的TGFβ1起到抗纤维化作用，降低ECM产生。给予AdPEDF治疗后〔2〕，FN的表达减少，MMP2恢复到正常水平，提示PEDF是一种有效的ECM产生的抑制剂。

3 展 望

总之，DN的发生是一个很复杂的病理过程，它是多因素作用、多阶段演变的结果。PEDF通过其抗纤维化、调节血管通透性、抑制血管增生、抗炎等作用对肾脏发挥了保护作用。给予外源性或重组PEDF来补充DN时内源性PEDF的不足成了DN新的治疗方向。因此，PEDF及其诱导剂在治疗DN方面具有非常广阔的应用前景。

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第8篇：细胞生物学概述范文

关键词：流式细胞术；临床医学；应用

近年来，随着单克隆抗体的应用及流式细胞术的快速发展，流式细胞术（FCM）已成为许多疾病诊断和分性的重要依据。流式细胞术是20世纪70年展起来的一项高新技术，它作为一门生物检测技术集计算机技术、测量技术、激光技术、流体动力学、细胞化学、细胞免疫学于一体，是对快速直线运动状态中的细胞、生物颗粒或液体中的大分子物质进行多参数的、快速的定量分析和分选的一种技术［1］。1973年美国BD公司推出全国第一台流式细胞仪，通过对流动液体中排列成单列细胞或颗粒进行逐个检测得到该细胞或颗粒的光散射和荧光指标，分析它们的体积、内部结构、DNA、RNA、蛋白质、抗原等物理及化学性质，还能对所需要的细胞进行分选等。具有检测速度快、测量指标多、采集数量大，对所需的细胞或生物颗粒进行分析或分选等特点［2］，其在生物学、临床医学、遗传免疫学、肿瘤学等众多研究领域得到广泛应用。

1流式细胞仪的结构及工作原理

1．1流式细胞仪的结构

主要由五部分组成：（1）流动室及液流驱动系统；（2）激光光源及光束形成系统；（3）光学系统；（4）信号检测与储存、显示、分析系统；（5）细胞分选系统。

1．2流式细胞仪的工作原理

将待测细胞染色后制成单细胞悬液，用一定压力将待测样品压入流动室，不含细胞的硫酸缓冲液在高压下从鞘液管喷出，鞘液管入口方向与待测样品流成一定角度，这样鞘液就能够包绕样品高速流动，组成一个圆形的流束，待测细胞在鞘液的包绕下单行排列，依次通过检测区域。流式细胞仪通常以激光作为光源，经过聚焦整形后的光束，垂直照射在样品流上，被荧光染色的细胞在激光束的照射下，产生散射光和激发荧光，这两种信号同时被前向光电二极管和90°方向的光电倍增管接收，光散射信号在前向小角度进行检测，这种信号基本上反映了细胞体积的大小；荧光信号的接受方向与激光束垂直，经过一系列双色性反射镜和带通滤光片的分离，形成多个不同波长的荧光信号，这些荧光信号的强度代表了所测细胞膜表面抗原的强度或核内物质的浓度，经光电倍增管接收后可转换为电信号，再通过模／数转换器将连续的电信号转换为可被计算机识别的数字信号，计算机系统将这些数字信号收集、储存，以一维直方图或二维点阵图及数据表或三维图形显示出来，可以用不同的标记物进行双参数、三参数甚至多参数的分析［3，4］。

2流式细胞仪的技术指标

包括：（1）分析速度：很高可以达到5000个／s左右，大型的流式细胞仪的分析速度可达10000个／s；（2）荧光检测灵敏度：单个细胞上的荧光分子＜600个，或两个细胞之间的荧光差＞5％就能区分；（3）前向角散射光检测灵敏度：一般的可以检测到的最小颗粒直径在0．2～0．5μm；（4）分辨率（CV）：一般流式细胞仪能够达到＜2．0％；（5）分选速度：一般流式细胞仪分选速度＞100个／s，分选细胞纯度可达99％［5］。

3流式细胞术在临床中的应用

3．1在血液学中的应用

流式细胞术通过对外周血细胞和骨髓细胞表面抗原和DNA的检测分析对各种血液病如白血病、淋巴瘤等血液系统疾病的分型、诊断、治疗及预后判断均有重要作用。血细胞在白细胞系、红细胞系、巨核细胞系、血小板及非造血细胞均有不同的分化抗原表达，分布在细胞质、细胞膜中。血液肿瘤细胞的特征是丧失了正常细胞的系类专一性和分化阶段的规律性，运用流式细胞术将具有系列特异性并涵盖不同分化阶段的单克隆体作为分子探针来检测血液肿瘤细胞的内外抗原，可以反映其本质上与正常造血细胞的差异［6］。流式细胞术采用各种抗血细胞表面分化抗原的单克隆抗体，借助于各种荧光染料（异硫氰基荧光素FITC，藻红蛋白PE等）测定一个细胞的多种参数，以正确判断出该细胞的属性。流式细胞术还可以应用在白血病免疫分型方面，目前国内外均主张采用FCMCD45／SSC双参数散点图设计方法进行白血病免疫分析。采用此法可将骨髓细胞清晰地分成淋巴细胞、单核细胞、成熟粒细胞、幼稚细胞和有核红细胞群，这样可以排除正常细胞对免疫分型的干扰，从而提高免疫分析的准确性，而且测量细胞一般在1～5万个细胞，快速特异、准确性好，并且能够提供正常细胞在演变成恶性肿瘤过程细胞基因及抗原标志发生变化的信息。而这种细胞的变化是常规FAB法所不能分辨的。这种分型对于治疗方案的正确选择与预后有着重要的意义同时也提供了可靠的依据［7］。近年研究发现，在临床血液病检测和诊断中诊断准确率高达90％以上，与普通检测法相比准确率提高达20％［8］。流式细胞术可以通过某些荧光染料与红细胞中的RNA结合，定量地测定网织红细胞中的RNA，得到网织红细胞占成熟红细胞的百分比，从而准确地反映骨髓造血功能。有作者报道FCM方法比目测法结果精确度更高［9］。此外FCM还可以测出网织红细胞的成熟度，对红细胞增值能力的判断很有意义，为干细胞移植术后恢复的判断、贫血的治疗监测、肿瘤患者放化疗对骨髓的抑制状况等提供依据。

3．2在肿瘤学中的应用

流式细胞术在肿瘤学中的应用主要是对肿瘤细胞DNA含量进行测定，包括癌前病变及早期癌变的检出，辅助肿瘤的早期诊断和鉴别诊断。不仅如此，还可以根据化疗过程中肿瘤DNA分布直方图的变化评估疗效，了解细胞动力学的变化。临床医生可根据各细胞周期各时相的分布情况，结合化疗药物对细胞动力学的干扰理论，设计最佳治疗方案，再依照DNA直方图直接地看到肿瘤细胞的杀伤变化，及时调整治疗方案，选取有效药物以使对肿瘤细胞达到最大的杀伤效果［10］。

3．3在免疫学中的应用

利用抗原抗体特异性反应的原理将流式细胞仪与单克隆抗体结合，对细胞表面和细胞内抗原、癌基因蛋白及膜受体进行定量检测，广泛应用于临床，对人体细胞免疫功能的评估具有重要的意义。流式细胞术可进行T、B和NK淋巴细胞水平的分析，还可以进行淋巴细胞亚群的分析，区分不同的淋巴细胞亚群，计算其相互间的比例，进而了解淋巴细胞的分化功能。更重要的是，通过研究大多数疾病的特异性淋巴细胞亚群，对一些疾病如免疫性疾病、感染性疾病、肿瘤等的诊断、治疗、免疫功能的重建具有重要的指导意义。例如CD4是辅淋巴细胞，它是迟发性超敏反应的启动者，是促使B淋巴细胞产生抗体的辅细胞，也是抑制性T细胞的诱导细胞，而CD8是抑制性T细胞，是细胞毒性T细胞介导反应的效应细胞，是抑制B细胞产生抗体的抑制性细胞［11］。在许多免疫性疾病中，淋巴细胞亚群的增多与减少对疾病的发展具有重要的作用。如在先天性发育不良综合征中FCM分析显示外周血CD3TCD4＋和CD8＋T细胞均减少，在残余T细胞中T细胞受体（TCR）αβ分子表达减少，γδ分子表达正常，CD4＋／CD8＋T细胞比例升高，随着受累者年龄的增加CD8＋细胞数增多，而有些患者T细胞数量增加，最终可达正常［12］。流式细胞术还可以进行HLA群体分析，在强直性脊柱炎患者中用流式细胞术检测HLA－B27抗原阳性率高达92．6％，而且可以排除交叉反应，提高检测的灵敏度和准确性［13］。

3．4在中医药研究方面的应用

流式细胞术可用于单味中药有效成分的作用效果测定分析。如研究复方苦参方剂对大肠癌LoVo细胞体外增值凋亡的影响中，分析DNA含量及细胞周期，结果显示Lo－Vo细胞可检测亚G1峰，凋亡率于对照组相对比例增高，细胞周期分析发现S期阻滞现象，表明复方苦参方剂具有一定的抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡的作用［14］。在慢性阻塞性肺疾病的肺气虚证、肺阴虚证患者中CD4＋、CD4＋／CD8＋均降低，CD8＋升高，说明肺气虚证与肺阴虚证患者均存在细胞免疫功能低下［15］。

3．5在细菌学中的应用

流式细胞术具有快速、灵敏、精确并能进行多参数分析的特点，可广泛应用于细菌的诊断和药敏实验，是研究细菌异质性、细菌抗生素后效应、多种病原菌混合感染等的有效方法。常用的为流式细胞术药敏试验：检测不同细菌时，根据药物对细菌的作用机理选择合适的荧光染料，通过细菌总体平均荧光强度束反映抗生素对细菌的抗菌活性，3h左右即可得出检测结果，尤其适用于急需药敏报告的重症感染病菌的检测。

3．6在血小板疾病诊断中的作用

血小板是止血机制中一个重要因素，其表面含有多种糖蛋白及各种受体，这些受体与相应的配体相结合后，血小板被激活，并发生形态变化，血小板聚集和颗粒释放等一系列反应。利用流式细胞术检测血小板标志物在许多血小板相关疾病的诊断上具有重要的临床价值［16］。如GPⅠb／Ⅸ复合物先天缺陷导致巨大血小板综合征；GPⅡb／Ⅲa复合物先天缺陷导致血小板无力症［17］。在免疫性血小板减少性紫癜的患者中，FCM可以测定患者血液中的PAIgG、PAIgM、PAIgA，荧光阳性百分率的诊断效率为45．8％，平均荧光强度的诊断效率为72．5％，两项指标联合的诊断效率为74．2％［18］；因此FCM检测血小板抗体可用于免疫性血小板减少性紫癜的诊断及治疗监测。用FCM内参定位法定量分析血小板微粒在血栓性疾病和血栓前状态的发生发展中的作用，有利于血栓性疾病的诊断和治疗。

3．7在相关疾病检测中的应用

质量检测是诊断男性不育症的重要手段，由于检测数低及主观因素的影响，常规的检查只能反映的形态特征和有限的功能，不能为生育能力提供准确评估的依据，用FCM检查可把定性的描述变成定量的研究，提高了实验结果的准确性，可对进行高通量、多参数分析，得到不同时期的细胞数据及形态指标，对临床诊断发生障碍的性质、原因和程度提高了客观依据，可对少、弱和无症的判断、治疗及疗效的观察作出正确的评价，为客观评价男性生育能力提供了有力的依据。用FCM检测生精细胞凋亡情况是迅速、准确、客观、可靠地评估功能和男性生育力的新方法［19］。

3．8在器官移植中的作用

可用流式细胞术判断供者与受者之间的配型是否合适。检测受者血清中抗供者的抗HLA抗体，如果受者血清中存在针对供者的循环抗体，就会同供者的淋巴细胞结合，在加入荧光素的二抗来显示这种结合，就可在移植前后发现高风险抗体，以判断供者与受者之间是否合适。移植后的免疫表型监测也很重要，移植后的CD4／CD8比值低下的患者排斥反应发生较多，受者血清中产生抗供体细胞抗体预后较差，应及时监测以便进行抗排斥的预防和治疗［4］。综上所述，流式细胞术是一种在医学基础、临床及科学研究中具有广泛应用前景的细胞分析技术。它具有分辨率高、分辨细胞数量大、参数多、准确性高、速度快等优点。随着流式细胞分析技术与方法的迅速发展，流式细胞术在临床的应用范围也不断拓展，并将成为推动临床医学发展的重要手段。

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第9篇：细胞生物学概述范文

【中图分类号】R622.1【文献标识码】B【文章编号】1008-6455（2011）08-0081-02

自体脂肪作为一种软组织填充材料，在整形外科的应用已有100多年的历史。自从1889年vande meulen 报道了首例游离脂肪移植的临床应用后，人们发现脂肪移植有很多的并发症，如液化、坏死、吸收，其吸收率从5%～100%相差甚远。其主要原因是由于血供不足，导致移植后的脂肪缺氧，出现坏死硬结［1-2］。鉴于此，自体游离脂肪移植的临床应用曾一度发展很缓慢。2001年zuk［3］等首次从脂肪组织中分离获得一群具有多向分化潜能的细胞――脂肪源性干细胞（adipose-derived stem cells,ASCs）。这种类型的细胞能自我更新、不断增殖，而且经定向诱导可分化形成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、骨骼肌细胞、血管内皮细胞、心肌细胞及神经细胞等多种类型的细胞，为脂肪细胞的应用提供了新的思路［4］。因此ASCs已在基础医学、临床医学等各个领域成为研究的热点。笔者仅就脂肪源性干细胞在整形美容外科的临床应用进行综述。

1 脂肪源性干细胞的概述

脂肪源性干细胞是一个新生的概念，它与大家熟知的骨髓间充质干细胞形态相似，具有同样强大的体外增殖能力和多向分化潜能。2001年Zook等［3］首次从抽脂术中获得的脂肪组织悬液中分离获得了此种细胞。由于脂肪组织在体内储量丰富，脂肪抽吸技术又是安全和可接受的措施，且创伤小，又没有伦理学争议等优点，来自脂肪抽吸的ASCs，是临床应用中安全的自体脂肪来源。自此许多国家的学者开始致力于ASCs的研究，并取得了重大进展。各研究团体不同时期有许多不同的命名，如脂肪来源基质细胞（adipose-derived stromal cells,ADSCs）,脂肪间充质干细胞（adipose mesenchymal stem cells,ADMSCs）,脂肪祖细胞（adipose progenitor cells）,脂肪前体细胞（adipose precursor cells,APCs）,脂肪基质细胞（adipose stromal/stem cells,ASCs），脂肪来源干细胞（adipose-derived stem cell,ASCs）等等。因为命名很混乱，后来国际脂肪应用技术协会（International Fat Applied Technology Society）,将从脂肪组织中分离提取的贴壁生长、具有可塑黏附性和多向分化能力的细胞群，称为脂肪来源干细胞（adipose-derived stem cells,ASCs）［5-7］。

2 脂肪源性干细胞在整形美容外科的临床应用

2.1 脂肪源性干细胞的获取有关脂肪源性干细胞的提取，国内外有各种不同的报道［3，7-9］。基本步骤就是：首先提取脂肪组织，取材部位以腹部或大腿为多，认为脂肪干细胞最多［10］，亦有学者报道与腹部、大腿和来源的脂肪组织相比，人前臂的脂肪组织中含有更多的ASCs来源［11］。脂肪源性干细胞一般均为在全麻下行脂肪抽吸术获得；细胞经过分离培养，用胶原酶消化，然后在DMEM培养液下培养。胶原酶的浓度有0.075%、0.05%等，各个文献报道不一［12-14］。对于培养的基本条件也有一些差别，陶凯等［15］为了了解不同胶原酶浓度、胶原酶消化时间和血清浓度对于人脂肪来源干细胞体外培养的不同效果，采用0.5，1.0，1.5，2.0mg/ml四种不同胶原酶浓度进行消化，最后结果是在消化1h时，2.0mg/ml组消化细胞总数最多，提示消化过程中有浓度依赖性。通过这些操作后，移除上层液体后就得到了脂肪源性干细胞。最后如果要进一步提取更纯的脂肪干细胞需继续进行分离、培养、传代等步骤。整形美容外科的临床应用主要是得到脂肪源性干细胞，进行填充、各种凹陷填充及各部位的年轻化治疗。

2.2 脂肪源性干细胞的注射：对普通脂肪的移植，有coleman”s技术［16-17］和谢芸等［18-19］提出的在低位供区，低压抽取（手抽针筒预留空气法），低速离心（转速

图1

A.注射针先进入预定的层次位置，然后边退变推注脂肪；B注射点及辐射方向

2.3 脂肪源性干细胞在整形美容外科的应用现状：脂肪源性干细胞在整形美容外科临床的应用时间很短暂，其最早的就是自体细胞辅助脂肪移植技术（CAL）的应用。在2009年，Yoshimura等是首先将ASCs的临床应用公布的作者［21］。Yoshimura等应用ASCs复合脂肪组织，即CAL技术，对6例Romberg综合症的严重患者进行软组织增大技术［22］，具体方法是：建议用2.5mm内径的注射器抽取腹部脂肪，因为这种抽吸方法脂肪细胞破坏少。将抽取的脂肪分两部分。一部分用来提取脂肪源性干细胞，提取方法是：将抽吸的脂肪组织以800转/分的速度离心10分钟，离心后的脂肪，用0.075%胶原酶在37°C温度下震荡消化30分钟，再反复冲洗三次后同速离心8分钟，最后获取底层的有形部分。这种有形部分就是SVF，将其与另一部分只离心的脂肪细胞混合后注射到受区。Yoshimura认为通过这种离心分离后，抽吸的脂肪体积减少30%，脂细胞减少12%，而ASCs却没有减少，这样就致使浓缩后每体积ASCs的量和脂肪细胞的量分别增加了43%和25%［9］。用此方法为面部脂肪萎缩或者脂肪缺少的病人注射后脂肪成活率提高到80%以上，坏死及吸收率明显下降。他还采用此种技术，进行了60例增大成形术［9］，其中单纯隆胸手术40例，其它的有乳癌术后的胸部整形等。同样的分离提取方法［22］，只是注射时采用18G针头，150mm长注射针于四点，并呈放射状的分层注入乳腺脂肪层、腺体层、胸大肌层等（见图1）［9］。对这40例增大术的患者随访6个月到42个月不等，填充体积变化在前两个月最明显，因为填充后的脂肪经历了一个缺血再灌注的损伤，之后填充的ASCs分泌许多因子包括血管内皮细胞、毛细血管再生因子、红细胞和白细胞等，降低了脂肪吸收率，使填充物趋于稳定。Clauser［23］等对不同性别、不同年龄的患者，抽取腹部、大腿前侧或者后侧不同部位的脂肪，离心提纯后，分别行前额、颞、颊、鼻根等部位抗老化治疗，额纹、颞部凹陷、颊部凹陷、睑颊沟、鼻根川字纹、鼻唇沟等部位填充之后，获得了面部的年轻化。Lendeckel［24］等2004年报道了1例ASCs修复颅骨缺损的患者，应用髂骨松质骨15ml复合ASCs（10ml）修复缺损，移植后3个月，影像学检查即证实有骨化现象。Park［25］等将ASCs液注射行面部皱纹修复，于鱼尾纹区真皮内注射，发现皱纹变浅，皮肤质地变得细腻。这是因为在分离培养及研究ASCs时发现，ASCs可分泌促血管生长因子，造血细胞因子，抗凋亡因子等，促进血管合成及内皮细胞增殖［26-28］。

3 脂肪源性干细胞存在的问题

3.1 在整形美容外科，有关脂肪源性干细胞的应用，目前多集中在自体细胞辅助脂肪移植技术（CAL）方面.CAL提取平均要花费90-100分钟的时间，与传统的单纯脂肪注射相比，明显地延长了手术时间，同时注射费用也很高［29］，从经济上加重了患者的负担。其次，在CAL技术方面，脂肪源性干细胞和脂肪细胞以什么样的一个比例注射，能做到既不浪费ASCS又不影响注射效果，仍然没有文献报道。有文献报道［9,30］，对填充的脂肪可以通过影像学方法做术前、术后的对比，按此方法或许做相关的实验，能找到合适的注射比例。

3.2 尽管对ASCs的抽取、分离、培养都有很多文献报道，但一直都缺乏一个标准化的方法。迄今为止，对脂肪干细胞没有发现明确的标志物，目前只能通过功能性分析或是分化后的回顾分析而鉴别确定［31］。由于伦理学的限制，所有关于ASCs的临床研究，都没有办法从组织学方面去比较，单纯脂肪细胞填充与脂肪细胞和ASCs混合填充的疗效差别，今后应当研究填充后的ASCs的作用。

4 展望

现在整形美容手术的最突出特征就是追求最小的侵入性手术操作，沿着最自然的技术方向发展。脂肪组织来源干细胞技术的应用已经在整形美容外科占有重要的地位，并且未来更将如此［32］。尽管ASCs有一些存在问题和不足，但基于它在基因治疗、细胞和细胞因子治疗、组织工程等方面有巨大的应用前景，相信随着细胞生物学和分子生物学的快速发展，对ASCs的更多特性和功能将有更深入的研究，从而在未来，脂肪干细胞将可能成为修复重建外科及整形美容外科中的一颗奇葩！

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