细胞生物学的研究精选(九篇)

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第1篇：细胞生物学的研究范文

关键词： 细胞生物学 考试方法 改革策略

细胞生物学作为生物学相关专业的基础课程，其考核环节一直为我国高校相关专业所重视。传统细胞生物学课程的考试环节主要以闭卷检测作为考核方式，以考试分数作为标准对学生的学习能力及学习成绩进行评定。这种考核方法难以有效地反映学生的综合素质，因此对细胞生物学课程考试方法进行改革具有一定的必要性。

一、细胞生物学课程考试改革的原则与思路

（一）考试方法改革原则

由于细胞生物学课程专业性及理论性较强，对该课程考试的改革应以培养学生的自主创新能力及动手实践能力作为切入点，根据学生的实际专业需求及个人能力的差异性对学生能力进行评价[1]。对专业成绩的评述不应单纯地以闭卷理论试卷成绩为最终成绩，应当综合评价学生日常课堂表现、实验课表现及课堂讨论等环节表现出的能力，并对成绩比例进行合理分配，具体考试方案由各专业教研部门自行确定。通过引入综述论文、课堂发言、实验课表现等环节的成绩评定，可以有效提高学生的学习兴趣。

（二）考试方法改革思路

对细胞生物学课程考试方法的改革，主要将考试成绩合理地划分为“闭卷理论考试（60%）+论文综述（10%）+实验课表现（20%）+日常课堂表现（10%）”四个部分。

1.对学生日常课堂表现进行评价

学生的学习活动以课堂学习为主，因此对学生日常课堂表现进行客观评价可以有效地反映学生细胞生物学课程的知识水平及能力基础。因此，将细胞生物学课程考试成绩中的10%作为日常课堂表现的分值，主要对学生课堂参与程度、讨论问题积极性、师生互动与沟通、课堂出勤率等方面进行考察，从而有效地提高细胞生物学课程教学质量。

2.对学生实验课表现进行考核

细胞生物学课程主要由理论课及实践课构成，实践课教学可以有效地对理论进行验证，是学生深化理论、接触生物学领域的重要途径。传统细胞生物学课程的考试主要侧重期末闭卷考试的考试成绩，对实验课考核重视程度不足，导致绝大多数生物教师在教学过程中缺乏相应的重视。将细胞生物学课程考试成绩中的20%作为实验课表现的分值，可以有效地提升学生实验操作的积极性。

3.设计论文综述环节进行考评

为了提升细胞生物学课程的考评的合理性，可以设计相应的论文综述环节，对学生整体知识结构的掌握能力进行考核。论文综述环节可以在考试周前一周至两周进行，由教师提前布置相应的论文论述主题，给予学生充足的时间撰写论文、制作幻灯片，在考核过程中由学生自主上台进行论文汇报，再由其他学生进行自主提问。在评分过程中，可以将细胞生物学课程考试成绩中的10%作为论文综述环节的分值。

二、细胞生物学课程考试改革应注意的问题

（一）加强相关教师的素质培训

随着新课程改革的深化，虽然学生成为课堂教学活动的主体，但教师仍然处于主导者地位，教师的职业素质及教学观念直接影响细胞生物学课程考试方法改革的贯彻效果。因此，为了保证细胞生物学课程考试改革的有效性，我国高校相关专业应当开展周期性培训，培养生物教师相应的职业素养，相关专业教研室应根据教学活动的推进对教师进行跟踪性的培训，积极开展教学前期培训、教学中期检测及教学末期总结，保证生物教师可以明确细胞生物学考试方法改革的必要性，并从考试改革入手提高课堂教学质量。

（二）贯彻落实相应的考核操作

在明确了细胞生物学课程考试方法改革的原则与思路之后，应当将相应的方案与思路落实到实践中，用实践检验理想化的方案，提高细胞生物学课程考试方法改革的合理性[2]。在实际考核操作过程中，教师应当制定相应的规章制度明确相应的考核流程，并对学生课堂表现、课堂出勤情况等评价因素进行了解。在实际考核过程中，可以打破传统单一性由教师评价学生的教学模式，引入相应的学生互评、学生自评评价机制，尊重学生实际能力的差异性，对学生成绩进行合理的评估。

（三）在考核过程中加强教师的协作

由于细胞生物学课程考核具有较强的专业性及理论性，且考试改革涵盖面与考察面较为广泛，学生成绩考核工作难以由一个教师单独完成，因此应当以过程性目光看待细胞生物学课程考核工作，加强各环节教师的协作与沟通。在学生成绩评价过程中，由不同的教师负责学生日常表现统计、学生论文综述情况、学生试卷批阅等环节。在过程性评价中教师之间进行合理化分工，可以有效提升学生成绩考核的合理性。

（四）引导学生注重日常学习过程

细胞生物学课程考核不仅具有检测教学成果的功能，还具备评价功及引导功能[3]。传统侧重期末考试成绩的考核模式对教学成果的评价较单一，很容易导致学生陷入学习时仅注重考点的学习误区。对细胞生物学课程考试方法的改革对学生日常表现、实验课表现等方面进行综合考核，因此教师应当注重引导学生的日常学习课程，尽可能地消除功利性的学习目的。

总而言之，细胞生物学不仅是一门集理论性、创造性为一体的学科，而且是临床医学及生物学的学科基础。在教学考核过程中，相关教师应当明确考试的评价功能及引导功能，树立素质教育理念，利用多种形式的综合性考核内容对学生学习情况进行考评。

参考文献：

[1]窦晓兵，高佳，范春雷，胡林峰，钱颖，沃兴德.细胞生物学课程考试方法改革的研究与实践[J].经营管理者，2009，23：327.

[2]肖明珠，毛建文，李红枝.医学细胞生物学考试方法的改革与实践[J].中国现代教育装备，2010，15：172-173.

[3]杨丽，张君，谢菁，徐文静，王岩.医学细胞生物学考试方法改革的探讨与实践[J].教育教学论坛，2014，31：69-70.

第2篇：细胞生物学的研究范文

【关键词】 红斑狼疮；系统性；骨髓间充质干细胞；生物学特性

骨髓间充质干细胞(Marrow Mesenchymal Stem Cells，MSC)具有高度自我更新和多向分化的潜能，并具有支持造血和免疫负调节作用［1］。大量的体外细胞培养实验［2,3］证明它具有诱导免疫耐受和免疫抑制的特性。MSC移植在SLE治疗中具有较广阔的应用前景。了解SLE患者自身MSC是否异常是判断选择自体或异体MSC移植治疗SLE的重要依据。SLE患者MSC的体外扩增及其生物学特性是协助我们评价SLE患者MSC是否存在缺陷的重要方面。

1 资料与方法

1.1 一般资料 9例SLE患者均符合1997年美国风湿病学会修订的SLE分类诊断标准，SLE疾病活动评分(SLEDAI)判断疾病的活动程度。9例患者的资料见表1。另选5例性别、年龄匹配的健康者作为对照组。

1.2 骨髓MSC分离培养 采用羟基淀粉沉淀联合Ficoll 密度梯度离心法和贴壁筛选法分离培养MSC。具体方法无菌操作下抽取骨髓液 10 ml，以 5×105 U/ml 肝素钠抗凝，先用羟基淀粉按1∶4体积加入，静置20 min，通过自然沉降去除下沉的大量红细胞，剩余的含大量红细胞的下层液体，再用淋巴细胞分离FicollHypaque常规分离单个核细胞。将上述两步分离所得的骨髓单个核细胞充分混匀，悬浮于体积分数为10％的 胎牛血清DMEMLG 培养液中，按约1×106/ml密度接种于25 cm2培养瓶， 置 37 ℃、体积分数为5％的 CO2饱和湿度的培养箱中。当显微镜下观察细胞已达90%融合时，则可传代。用0.5%胰酶/乙二胺四乙酸(EDTA)(Gibco，美国)消化贴壁细胞，收集细胞并悬浮于完全培养液中，按104/cm2的密度接种于新的培养瓶中，置37℃、5%CO2饱和湿度细胞培养箱中培养，每3~4天更换1次培养液，约1周待细胞生长密度达90%左右时，进行再次传代。

1.3 MTT法检测MSC的生长情况 MTT比色法检测SLE患者第2代MSC的生长情况，作传代细胞培养的生长曲线分析。

1.4 流式细胞术检测MSC表面分子的表达 细胞培养扩增到第三代时，分别取100 ul细胞悬液与鼠抗人CD29、CD44、CD34、CD45抗体室温反应30 min。流式细胞仪检测。

2 结果

2.1 MSC的传代情况及形态

本实验进行了9例SLE患者和5例健康对照者MSC体外培养。5例健康对照者MSC 均能成功体外扩增。9例患者中，5例MSC能传代扩增，传代率为55.6%。其中女性4例，男性1例，年龄16~26岁，平均年龄21.8岁；病程3~24月，平均病程9.8月；DAI评分为15~21， 平均评分为18.6。5例SLE患者均合并有肾损害，其中1例合并有血液系统损害。MSC体外扩增不成功的4例SLE患者，均为女性，年龄26~45岁，平均年龄38.2岁；病程6~60月，平均病程37.5月；DAI评分为1322， 平均评分为18.5。4例SLE患者均合并有肾损害，其中2例合并有严重血液系统损害。每例患者的临床资料及MSC体外培养基本情况见表1。

2.1.1 体外扩增成功者 5例MSC体外扩增成功的SLE患者，MSC生长情况与健康对照组相比较：原代培养时，细胞形态上与健康对照组相似，但纺锤形、梭形细胞的出现稍晚，一般于2~4 d，健康对照组的一般出现于1~2 d内；随后逐渐见集落形成，原代培养的时间平均为(14.2±1.45)d，与健康对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)，细胞呈长梭形旋涡样生长；传代后细胞生长较旺盛，平均传代时间(5.8±0.44)d，与健康对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。消化传代的细胞于24 h内完全贴壁，形态与健康对照组相似。

2.1.2 体外扩增不成功者 MSC生长情况与健康对照组相比较：同等骨髓量分离得到的单个核细胞数量与健康对照组相比明显减少，且贴壁的纺锤形、梭形细胞的出现时间明显较晚，一般于6~7 d，且仅零星分布，不成集落生长，随着培养时间的延长，其中2例可见细胞少量扩增，培养至第15天，约见20％~30％融合的短梭形细胞生长(图3)，至第30天，细胞基本自行凋亡；另2例至第18天，见部分长梭形细胞零星分布，融合少于10％，至第30天细胞基本自行凋亡。

2.2 MSC表面分子的表达

流式细胞术检测BMMSC细胞表面抗原，结果显示体外扩增成功的SLE患者BMMSC均高表达CD29、CD44，而不表达CD34、CD45，第3代BMMSC纯度达95%以上，且各表面标志的表达与健康对照组相比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2.3 MSC的生长情况

SLE患者第2代MSC生长趋势与健康对照组相似，第3~4天生长活跃，第4天后生长渐缓，第56进入生长平台期。

3 讨论

MSC是骨髓中具有高度自我更新和多向分化潜能的一群干细胞，体外培养易纯化、扩增迅速，具有支持造血、免疫调节和诱导免疫耐受的作用。本实验进行了9例SLE患者和5例健康对照者MSC的体外培养。健康对照者MSC 均能成功体外扩增。9例SLE患者中，5例可以传代扩增，传代率为55.6%。有4例SLE患者MSC不能成功传代扩增，说明部分SLE患者MSC存在缺陷。另一方面，我们发现能成功传代的5例SLE患者MSC无论是从细胞形态、原代培养所需时间、平均传代时间及表面特异性分子表达均与健康对照组无明显差异，所培养、扩增的细胞能达到临床应用的要求。提示这部分SLE患者MSC生物学特性基本正常。

对两组扩增情况不同的SLE患者的临床资料进行比较，我们发现未能成功体外扩增的SLE患者具有如下的临床特征：①年龄较大。②病程较长。③合并有较严重的血液系统损害。④长期大剂量应用免疫抑制剂。

大量实验发现，MSC的生物学特性与年龄密切相关。骨髓中MSC的含量、质量以及细胞活性随着年龄的增长而下降［4,5］。骨髓中MSC的克隆数随着年龄的增长而逐渐减少，且BMMSC分泌SCF、FLT3L、IL6、TGFβ1及SDF1等与自我更新密切相关的细胞因子的能力逐渐下降，导致BMMSC的增殖能力逐渐减弱。另外，也有研究者指出［6］，病情较重的SLE患者，从骨髓中可提取的单个核细胞数原本就较少，所含MSC就更少。然而SLE病情轻重、病程长短及不同药物治疗是否会影响SLE患者MSC的体外扩增、生物学特性及功能，目前尚未能明确。

我们实验说明SLE患者MSC存在一定的异质性，因此应用MSC治疗SLE前，了解患者自身MSC是否存在缺陷是必需的。如果患者MSC本身存在缺陷，为避免治疗失败或复发，异体MSC输注为首选；如果MSC本身基本正常，自体MSC输注将是有效的。SLE患者MSC的体外扩增及其生长特性是协助我们评价SLE患者MSC是否存在缺陷的重要方面，为SLE患者MSC移植的治疗方法提供了理论依据。

参 考 文 献

［1］ Haynesworth SE. Baber MA Caplan. Al Surface antigen on human marrowderived mesenchymal stem cells are detected by monoclonal antibodies. Bone，1992，13:6980.

［2］ Tse WT， Pendleton JD， Beyer, et al. Suppression of allogeneic Tcell proliferation by human marrow stromal cells: implications in transplantation. Transplantation, 2003，(75):389397.

［3］ Tse WT， Pendleton JD， Beyer et al. Suppression of allogeneic Tcell proliferation by human marrow stromal cells: implications in transplantation. Transplantation, 2003，(75):389397.

［4］ Kotev Emeth S， Savion N， Pri2 chen S， et al. Effect of maturation on the osteogonic response of cultured stromal bone marrow cells to basic fibroblast grow th factor. B one， 2000，27:777783.

第3篇：细胞生物学的研究范文

【摘要】 为了了解冻存复苏过程对骨髓间充质干细胞 (mesenchymal stem cell，MSC) 生物学特性和支持造血能力的影响，采用常规方法分离培养骨髓MSC，将传代后的细胞用含10％二甲亚砜、40％胎牛血清的IMDM细胞冻存液保存在-196℃液氮中，观察短期（4周）和中期（9-15月）复苏后MSC的活性、免疫表型、多向分化能力和支持造血的能力，并同冻存前的MSC进行比较。 结果表明：中短期冻存后的MSC的细胞活性分别为(90士3.75)％和(93士2.51)％；冻存后细胞的增殖能力、免疫表型、体外分化为脂肪和骨细胞的能力、支持集落（CFU-GM，CFU-E，CFU-GEMM）的生长作用和冻存前MSC相似。结论：骨髓MSC在液氮中短期和中期保存后，细胞活性略有下降，但是并不影响MSC的增殖、分化和支持造血能力。

【关键词】 支持造血

Biological Characteristics and Ability of Supporting Hematopoiesis of Bone Marrow Mesenchymal

Stem Cells Pre-and Post-Cryop-reservation

Abstract This study was aimed to observe the biological characteristics of cryopreserved bone marrow mesenchymal stem cell (MSC) and to examine their abilities to support in vitro hematopoiesis.Bone marrow MSC were cryopreserved in -196℃ liquid nitrogen for 4 weeks (short term) and 9-15 months (medium term) with IMDM containing 10% DMSO，40% fetal calf serum as cryoprotectant.The viability，proliferation，immunophenotype，in vitro differentiation and ability of supporting hematopoiesis of thawed MSC were investigated and compared with these of pre-cryopreserved MSC.The results showed that the cell viability were (93士2.51)％ and (90士3.75)％ for MSC cryopreserved as long as 4 weeks or 9-15 months respectively.However，there were no changes detected，as compared with pre-cryopreserved MSC in immunophenotype，abilities of proliferation and supporting colony forming of CFU-GM，CFU-E and CFU-GEMM.It is concluded that bone marrow-derived MSC can be stored in liquid nitrogen for short-term (4 weeks) or medium-term (9-15 months) without changes of abilities of proliferation，differentiation and hematopoiesis support.

Key words cryopreservation; mesenchymal stem cell； hematopoiesis support

间充质干细胞（mesenchymal stem cell，MSC）具有多向分化和支持造血的能力，而且来源广泛，容易在体外培养和扩增，目前已经应用于临床并显示了良好的治疗效果［1-4］。将培养后的MSC冻存，在患者需要MSC治疗时给予输注，具有很好的临床应用前景。但是，冻存是否会影响MSC的生物学特征，我们尚不清楚。因此，本研究将骨髓来源的MSC冻存于-196℃液氮中，观察中期和短期冻存后MSC的增殖、分化和支持造血的能力并同冻存前的MSC进行比较，为进一步在临床中的应用提供详尽的实验依据。

材料和方法

试剂

IMDM、DMEM、DF12、MCDB培养液、胎牛血清、马血清和甲基纤维素均为Gibco公司产品。鼠抗人CD11b、CD29、CD31、CD34、CD44、CD45、CD105和HLA-DR抗体购自PharMingen公司; rh-SCF、 GM-CSF、 EPO、 IL-3购自Peprotech公司;胰酶、EDTA、全反式维甲酸、1-甲基-3-异丁基-黄嘌呤（IBMX）和二甲亚砜（DMSO）购自Sigma公司。

MSC的分离和培养

骨髓来自8例健康志愿者（年龄18-34岁，平均29岁）。髂后上棘抽取骨髓，用淋巴细胞分离液（密度1.077）400×g 离心20分钟，取白环以上细胞部分，计数后接种于含40% MCDB、2% FCS的DF12培养液中，置37℃、5% CO2培养箱中培养，24小时后换液，去除未贴壁细胞。当细胞达到70%融合时，常规消化传代。

MSC的冻存和复苏

将1×106细胞加入含10％ DMSO和40% FCS的IMDM中，总体积1.8 ml。先置于-80℃冰箱中，第二天转入-196℃中冻存。将中期9-15个月（平均13个月）和短期（4周）冻存的MSC置于37℃水浴中快速复温，冻融后加入8 ml IMDM混匀后离心，然后再用IMDM洗涤1次，置于37℃、5％ CO2培养箱中培养。第2天，更换新鲜培养液。

细胞活性和增殖能力测定

应用台盼蓝拒染回收率（TBR）试验检测复苏细胞的活性，TBR(%)＝冻存后活细胞计数/冻存前活细胞计数×台盼蓝拒染率×100％。将冻存前后的MSC接种在24孔板中（5×103细胞/孔），置37℃、5% CO2培养箱中培养，每隔1天取2孔细胞进行计数，计算均值，绘制生长曲线。

细胞免疫表型分析

用含20 g/L BSA的PBS将胰酶消化后的MSC制成1×106 cells/ml的细胞悬液。每个上机试管中加入500 μl细胞悬液，先加入鼠抗人CD11b、CD29、CD31、CD34、CD44、CD45、CD105和HLA-DR单克隆抗体，同时设空白对照，于4℃孵育30分钟，PBS洗3遍。再加入FITC标记的羊抗鼠IgG，4℃孵育30分钟，PBS洗4遍，用流式细胞仪检测。使用cellquest软件获取并分析数据。

体外诱导多向分化检测

成骨诱导 将5×104细胞接种于6孔板中，加入含10-7mol/L地塞米松、10 mol/L β磷酸甘油、0.05 mol/L维生素C和10% FCS的IMDM，3周后应用von Kossa染色检测钙化小结。

脂肪诱导 将5×104细胞接种于6孔板中，加入含10-6 mol/L地塞米松、0.5 mol/L IBMX 、0.1 mol/L维生素C和10% FCS的IMDM，7天后油红O染色检测脂肪滴。

支持造血的能力测定

将冻存前后的骨髓MSC用10.0 Gy 60Co γ线照射，然后更换为长期培养液（含12.5％ FCS、 12.5%马血清、2 mmol/L谷氨酰胺、10-6 mol/L 氢化考的松的IMDM）。获取健康人骨髓单个核细胞，预先培养4小时以去除贴壁细胞，将悬浮细胞按照1×106/ml接种在照射后的MSC中，在37℃、5% CO2条件下培养，每周半量换液。4周后获取全部细胞接种于甲基纤维素体系中测定其集落形成能力。培养体系为: IMDM中含30%马血清、1% BSA，2 mmol/L谷氨酰胺、1×10-4/L β2巯基乙醇、1%甲基纤维素和重组细胞因子。细胞因子包括: rhSCF 50 ng/ml，IL-3 10 ng/ml，GM-CSF 50 ng/ml 和EPO 4 U/ml。集落形成实验在24孔培养板中进行，于37℃、5% CO2条件下培养14天。每孔接种1×106个细胞。14天后在倒置显微镜下计数集落，50个以上细胞为1个集落。

统计学分析

采用SPSS 11.0软件进行统计分析，实验数据用平均值±标准误表示，组间比较应用方差分析。

结 果

骨髓MSC的形态特征和生长特点

于倒置显微镜下，冻存前骨髓MSC为成纤维样，胞浆丰富，核染色质细，核仁明显，平行排列或旋涡样生长。根据细胞生长曲线，骨髓MSC的倍增时间约为42.03士2.41小时。细胞形态和倍增时间随着细胞传代并不发生改变。

冻存后MSC的活性率和增殖能力

骨髓MSC的活性率（TBR）随着冻存时间的延长略有下降。短期冻存MSC的TBR为93士2.51％；中期冻存MSC的TBR为90士3.75％。二者之间并没有显著性差异。冻存后MSC的增殖能力同冻存前相比较，没有明显差异。依据生长曲线可以得出短期和中期冻存后骨髓MSC的倍增时间分别为39.54士3.53小时和41.64士1.68小时。

冻存前后MSC的免疫表型

通过流式细胞仪检测冻存前后骨髓MSC的免疫表型发现，冻存前后MSC均表达CD29、CD44、CD105，而CD11b、CD31、CD34、CD45和HLA-DR均为阴性(表1)。CD分子的表达量在冻存前后略有不同，但均不存在显著性差异。Table 1.Flow-cytometric phenotype analysis of adult bone marrow derived MSC before and after cryopreservation（略）

多系分化的鉴定

成骨分化 2周后细胞聚集成集落，并有少量钙盐沉积，继续培养1周，细胞呈现多层生长的结节状，并有大量钙盐沉积，而对照组细胞仍为单层生长，无钙盐沉积。von Kossa 染色证实为钙盐沉积(图A)，对照组无上述现象出现。

成脂肪分化 3-5天后发现少量细胞中有小脂肪滴出现，继续诱导，1周后可以看见大部分细胞胞体变大，胞浆出现大量脂肪滴，油红O染色证实为脂肪滴(图B)，而对照组细胞胞浆中无脂肪滴出现，油红O染色为阴性。

冻存后的MSC同样具有成骨和成脂肪分化能力(图C，D)。

支持造血作用

为了评估冻存是否影响MSC支持造血的能力，将骨髓单个核细胞接种于照射过的冻存前和复苏的MSC中，在长期骨髓培养液中培养4周后检测CFU生成情况。如表2所示，冻存前后MSC均具有支持造血作用。CFU-GM，CFU-E和CFU-GEMM的产率在以冻存前、短期冻存和中期冻存后MSC为滋养层的骨髓长期培养体系中并无显著性差异。Table 2.Hematopoiesis supported by MSC in long term bone marrow culture（略）

讨 论

MSC是造血微环境中主要组成部分，通过合成、分泌多种造血因子和黏附分子来调控造血干细胞的增殖、分化和自我更新。既往研究显示，MSC可以合成并分泌多种造血细胞生长因子，具有维持长期培养起始细胞(LTC-IC)的能力，促进造血干细胞的增殖和分化［5］。联合MSC的移植方案还可以促进HSC的植入和移植后的造血恢复［6］。但是，在体外培养扩增中，MSC的增殖能力会逐渐下降并发生分化，支持造血的能力减弱。将扩增后或者增殖旺盛的MSC进行冻存，在需要的时候复苏培养，可以有效地解放上述问题并确保提供足够的MSC应用于临床。

既往的大量研究显示，造血干细胞可以在液氮中长期冻存，复苏后仍然具有良好的造血重建能力。但是，MSC经过低温冻存和复苏，其增殖和分化能力、支持造血功能是否受影响，尚不明确。因此，我们观察了骨髓MSC经过短期（4周）和中期（9-15月）冻存后的生物学特性和支持造血能力。结果显示，经过中期和短期冻存后MSC的形态并未发生改变，仍为梭形，贴附在培养瓶底。冻存后MSC的活性略有下降，但冻存并不影响细胞的增殖能力，冻存前和中期、短期冻存后MSC的倍增时间在40小时左右，经统计学分析不具有显著性差异。通过FACS检测，冻存前后的MSC的免疫表型没有明显改变，表现为CD29、CD44和CD105为阳性，而CD11b、CD34、CD31、CD45、和HLA-DR为阴性。多向分化能力是MSC的主要特征之一，我们将经过中期和短期冻存后MSC诱导向脂肪和骨分化，结果显示冻存后MSC仍然具有向脂肪和骨分化的能力，而且这种分化能力，并不随着复苏后细胞的传代而发生变化。由此可见，中期和短期冻存并不影响MSC的生物学特性。

支持造血是骨髓MSC的重要功能之一，冻存后MSC支持造血能力是否发生变化将直接影响MSC的临床应用。Majumdar等［7］的研究显示，骨髓MSC可以分泌多种造血生长因子，具有支持造血作用，能促进骨髓来源的CFU-GM，CFU-E，CFU-Meg和CFU-GEMM的增殖。但是冻存后MSC支持造血能力如何变化，既往并无报道。在本实验中，我们通过检测体外长期培养体系中集落形成情况来评估冻存后MSC对造血干细胞的支持作用。骨髓单个核细胞在以冻存前、短期冻存和中期冻存后MSC作为滋养层的骨髓长期培养体系中培养，4周后的骨髓单个核细胞的CFU生成率在各体系之间没有显著性差别。这说明经过中期和短期冻存后MSC仍具有支持造血能力，同冻存前比较，支持造血能力没有明显变化。进一步分析上述不同培养体系中CFU-GM、CFU-E和CFU-GEMM的生成情况，结果表明：冻存前后MSC均可以促进CFU-GM、CFU-E和CFU-GEMM的增殖，而且MSC促进定向祖细胞的增殖能力在冻存前后没有明显差别。这些结果表明，冻存并不影响MSC促进不同阶段造血祖细胞增殖、分化的能力。

综上所述，本研究通过体外实验初步证实：经过中期和短期低温冻存的骨髓MSC并不改变其固有的生物学特性。虽然冻存可以导致部分细胞损伤，但是并不影响剩余细胞的增殖能力和多向分化能力。此外，冻存后的MSC仍然具有支持造血的功能。但是，冻存后MSC是否在体内仍具有上述生物学性状和支持造血功能，尚需进一步研究证实。

【参考文献】

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第4篇：细胞生物学的研究范文

1　成纤维细胞的来源及其生物学特性

成纤维细胞(fibroblast)是结缔组织中最常见的细胞，由胚胎时期的间充质细胞(mesenchymal cell)分化而来。在结缔组织中，成纤维细胞还以其成熟状态—纤维细胞(fibrocyte)的形式存在，二者在一定条件下可以互相转变。

不同类型的结缔组织含成纤维细胞的数量不同。通常，疏松结缔组织中成纤维细胞的数量比同样体积的致密结缔组织中所含成纤维细胞的数量要少，故分离培养成纤维细胞多以真皮等致密结缔组织为取材部位［2，3］。

成纤维细胞形态多样，常见的有梭形、大多角形和扁平星形等，其形态尚可依细胞的功能变化及其附着处的物理性状不同而发生改变。成纤维细胞胞体较大，胞质弱嗜碱性，胞核较大呈椭圆形，染色质疏松着色浅，核仁明显。电镜下，其胞质可见丰富的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体，表明它具有合成和分泌蛋白质的功能。成纤维细胞尚可合成和分泌胶原纤维、弹性纤维、网状纤维及有机基质。它合成的前胶原蛋白分子经内切酶作用，聚合和重排，可形成与成骨细胞合成分泌的胶原原纤维一样具有64nm(640?)周期横纹的胶原原纤维，胶原原纤维经互相粘合形成胶原纤维。经检测，这两种细胞合成分泌的胶原纤维均是Ⅰ型胶原纤维，在形态和生化结构上完全相同［4，5］。

处于成熟期或称静止状态的成纤维细胞，胞体变小，呈长梭形，粗面内质网和高尔基复合体均不发达，被称为纤维细胞。在外伤等因素刺激下，部分纤维细胞可重新转变为幼稚的成纤维细胞，其功能活动也得以恢复，参与组织损伤后的修复。另外，在结缔组织中，仍保留着少量具有分化潜能的间充质细胞，它们在创伤修复等情况下可增殖分化为成纤维细胞。

2　成纤维细胞在一般创伤修复中的表现

各种创伤均会造成不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损，必须通过细胞增生和细胞间基质的形成来进行组织修复。在此修复过程中，成纤维细胞起着十分重要的作用。以伤口愈合过程为例，成纤维细胞通过有丝分裂大量增殖，并从4～5天或6天开始合成和分泌大量的胶原纤维和基质成分，与新生毛细血管等共同形成肉芽组织，填补伤口组织缺损，为表皮细胞的覆盖创造条件。在伤口愈合中，成纤维细胞主要来源于真皮层的局部成纤维细胞和未分化的间充质细胞，以及血管周围的成纤维细胞和周细胞。内脏损伤时，参与修复过程的成纤维细胞多来自间质和包膜，以及粘膜下或浆膜下层的结缔组织。有人认为创伤愈合过程中伤处聚集的大量成纤维细胞，一方面是由成纤维细胞通过分裂增殖而来，另一方面，更多地是由邻近的间充质细胞、纤维细胞和毛细血管周细胞等演变或游走到伤处。在创伤修复的后期，成纤维细胞通过分泌胶原酶参与修复后组织的改建。在某些病理条件下，以成纤维细胞为主要细胞成分的肉芽组织或增生组织块还可以在非骨组织内发生钙化，引起异位骨化(ectopic ossification)。但对于异位骨化的参与细胞及其机制尚不十分清楚，未分化间充质细胞、成纤维细胞、内皮细胞和毛细血管周细胞等可划归为诱导性骨祖细胞的细胞都有可能参与这一过程［6，8］。

3　成纤维细胞在骨创伤修复过程中的表现

最简单和常见的骨创伤即是骨折，其愈合过程须经过炎性反应、清扫、纤维骨痂和骨性骨痂4个阶段［4］。不同阶段参与的细胞主体不同。成纤维细胞从骨折第3天起就出现于骨折局部血肿中［6］，骨折后5天即在机化血肿及骨折断端的间隙及其周围大量存在，是参与纤维骨痂阶段的主要细胞成分［4，5］。在此阶段成纤维细胞一方面大量分裂增殖，一方面又合成和分泌大量Ⅰ型胶原，使肉芽组织逐步变成疏松的结缔组织，将骨断端包围起来，形成接合两骨折断端的巨大的纤维骨痂。然而，这种由无数成纤维细胞和丰富的肉芽组织为主体构成的纤维结缔组织却不会演变为在其它组织创伤修复时常见的瘢痕组织，而是通过钙盐结晶在其内部不断沉积，逐渐演变为骨性骨痂，使骨折局部的修复达到骨性愈合，恢复骨组织的结构。此时，骨折愈合部只有骨组织而不再存在成纤维细胞［4，5，9～11］。

4　成纤维细胞的成骨作用

成纤维细胞在骨折愈合过程中不同于其它组织创伤修复的表现，以及在某些病理条件下可以参与异位骨化［6，7］，使人们对成纤维细胞的分化能力、钙化骨化能力以及在成骨过程中其成骨能力如何发挥、细胞演变的最终归宿如何等等问题产生了浓厚的兴趣。对成纤维细胞成骨能力的研究也正是开始于对骨折愈合过程中成纤维细胞表现的观察。

对骨折局部骨形成区的电镜观察显示，除了成骨细胞在此发挥成骨作用外，成纤维细胞确实也存在着类似的成骨表现［4，5，9～13］。例如，在其线粒体内可清晰见到钙盐颗粒，部分内质网腔内可见成熟的胶原纤维，分泌到其四周的胶原纤维内可见高密度的钙盐结晶沉积。不仅如此，成纤维细胞还能象成骨细胞一样产生基质小泡并引起小泡内的钙盐沉积。钙化的基质小泡形成丛毛球状的钙球，钙球随后合并、融合为骨组织。以上种种现象表明，成纤维细胞与成骨细胞一样具备提供钙盐沉积及骨形成所必需的条件。在从纤维性骨痂到骨性骨痂的演变过程中，成纤维细胞也随之演变为骨细胞，与成骨细胞的归宿相一致。但二者在演变过程中的表现又不尽相同，主要有以下几点可资鉴别［9，13］：①成纤维细胞及其细胞核均呈不规则的椭圆形或长方形，而成骨细胞及其细胞核则为边缘比较光整的椭圆形；②成纤维细胞均单独存在，细胞之间有众多的胶原纤维相隔，成骨细胞则以连续排列的形式出现；③成纤维细胞的细胞质内溶酶体少见，而成骨细胞的细胞质内则常有溶酶体可见；④成纤维细胞四周的骨组织都由丛毛球状钙球或针状钙盐结晶组成，成骨细胞则都有一面紧贴比较成熟与致密的骨组织；⑤成骨细胞是一个一个地被骨组织(类骨质)包围变为骨细胞，而成纤维细胞则可以是两个或两个以上同时被骨组织包围在一个陷窝内，然后再随着细胞之间基质的钙化而分隔为各占一个骨陷窝。

对成纤维细胞的成骨作用，有学者认为这是成纤维细胞的固有特性在骨折这一特定情况下得以表达的结果［9，11］。骨折局部活的和失活的骨组织及软骨组织，以及骨基质中的某些大分子都有可能诱导成纤维细胞表达其成骨作用进而演变为骨细胞［14，15］。较早在骨基质中发现的骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein， BMP)即对成纤维细胞有一定的诱导作用。对骨折愈合中BMP作用的研究［16，17］，表明创伤使内源性BMP呈阶段性合成与释放，并诱导周围软组织中的间充质细胞或/和成纤维细胞等向成骨方向转化。应用PAP法发现［16］，骨折后第3、5天局部纤维肉芽组织中的成纤维细胞样间充质细胞内以及第14天新生骨小梁间纤维组织中的成纤维细胞样间充质细胞内，都与成骨细胞、软骨细胞和骨基质一样存在BMP，表明这些成纤维细胞样间充质细胞已被诱导为可合成分泌BMP、具有成骨作用的细胞。而Sampath［15］从牛骨基质中分离提纯得到的成骨素对成纤维细胞的骨诱导能力更是超过了BMP和当时已知的其它骨生长因子。转贴于

成纤维细胞在其成骨作用得以表达后，可能通过两种方式成骨：①膜内成骨；②在环绕软骨的纤维层内成骨。开始分泌胶原纤维后，参与成骨的成纤维细胞只有两个归宿［4，5，9，13］：①变性、死亡、碎裂直至消失，这种演变发生早、范围广，故从纤维性骨痂形成开始，就逐渐有基质成分发生钙化，进而转变为骨基质；②演变为骨细胞，这一过程出现较晚，并穿插在前一过程之中，故在形成骨组织的细胞成分的同时，还使丰富的纤维骨痂演变为骨性骨痂，形成骨组织。但这种由成纤维细胞演变成的骨细胞，其结局如何、其生物学特性与由成骨细胞演化而来的骨细胞是否相同仍不清楚。例如，骨细胞从骨陷窝脱离后，可恢复为功能活跃的成骨细胞，再次参与骨组织的形成；而由成纤维细胞演变成的骨细胞在脱离骨陷窝后，是成为成骨细胞还是恢复为成纤维细胞、此时是否还具备成骨作用等一系列问题尚缺乏研究。

5　成纤维细胞体外培养的生物学特性［18］

成纤维细胞的分离培养一开始并不涉及成骨作用，而主要是用于研究细胞的老化、各种外来因子对细胞的损伤、细胞在体外条件下的恶性转化、以及某些先天性代谢异常、酶缺陷等。由于皮肤成纤维细胞易于获取，又易于在体外生长，故目前皮肤成纤维细胞培养已在基础医学和临床医学研究中得到较广泛的运用，其分离培养技术已相对成熟，对其体外生长规律也有了较全面的认识。

成纤维细胞的原代培养可用酶消化法或组织块法，其中组织块法又因其操作简便、条件易于控制而应用更为普遍。通常，以酶消化法获得的成纤维细胞悬液在接种后5～10min即可见细胞以伪足初期附着，与底物形成一些接触点；然后细胞逐渐呈放射状伸展，胞体的中心部分亦随之变扁平；最快者大约在接种后30min，细胞贴附底物即较为完全，呈现成纤维细胞的形态。采用组织块法则大约在接种后2～3天［2，3］到1周左右，在接种的皮肤组织块周围长出细胞。待细胞融合成片，铺满培养容器底壁大部分时即可进行传代。一般都采用胰蛋白酶(trypsin)，将成纤维细胞从底壁消化下来后分瓶作传代培养。成纤维细胞在体外培养条件下能保持良好的分裂增殖能力。细胞分裂时变为球形；分裂后又平铺在附着物的表面成为有突起的扁平细胞。体外培养的成纤维细胞，其生命期限与物种等因素有关。例如：人胚成纤维细胞约可培养50代；恒河猴皮肤成纤维细胞能传代超过40代；鸡胚成纤维细胞则只有少数能培养30代；而小鼠成纤维细胞多数只能生长8代左右。另外，从老年个体取得的成纤维细胞的寿命要比取自年轻者短。由于在细胞传代和进行体外培养时，细胞的生物学特性会逐渐发生一些不同于体内的改变，故通常只将前10代视这正常细胞，可在此时将生长旺盛的成纤维细胞冻存起来，以备将来复苏使用，这在将培养的细胞由动物实验向人体实验过渡的过程中必须给予足够的重视。

6　成纤维细胞在体外培养中的成骨作用

徐荣辉［2］等通过体外培养家兔皮肤成纤维细胞发现，经传代培养的成纤维细胞至第8天时，其细胞集落中有不透光的骨小结节形成；到37天时，小结节扩大、延伸，形成骨小梁样结构。经活体四环素标记显示，所形成的结构为新生骨组织。他们还注意到，成纤维细胞在参与骨形成的过程中并无分化为成软骨细胞或成骨细胞的明确迹象，故推测并未发生此种分化，而成纤维细胞之所以能发挥成骨作用，很可能是受某些诱导因素作用的缘故。他们认为用以培养成纤维细胞的中厚皮片中混杂存在的上皮细胞(或/与内皮细胞)，可能是诱导成纤维细胞形成骨组织的一种诱导因素。而Friedenstein［6，19］较早的实验则认为，属于诱导性骨祖细胞之一种的成纤维细胞，在上皮细胞(如膀胱上皮)或脱钙骨基质等诱导因子作用下，可以分化为成骨细胞进而形成骨组织。邓廉夫［20］等分离培养取自关节内的损伤性和晚期骨关节炎性的滑膜细胞，发现其中的成纤维细胞样细胞增殖迅速，呈束状或交叉铺展并可形成多层结构，细胞表面有其分泌物形成的不透光结节，经四环素标记、ARS(Alizarinred s)和甲苯胺蓝(Toluidine blue)染色，显示结节为新生骨组织。在缺乏常规的诱导因子——上皮细胞的作用下，取自滑膜的成纤维细胞样细胞也能发生成骨作用，他们推测是在关节损伤后或骨关节炎的发生与发展过程中，改变的关节微环境(如TNF样活性物质增多等)可能会触发滑膜的成纤维细胞与骨形成相关的多基因表达，使其向成骨型细胞分化，这样，滑膜成纤维细胞样细胞在体内时即已具备成骨性能，故在培养条件下可发挥成骨作用。Dodda［21］等的研究则指出，变性滑膜细胞多种细胞因子和生长因子的表达、关节液内多种细胞因子的出现，可能是滑膜成纤维细胞样细胞成骨表型表达的重要始动因素。这些相关的研究表明成纤维细胞成骨表型的表达可能存在着较复杂的调控机制，而其诱导因素也是多样的。

为获取大量具有成骨表型的成纤维细胞并了解其转化机制，邓廉夫［22］等将分离纯化的人皮肤成纤维细胞置于加有不同浓度EGF、IL-6、TNF-α、BMP-2的培养液中进行体外培养，采用生物化学、组织化学和电镜观察等方法检测成纤维细胞成骨性标记物的形成状况，发现TNF-α和BMP-2联合应用，可使成纤维细胞分泌碱性磷酸酶、骨钙素及胶原纤维的量增加；成纤维细胞可由梭形向圆形或多突形转化，蛋白分泌旺盛；细胞外基质中，丰富的胶原纤维定向或杂乱排列，其间散在较多的钙颗粒；细胞可重叠交织形成多层结构，其表面有分泌颗粒和钙盐结晶堆积，并不断融合扩大成骨结节，表明TNF-α和BMP-2可以诱导成纤维细胞成骨。但这种完全由成纤维细胞经诱导而形成的骨组织，在缺乏典型的成骨细胞参与下是否能在体外或植入体内后经改建成为成熟的板层骨及其改建过程如何?仍有待进一步研究。

7　展望

尽管成纤维细胞受哪些因素诱导可以产生成骨作用、这些因素的诱导方式及其机制如何以及成纤维细胞在骨形成中是否分化为成骨细胞等等问题尚未完全解决，但成纤维细胞经诱导可以形成骨组织这一现象已逐渐为广大科学工作者所接受。由于成纤维细胞直接参与了骨折愈合过程中纤维性骨痂的形成，其自身又具备被诱导成骨的能力，可以设想，利用成纤维细胞分布广泛、取材方便、对机体损伤较小、体外培养容易成活、增生繁殖较快等较其它具有成骨作用的细胞(如骨膜成骨细胞、骨髓基质细胞等)优越之处，在体外大量培养扩增成纤维细胞，并施以有效的诱导因素(如上皮细胞、TNG-α和BMP等)使其具备成骨效能，然后与合适的生物材料载体复合，同时使该复合体在体外或体内保持良好的成骨能力并进行一定程度的成骨，则有望获得具有一定的生物力学支撑强度而成骨作用又保持活跃的“活骨”复合体，用以替代自体骨或异体骨回植体内治疗难以自身修复的较大的骨缺损，这无疑将为骨缺损的修复治疗开辟一条新的有辉煌前景的道路。在组织工程技术和生物材料科学已有较大发展的今天，这一设想是极有可能实现的。当然，从目前所处的实验阶段过渡到临床应用尚有很大一段距离，需要解决的问题还很多，而且随着研究的展开和深入，问题可能还会越来越多，但这确实是一项很有临床应用价值和社会、经济效益的重大课题，值得广大基础医学工作者和临床科研人员为之而努力。

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第5篇：细胞生物学的研究范文

【摘要】 目的: 研究放射性核素碘(131I)标记表皮生长因子受体单克隆抗体(McAb)1H12的实验条件，观察标记产物131I1H12与人肺癌细胞A549的免疫结合及生物学效应。方法:131I以 Iodogen法标记1H12，经体外细胞结合试验分析检测标记抗体的免疫活性;通过流式细胞仪检测不同剂量131I1H12(148、74、37 kBq)、游离131I(148 kBq)及1H12(80 nmol·ml-1)对A549细胞的作用。结果:131I1H12标记率为50.14%，比活度为4.63 MBq·μg-1，放射性浓度为77.31 MBq·ml-1，放射性化学纯度为96.92%。131I1H12与A549细胞结合率为61.12%;131I1H12诱导A549细胞凋亡和周期阻滞呈剂量效应关系，以148 kBq131I1H12作用效应最大，凋亡率达到(44.35±3.31)%，G2/M期细胞阻滞率达(51.17±2.98)%。结论:131I1H12能够与A549细胞发生免疫结合，并调控细胞周期和诱导细胞凋亡。

【关键词】 非小细胞肺癌; 表皮生长因子; 放射免疫治疗; 131I; 单克隆抗体

[Abstract] Objective: To investigate the experimental conditions of radionuclide iodine(131I) labeling epidermal growth factor receptor(EGFR) monoclonal antibody(McAb) 1H12， observe the cellbinding function and biological effects of 131I1H12 to human lung cancer cells A549. Methods: 1H12 was labeled with 131I by Iodogen method. The immunocompetence of 131I1H12 was analyzed by cellbinding test. The cell apoptosis and cell cycles of A549 were analyzed by flow cytometry assay with various doses of 131I1H12(148， 74， 37 kBq)， free131I (148 kBq)， 1H12(80 nmol·ml-1)and equivalent medium. Results: The labeling rate of 131I1H12 was 50.14%， its specific activity， radioactive concentration and radiochemical purity were 4.63 MBq·μg-1， 77.31 MBq·ml-1 and 96.92% respectively. The specific binding rate of 131I1H12 to A549 cells was 61.12%; The apoptosis rate and cycle blockage rate of A549 cells induced by 131I1H12 were in a doseeffect relationship; The supreme apoptosis rate[(44.35±3.31)%] and G2/M cell cycle blockage rate[(51.17±2.98)%] were found in the A549 cells treated with 148 kBq 131I1H12. Conclusion: 131I1H12 can immunobind with A549 cells and regulate cell cycle and induce apoptosis of A549 cells to inhibit its proliferation; It might have some potential application prospect in biological targeted diagnosis and therapeutics.

[Key words] nonsmall cell lung cancer; epidermal growth factor; radioimmunotherapy; 131I; monoclonal antibody

表皮生长因子受体(EGFR)在非小细胞肺癌的治疗中已成为一个重要的靶点，目前针对EGFR的肺癌靶向治疗药物(易瑞沙、特洛凯等)早已进入临床应用[1-2]。为研究应用抗EGFR抗体进行非小细胞肺癌放射免疫显像及治疗的可能性，本实验通过放射性碘标记EGFR单克隆抗体(monoclonal antibody， McAb)1H12，探讨了131I1H12与人肺癌细胞A549在体外结合情况及其生物学效应。

1 材料与方法

1.1 A549细胞

人非小细胞肺癌A549细胞系22代，购于中国科学院上海细胞生物研究所。

1.2 主要仪器

FH463A自动定标器(西安二六二厂核仪器分厂);RM905a活度计(中国计量科学研究所); HERA Cell CO2培养箱(美国Kendro公司);Eppendorf cenhifuge低温冷冻离心机(德国Eppendorf公司);YJ875超净工作台(苏州苏净净化设备有限公司);流式细胞仪：FACS Vantage SE型。

1.3 主要试剂

鼠抗人EGFR McAb(1H12)：美国CST公司产品，纯度>98%。Na131I溶液:中国核动设计院第一研究所(无还原剂、无载体)产品。Iodogen(四氯二苯基甘脲)：美国Sigma公司产品。葡聚糖凝胶G50(SephadexG50):瑞典 Amersham Biosciences公司产品。细胞培养液RPMI 1640培养液: Gibcobrl公司产品。胎牛血清(FCS):杭州四季青生物工程材料有限公司产品。

1.4 131I1H12的标记与鉴定[3]

(1) 标记前准备：将Iodogen溶解于二氯甲烷中制成浓度为1 μg·μl-1的Iodogen溶液，取100 μl加入乙烯Eppendorf管中，氮气吹干后在试管底部内壁形成一层均匀的Iodogen膜，制备完成后保存于4 ℃备用。(2)Iodogen法131I标记1H12：在涂布Iodogen的Eppendorf管中依次加入0.5 mol·L-1、pH 7.6的磷酸盐缓冲液50 μl，1H12 25.0 μg(pH 7.6 PBS溶解，浓度1 μg·μl-1)， Na131I 46.25 MBq，充分混匀后在室温下反应10 min，其间温和振荡数次。(3) 分离纯化反应：将反应液滴加于预先经PBS(0.01 mol·L-1、pH 7.4)平衡、2%牛血清白蛋白封闭饱和的SephadexG50层析柱上，用0.01 mol·L-1、pH 7.4的PBS洗脱层析柱，自动收集器收集部分洗脱液，流速每管1.0 ml·min-1，共收集20管，按收集时间顺序排列各管;RM905放射性活度计测定各管的活度，以Rf为横坐标，对应各管的放射性活度为纵坐标，制作时间放射性活度洗脱曲线。(4) 放射化学纯度(radio chemical purity，RCP)测定:生理盐水纸层析法测定标记物RCP。(5) 计算标记率、放射浓度：标记率=蛋白峰各管放射性活度总和/蛋白峰加游离峰各管放射性活度之和;放射浓度=投入的Na131I总量×标记率/蛋白峰收集的总ml数。(6) 比活度的测定：放射性比活度=投入的Na131I总量×标记率/投入的1H12量。(7) 131I1H12的体外稳定性，置于室温37 ℃，于第24小时、48小时、72天测定各自放射化学纯度，评价其体外稳定性。(8) 131I1H12收集液过滤除菌备用。

1.5 131I1H12对A549细胞株的体外实验

(1) A549细胞EGFR表达率：取对数生长期细胞，调整细胞浓度至106 ml-1，用-20 ℃预冷的80 ml·L-1乙醇固定过夜，流式细胞测定EGFR的表达率。(2)131I1H12免疫活性的鉴定：常规培养的肺癌细胞株(A549)、脐静脉血管内皮细胞，用RPMI 1640完全培养液制备细胞悬液调至细胞浓度1×106 ml-1，两种细胞分别装入6孔培养板使细胞浓度在1×106细胞·(1.0 ml)-1·孔-1(足量)，每组细胞中分别加入131I1H12(105 cpm)，摇匀，常规培养12 h，每2 h振荡1次，培养12 h后将每孔的上清液移入试管，0.25 ml胰蛋白酶消化A549细胞与脐静脉血管内皮细胞，将细胞移入装有相应上清液的试管。在FH463A自动定标器上测定每孔的总放射性。1 000 r·min-1离心5 min，去上清液。沉淀用PBS洗涤3次，最后测沉淀物放射性。按如下公式计算体外细胞结合率：体外细胞结合率(%)=沉淀部分放射性计数(cpm)/总放射性计数(cpm)×100%[4]。(3) 药物实验分组：将24瓶对数生长期A549细胞分成A～F 6组，每组4瓶，A、B、C组分别加入131I1H12 148、74、37 kBq，D组加入Na131I溶液148 kBq，E组加入1H12 80 nmol·L-1，F组加入等量培养液[5]。(4)检测131I1H12对细胞的生物学作用：给药后的各组细胞用小铅砖分隔培养12 h后换液(普通培养液)，继续分隔培养36 h。显微镜下观察细胞形态，收集细胞以调整浓度至106 ml-1，用-20 ℃预冷的80 ml·L-1乙醇固定过夜，并用以AnnexinⅤFIFC/PI双染法测定药物对细胞的早期诱导凋亡作用，采用DNA倍体分析法检测细胞周期[4，6]。

1.6 统计学处理

数据用均数±标准差表示，SPSS 13.0软件处理，采用方差分析;两两比较采用LSD法。

2 结 果

2.1 EGFR McAb131I1H12的标记及鉴定

Iodogen法碘化标记McAb(1H12)，经SephadexG50柱层析分离游离碘和EGFR McAb131I1H12，从洗脱曲线上(图1)可见：131I1H12蛋白峰出现在第3、4、5管;游离碘峰出现在第10、11、12管。标记产物进行纸层析，根据公式计算其标记率为50.14%，比活度为4.63 MBq·μg-1，其放射浓度为77.31 MBq·ml-1，生理盐水纸层析法测定放射性化学纯度为96.92%。24、48、72 h我们测得的放射性化学纯度依次为95.33%、94.79%和91.03%，说明标记产物在体外具有较好稳定性。

2.2 标记抗体131I1H12的免疫活性

标记抗体经体外细胞结合分析显示131I1H12与A549细胞体外结合率达61.12%，而与人脐静脉血管内皮细胞不发生特异性体外结合，其结合率仅为7.16%，和前者比差异具有统计学意义(P

2.3 131I1H12对A549细胞的生物学作用

流式细胞仪测得A549细胞的EGFR表达率为75%。光镜下细胞形态改变[7]：倒置显微镜下见A、B、C组A549细胞不同程度变圆，胞体皱缩，细胞轮廓渐趋模糊，形态异常。有的细胞结构松散，细胞质粗糙，颗粒明显增多，出现堆积现象，多数细胞脱壁，漂浮于培养液中。而F组细胞未见有上述现象，细胞生长旺盛，有很多分裂相(图2)。流式细胞术分析各组细胞的细胞周期及凋亡(表1)：通过亚G1峰检测其凋亡率分别为A组(44.35±3.31)%、B组(16.29±2.76)%、C组(9.36±2.32)%、D组(8.03±1.38)%、E组(1.51±0.79)%、F组(1.44±0.34)%，各组与F组比较，细胞凋亡率有统计学差异，A、B、C组的凋亡率随放射性浓度增加而升高。细胞周期阻滞亦随药物剂量增加而升高，从(33.84±1.92)%升高至(51.17±2.98)%，呈明显剂量效应关系(图3、4)。A组与D组比较存在统计学差异，说明发挥肿瘤杀伤作用的是与细胞结合的131I1H12。

3 讨 论

鼠抗人EGFR McAb(1H12)系免疫球蛋白IgG，分子质量为17.5 kDa，本实验以Iodogen法对1H12进行131I标记，标记率为50.14%，放化纯度>95%，在体外稳定性良好。抗体的同位素标记技术中最重要的是要保持抗体尤其是McAb的生物、免疫学活性，否则即使标记工作做得再好也无法将标记抗体应用于下一步的实验或临床领域。我们实验结果证实抗EGFR McAb(1H12)经碘化标记以后保持原有的免疫学活性，131I1H12能与肺癌A549细胞发生特异性结合。

已有研究表明，细胞周期的阻滞与细胞凋亡、分化密切相关，细胞通过2个限制点(G0/S期和G2/M期限制点)保证细胞的复制[8]。细胞受损时，通过激活限制点分别导致细胞的G0期或G2期延迟，使细胞有时间完成复制前和有丝分裂前的修复，以保证细胞存活;当损伤超过细胞的修复能力时，则促使细胞凋亡。为探讨131I1H12对A549细胞的生物学效应，我们使用流式细胞术对各组A549细胞的细胞凋亡情况及细胞周期的变化进行了观察。实验结果表明，给药48 h后A、B、C组A549细胞随着药物放射性活度增强，G0/G1期细胞逐渐减少，G2/M期细胞明显增多，呈明显剂量效应关系。凋亡率也由(9.36±2.32)%升至(44.35±3.31)%，说明A549细胞抑制作用可能与G2/M期阻滞有关。C组与D组的凋亡率无统计学差异(P>0.05)，说明小剂量长时间131I1H12与大剂量短时间Na131I对A549细胞的凋亡作用相当。

有研究表明大多数非小细胞肺癌细胞EGFR能够高密度表达和(或)发生突变，而正常人肺组织EGFR表达呈阴性[1]。目前以肺癌EGFR为靶点的肿瘤靶向治疗方法较多，很多靶向药物已经开始应用于临床。我们选用高敏感性鼠抗人EGFR McAb(1H12)做了放射性碘标记的实验，并探讨了标记后的131I1H12对EGFR表达阳性(75%)的A549细胞的生物学效应，为体内进行非小细胞肺癌EGFR为靶点的放射免疫显像及治疗奠定实验基础[9-10]。与以往单纯的抗肺癌单克隆抗体介导的放射免疫治疗相比[11-12]，131I1H12并不仅仅作为非小细胞肺癌的靶向治疗药，只要是高表达EGFR的肿瘤都能适用，且运用低剂量131I1H12进行肿瘤EGFR的放射免疫显像，可作为其他针对EGFR的靶向治疗初筛条件[2]，从而减少不必要的医疗资源消耗。虽然运用表皮生长因子(EGF)作为核素的载体，同样可以达到对肿瘤的EGFR靶向治疗的效果[13]，考虑到EGF本身作为促进肿瘤生长的因素之一，其作为放射性核素载体在实际的临床应用的安全性仍将受到质疑。综上所述，无论用放射免疫显像进行肿瘤表达EGFR与否的分类和初筛，还是本身作为靶向治疗剂，放射性核素标记EGFR单克隆抗体都具有潜在而可观的应用前景[14-15]。

关于131IEGFR McAb对体内非小细胞肺癌的相关实验，笔者将在接下来的工作中继续深入研究。相信随着研究的不断深入，必将使非小细胞肺癌的此类靶向诊断及治疗模式逐渐趋于完善。

参考文献

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第6篇：细胞生物学的研究范文

一、精选教材 

教材是课程知识内容的载体，是进行教学活动的基本材料之一[2，3]。如何选择和使用教材对教学任务的实施、完成和对教学质量的影响至关重要。通过对相关院校的走访、大量资料的查阅以及结合本校水产养殖学科的专业特点、课程学时数以及授课对象，最终确定以翟中和等主编的《细胞生物学》为教学用教材，并及时跟进该书的新版本。在应用该教材的同时，特别注重其他教科书的参考和补充，如将王金发编著的《细胞生物学》、王堃仁等主编的《细胞生物学》、郑国锠等主编的《细胞生物学》、Alberts主编的《Molecular Biology of the Cell》等作为本课程的参考教科书。此外，教师在备课过程中还注重寻求教科书之外的教学资源，如国内外重要学术期刊、国内外知名大学《细胞生物学》课程网站，特别是国外互联网站上与细胞生物学知识相关的网络资源。教学中将教材、参考教科书以及教科书之外的教学资源相互补充和凝练，力求教学内容的系统性和前瞻性。 

二、教学内容的遴选 

《生物化学》、《遗传学》、《细胞生物学》和《生理学》等是水产学院重要的学科基础课。这些课程在内容上联系极为密切，相互交叉和渗透。在《细胞生物学》课程的教学中，既要避免本课程与其他课程内容的过度重复又要保证授课内容的完整性、体现细胞生物学的核心内容。根据水产学院的教学安排以及授课学生的实际情况，在《细胞生物学》理论课教学中对所用教材的内容进行遴选，合理取舍与合并，最终形成十章作为本校水产养殖学科《细胞生物学》理论课教学内容，即：“绪论”、“细胞的基本知识”、“细胞生物学的主要研究方法”、“细胞表面”、“细胞基质和内膜系统”、“线粒体”、“细胞骨架”、“细胞核与染色体”、“细胞周期和细胞的分裂与分化”和“细胞的衰老与凋亡”。《细胞生物学》理论课的教学内容遴选后，授课中以细胞的结构和功能为主线，从显微、亚显微和分子水平阐述细胞结构，特别是结构与功能的相关性，认识细胞重要生命活动的基本内容和本质，掌握细胞生物学的基本概念和基础理论，在《生物化学》、《遗传学》和《生理学》课程学习的基础之上，通过《细胞生物学》的教学，使学生的知识体系更加系统化、深入化。 

三、调整与优化教学内容，因材施教，提高教学效果 

由于课堂教学仍然是在校学生获取知识的主要形式[4]，因此教学内容确定后，教师要梳理每一章的教学内容，清晰讲授的重点和应达到的具体教学目的。首先，教师要意识到第一次课的重要性，它对激发学生的学习兴趣有着重要的作用。与其他课程一样，课程的讲授内容通常以绪论开篇。但是，不仅许多学生不重视绪论的内容，教师也容易出现缺乏对绪论讲授的激情[5]。教学中我们将教材[1]中绪论的内容重排、调整与优化，收到了较好的教学效果。授课中将细胞生物学的发展简史作为最先讲授的内容，并结合一些与之相关的逸闻趣事，激发学生对该门课程学习的兴趣，使学生在轻松的氛围中了解学科的诞生、认识学科的发展与实验仪器和技术进步的关系；通过介绍“细胞学说”的建立，不仅使学生掌握了该学说的基本原理，还使学生意识到善于点滴积累以及归纳和总结对学习和工作的重要性，通过上述学习学生们也弄清了细胞生物学最基本的研究内容。之后再介绍当今细胞生物学的主要研究内容和研究热点，并将教材目录与绪论的内容相联系，这样不仅使细胞生物学的研究内容深记于学生的脑海中，也便于他们对本课程后续内容的学习和提高学习的信心。其次，授课内容的顺序编排要便于学生与已掌握的有关知识相衔接。根据授课对象的实际情况，教学中按着细胞的组织结构从外向内，即：细胞表面→细胞质→细胞核的顺序，并将结构或功能上联系极为密切的细胞结构的知识放在一起讲授。以本课程的“细胞表面”与“细胞基质和内膜系统”两章为例，对教材以及相关的教科书中的有关内容做了较大的调整，重新编排与优化。授课时“细胞表面”一章，首先介绍细胞表面的结构组成（质膜、细胞外基质和细胞外被、细胞表面的特化结构细胞连接），各结构的特点、功能以及这些结构的相互关系；通过这样的讲授使学生清楚地知道多细胞生物中虽然所有的细胞都具有“质膜”这样一个界膜，它是细胞表面核心结构，但多细胞生物不仅由细胞构成，细胞外还有细胞外基质，同时没有一个细胞是孤立的，细胞与细胞或与细胞外基质形成特定的组织连接结构，从而使多细胞生物成为一个和谐的统一体。之后再详尽地介绍细胞表面核心结构——质膜的物质的运输和信号转导功能，通过这部分的学习又使学生对膜的不对称性和流动性有了更好的理解。此外，由于核糖体与内质网在功能上的关系极为密切，因此将核糖体并入内膜系统中介绍，形成本课程的“细胞基质和内膜系统”一章。授课中首先讲解非膜性细胞器——核糖体在细胞中的分布、化学组成和结构以及功能，之后介绍内膜系统中的内质网、高尔基体和溶酶体的超微结构与功能，但内质网和高尔基体的蛋白质加工功能与蛋白质的分拣形成本章独立的一节，即“蛋白质的分拣与加工”，内容包含信号假说、蛋白质的修饰与加工、蛋白质的分拣和膜泡运输，此节为本章的教学重点之一。介绍信号假说时，由于有了核糖体的知识基础，再结合具体的研究成果，学生则很容易理解分泌性蛋白的合成在细胞基质中起始、肽链延伸暂停、向内质网膜转移等信号假说的具体内容；通过本节其他知识内容的学习，清晰了蛋白质的修饰加工可发生在肽链的合成以及运输过程中，因此构成了蛋白质合成、加工与运输的完整体系。此外，将溶酶体的发生也独立成节，放在“蛋白质的加工与分拣”一节之后，以溶酶体酶的M6P分拣途径为例，将信号假说、蛋白质的加工与分拣以及膜泡运输的部分内容串联起来。通过上述讲授内容的遴选、调整与优化，也使学生对结构、功能、发生上相互关联的内膜系统的理解更加透彻。再次，根据教学时数适当安排自学与课后讨论的教学内容，培养学生自主和探究学习的能力。如“细胞生物学的主要研究方法”一章，不可能在有限的学时内将该部分内容讲透彻，因此该部分内容以学生自学、课下参观相关的仪器设备及与教师交流讨论的形式实现学生对该部分知识的获取；此外根据授课专业特点，叶绿体的知识也以学生自学和课下与老师交流的方式进行。最后，注重讲授内容与其他课程内容上既不过度重复又要较好地衔接。如在讲授质膜的功能——钠钾泵的知识时注意与《生理学》膜电位的知识相联系、细胞骨架中微丝的功能时注重与《生理学》以及《组织胚胎学》肌肉收缩内容的衔接，线粒体功能的讲解则考虑与《生物化学》的内容不过度重复和较好的衔接，而细胞核与染色体的知识需要考虑学生在《遗传学》课程上已掌握的知识。由于本课程的开设在上述几门课程之后，这就要求我们与上述课程的任课教师以及授课学生良好的沟通，适当调整本课程的授课内容与重点，从而使学生通过《细胞生物学》课程的学习，使他们知识体系更加系统化、深入化。 

由于细胞生物学的知识面广、信息量大、发展快，因此教学内容的改革是教学改革最重要的部分。结合我校水产养殖学科的专业特点和授课对象的实际情况，对《细胞生物学》理论课的教学内容进行遴选、调整重排与优化，并且应用于《细胞生物学》的教学中，提高了教学效果。此外，通过多年的教学实践我们深深地体会到，完成好教学内容，教师尤其要注重自身知识理论水平的提高，不断地丰富教学内容，才能不断提高教学效果与教学质量。 

参考文献： 

[1]张晶，华子春.细胞生物学课程体系优化的实践与思考[J].中国细胞生物学学报，2011，33（6）：716-719. 

第7篇：细胞生物学的研究范文

【关键词】　细胞生物学　实验教学　科研素质

细胞生物学是生命科学中重要的组成部分，它能够反映生命科学的形成进程，同时也体现生命科学的最新进展。该学科是由实验研究产生和发展起来的。因此，细胞生物学研究技术和方法的作用及地位显得尤为突出，细胞生物学实验课教学是培养本科生科研素养的重要环节。是研究性学习的重要内容，也是最必要的形式和过程。

1.开设实验课，是生命世纪所需。细胞生物学的发展经历了经典细胞学、实验细胞学及细胞生理学、现代细胞生物学等阶段，推动学科理论内容的产生、发展及丰富的动力是实验研究。例如：显微镜观察方法导致了细胞学的产生，而电子显微镜及其它更精细观察显像技术的应用，可以观察细胞内部的亚显微结构、甚至单一生物分子的位置，更加准确描述细胞的结构与功能。

在大三开设细胞生物学实验课是适时的。大三本科生经过动植物学的学习初步了解动植物细胞的一般特性：通过微生物学的学习，则了解微生物在细胞形态、结构及功能等方面的特殊性；生理学与生物化学的学习，掌握了细胞生命活动的动态性，并且有了相应的实验技能。在此基础上，本科生能够适应较为复杂的细胞生物学实验课的学习和操作。

细胞生物学实验技术直接与当今生命科学的前沿技术接轨，在高年级开设这样的课程，有助于本科生迅速进入毕业论文研究的状态，有助于考研进入更深层次的研究工作。

2.选择实验课内容，注重基本能力和创新能力的培养。参考国内主要细胞生物学实验教材，自编实验教材，编写过程中，注重介绍与某一个实验项目相关的背景知识和实验原理。例如：光学显微镜的使用是最基本的细胞生物学实验，是从事生物学教学和科研必备的基本技能，在实验教材中，作详细介绍，列出不同放大倍数物镜的镜口率、工作距离、景深和视野直径等参数，使学生明确“放大倍数小的物镜工作距离大，放大倍数大的物镜工作距离小，物镜是显微镜中关键部件”等基本规律，有助于使用和选择显微镜。

设计了染色体制备和分带的内容，可以允许每个人动手操作，完成整个实验程序，得到预处理、样品制备、离心、显微镜使用等综合技术的训练。事实反映出操作认真、严谨的同学能获得较理想的实验结果。

选编了细胞培养、荧光显微镜技术等较高要求的实验内容，并附编了相应的前沿技术，如激光共聚焦显微镜原理。这些都是从事细胞生物学科研工作所需的研究技术，该类实验内容的开设，使学生初步了解细胞生物学研究的基本技术路线和实验方法，使学生对实验课的认识从完成操作、获得学分过渡到科研综合性、探索性，乃至创新性的高度。

详尽描述实验操作步骤，特别是不可忽视的、影响实验成败的关键细节，以及实验试剂、药品的配制和仪器实验注意事项等内容。注意操作过程与实验原理的结合，增加图解。例如小鼠骨髓细胞染色体标本制备和C带分析实验，操作步骤多，影响因素多，相对成功率较低，学生兴趣浓。操作程序的清晰、严格要求是完成实验的重要保障。

设计具有启发性的创新性实验及实验后思考题，以激发学生利用所学理论知识和实际动手经验，熟悉怎样设计实验、组建哪些实验技术达到实验目的、哪些步骤是控制实验的关键及其影响因素，甚至可提出修改的方案。

3.注重课前准备，确保实验质量。教师持之以恒动手从事科研实验工作，掌握或了解本学科研究技术的过去、现在及将来。坚持与实验员设计、商讨、准备实验，要有预瞻性，掌握实验中可能出现的问题，以便在课堂及时准确回答学生问题。

作为实验教学的主体，学生的临阵状态也很重要。不少学生习惯于课前不预习，课堂上一边对照实验指导，一边操作，经常导致操作混乱、时间延长甚至实验失败。目前，此类现象仍然较普遍，教师需注意检查督促，进行关键性问题提问、请个别学生上台操作示范，教师再对其中的注意事项、操作错误重点强调。另外，可将预习作为实验成绩的一部分，学生有备而来，提高实验质量。

4.细致指导，重视基本技能训练。细胞生物学实验包括形态、结构观察性实验，也包括操作复杂、技术综合的实验，要求学生牢固地掌握基本实验技能，如显微镜及特殊显微镜的熟练操作，微观世界的确认，临时与永久玻片制作，实验动物解剖，生物绘图方法，离心机的使用，细胞生物学染色体方法，细胞培养过程的无菌要求，这些基本技能都是每个学生必需的。教师必修逐个指导、示范和纠正，培养学生正确的规范的操作习惯。严谨的科学态度、创新的精神和严格的实验习惯，是科研最基本的素养，而本科细胞生物学实验是训练的最好平台。

5.诱导启发，培养创造性思维。细胞生物学实验项目广泛，材料具有多样性和普遍性，教师给学生安排的实验是挑选了典型的材料和经典的实验方法。教师应鼓励学生在完成实验指导指定实验基础上，提出衍生性的实验题目，让学生书面自行设计实验(包括实验材料、方法、目的)，有条件情况下，少部分同学进行创新性实验。强调科研协作的重要性，鼓励同学之间互相学习，有利于同学们开阔视野、培养敏捷的思维，激发对科学的求知欲和对本课程的兴趣。

第8篇：细胞生物学的研究范文

关键词：实践；细胞生物学；教学效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）46-0176-02

任何知识的学习都以学以致用为最终目的，必须做到理论联系实际，细胞生物学的学习也是如此，而且生物这门学科本身具有较强的实践性，我国在进行生物学教学的时候，也是将实验教学放在首要位置的，但是，我国基于实践的细胞生物学教学体系并不完善，需要对教学方法进行深入的改进，使细胞生物学的知识能在实践研究中得到更好的应用。

一、将细胞生物学教学与实践结合的重要意义

1.将细胞生物学教学与实践结合起来是学科本身发展的需求。细胞生物学是一门基础性的生命科学，主要任务是研究细胞的生命活动规律，通过对细胞生命现象的观察，总结出细胞生命活动的规律，进而采用合理的方法手段控制或者引导细胞向有利于人们身心健康的方向发展，近些年，全球癌症的发病率逐年上升，鉴于这种实际现状，世界上的细胞生物学开始尝试通过一定的物理或者化学手段，减少癌症的发病率、增强癌症患者的生命期，并且已经取得了良好的研究成果，所以，生物学本身的发展就要求理论与实践相结合。

2.将细胞生物学教学与实践结合起来是人才培养的需要。目前，根据我国生物科学的发展现状，生物学方面的学生就业方向主要是地方教育机构或者一些生物方向的厂家。对于地方教育机构来讲，随着我国教育事业的不断发展，现在的生物学教育理念已经发生了巨大的变化，现在的教育模式更倾向于课堂实验教学，老师通过课堂做实验，让学生对自己得出结论。

3.将细胞生物学教学与实践结合起来是提高教学质量的需求。细胞生物学的实践教学可以提高学生对事物的观察能力和操作能力，对未来的生物数据处理和实际应用生物理论解决问题能力也有很大的帮助，在进行有效的生物教学之前，学校必须首先为实践教学创造良好的硬件条件，购买一些先进的生物设备、根据实际需要建立具有一定规模的实习基地，社会对学生细胞生物学的检验标准不仅仅是依靠学习成绩，更多的是考查学生对实验内容、实验操作细节等的理解程度。实践是学好细胞生物学课程的基础，将细胞生物教学与实践结合起来对提高教学质量有很好的效果。

二、提高基于实践的细胞生物学教学效果的措施

我国的细胞生物学实践教学主要方式是课堂的实验教学，所以，要想提高基于实践的细胞生物学教学效果还得从提高实验教学效率入手，通过提高学生做实验的学习效率来达到提高生物屑教学效果的目的。

1.改变实验教学模式。以前我国的学校进行细胞生物学实验的方法是：老师将实验步骤、实验操作、注意事项在实验之前全部告诉学生，学生在老师设置的要求里用心完成课堂实验，造成学生在做实验的时候，对老师的指导形成了严重的依赖性，缺乏创新意识，不利于学生未来实践能力的培养。鉴于这种情况，我国开始改变实验教学模式，在保证学生生命安全的条件下，尽可能的将实验变成开放性实验，增强学生在实验过程中的自主性，学生根据自己的设想，用一定的实验方法去验证自己设想的可行性，老师的任务是现场监督实验的安全性，对一些存在安全隐患的实验方法进行制止，并在实验快要结束的时候，将课本上的实验方法进行讲解，并鼓励学生无论设想是否正确都要积极去做，科学的路上本来就充满挫折，失败是很正常的，使学生更加愿意按照自己的设想去做实验，久而久之增强了学生的实验设计能力和创新能力，从长远来看必将推动我国甚至世界生物科学的发展。

2.及时的更换实验内容。科学技术在不断的进步，生物科学也不例外。在生物学实践教学的路上必须不断丰富实验内容，及时的让学生学习到世界先进的研究成果或者优良的研究方法。学校可以根据本校学生的实际情况，适当增加实验的难度，在安排实验的时候尽量多一些创新性的实验减少验证性实验的比例，因为相对应于验证性实验，创新性的实验更加有利于培养学生的创新能力和生物研发能力，创新性实验提前不知道实验结果，学生带着问题和好奇去做实验，而验证性实验学生在做实验之前就已经知道了本实验的实验结果，只是通过一定的方法验证结论即可，此外创新性实验的实验结果不唯一，有利于培养学生的发散思维，根据自己对实验现象的不同理解，从不同的角度得出不同的实验结论。实验是一个实践性的教学，更改实验内容光从改变这些实验的理论是不够的，还必须要求实验硬件的配合，增加在实验方面的投资，购买一些先进的实验设备，聘请一些国内外知名的生物学教授来学校进行教师的培训或者办学生讲座，软件和硬件双管齐下才能达到更换实验内容目标，最终提高基于实践的细胞生物学教学效果。

3.老师根据学校现有的物质条件，合理的安排实验内容。虽然我们在细胞生物学的教学过程中，大力支持和发扬实践教学，也就是将课堂做生物实验作为教学的主要形式，学生通过做实验，将理论与实践结合起来，并从中锻炼自己实际解决问题的能力，甚至创造出一些科技成果来，但是，我们也不能盲目的追求实验教学，因为大多数实验尤其是生物实验需要非常先进的设备，有的还需要珍贵的材料做实验标本，这会无形之中提高学校的教学成本，不利于学校的可持续发展，所以，必须将实践教学与学校的实际办学条件紧密结合起来，老师根据目前学校目前拥有的先进设备和实验标本合理的安排实验，保证将现有的资源合理利用，对于那些必须的先进生物设备和实验标本老师应该向上级部门提出申请，希望学校能尽力满足。当学校的实际条件不允许的时候，老师不能将实验内容省略，而是可以对实验的实际环境和场景进行模拟，让学生尽可能的感受实验的过程，虽然模拟环境与实践环境有一定的差异，但是对学生未来的实践却有着不可忽视的作用。此外，提高生物学实践教学效果的方法还要求老师根据本校实际情况自编实验教材、在实验结束后开展实验讨论会、完善细胞生物学实验的考核制度等等。

理论联系实践是当代教育改革的一个重要任务，细胞生物学的教育也是如此，必须将生物知识通过具体的实验与实践联系，才能让学生真正的理解知识的内涵，增加对知识的理解深度，并积累丰厚的实践经验，为以后的实际工作打下坚实的基础。本文通过介绍细胞生物学实践教学的重要性，从如何提高课堂实验教学效率方面入手，对基于实践的细胞生物学教学做简要分析。

参考文献：

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[2]闻亮，加强实践教学，注重学生创新精神和实践能力的培养[J].内蒙古师范大学学报，2009，（02）：46-48.

第9篇：细胞生物学的研究范文

关键词：细胞生物学;分层次教学;研究生

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）36-0180-02

细胞生物学是现代四大前沿生命学科之一，是一门综合性的新兴基础理论学科，是从细胞、亚细胞和分子水平三个层次研究细胞生命活动基本规律的学科。随着分子生物学与基因工程等概念的引入，使得这门曾以显微形态为主的学科逐步发展为以探讨生命活动规律为主的功能性学科，即分子细胞生物学。细胞生物学是一门连接生物化学、生物物理、生物遗传和分子生物学的桥梁学科，也是一门实用性很强的学科。

针对研究生从事独立的科研工作，经过研究生教育阶段的培养，研究生必须具备追踪世界研究新进展、快速有效地阅读文献、熟悉必要的实验方法、良好的个人表达能力等。本课程组结合本校研究生生源的实际情况，采用“分层次教学”的教学方法，改变既往教师主动授课、学生被动参与的情况，采用专题讲座、论文和综述汇报、专题讨论三种授课方式。在讲授细胞生物学的基础知识、介绍细胞生物学最新研究进展的前提下，重点培养学生如何追踪世界本学科的研究进展、如何寻找和设计科研课题、如何有效阅读中外文文献、如何更好的做好课题和论文汇报，以期使得研究生的科研能力得到综合锻炼。

一、分层次教学

由于农业院校研究生来源不同、基础不同，农学类有关专业的研究生在本科阶段没有学习过细胞生物学，生物类有关专业的研究生在本科阶段学习过细胞生物学，不同专业研究生的细胞生物学基础及对研究生阶段《细胞生物学》课程的要求不同，使用统一一致的教学方法难以满足不同层次学生以及不同专业的需要。近年来，课程组对不同专业研究生进行调研，根据研究生对本课程的不同需求，对研究生进行了“分层次教学”。

“分层次教学”是要最大限度的为不同层次的学生提供必要的学习条件和学习机会，强调每个学生都有能力理解并掌握教学内容，其关键是教师要提供适当的教学条件，运用恰当的教学方法使所有学生都能达到学习的目标。“分层次教学”的目标就是“从差异出发，达到消灭差异”。依据研究生的专业及知识背景进行分层次教学，真正做到因材施教，帮助不同专业的研究生快速融入自己的科研课题，提高学习兴趣。

（一）分层次教学的实施

首先，根据研究生的细胞生物学基础和现在所学专业对细胞生物学知识的需求，划分教学层次，建立相应的分级教学班，进行分班教学。根据教育背景与专业情况，将细胞生物学教学分为两个层次：生物类专业提高班和非生物专业基础班，突出对不同专业学生能力的培养。对于提高班的学生，教学内容适当加深、加宽，教学进度适当加快，以保证研究生对细胞生物学前沿内容的掌握;对于普通班的学生，加强基础概念、基本方法的讲解，以保证学生达到课程教学的基本要求，为学生学习后续专业课程打下良好的基础。

（二）教学目标层次化

在教学中，课程组认真研究所授教材的内容，并从各类学生的实际出发，确定不同层次的要求，然后进行不同层次的教学，并给予不同层次的辅导，组织不同层次的实践教学，使不同层次的学生都能得到最充分的发展，适应研究生的科研工作。

（三）教材分层

“分层次教学”首先体现在课程教材的选择上。细胞生物学是生命科学领域发展最快的学科之一，新理论、新知识、新案例、新观点层出不穷，选用合适的教材和参考资料是保证教学质量的前提。根据细胞生物学的这一特点，综合考虑国内外最新教材，我们选用最新版的由《Genes》系列的作者Benjamin Lewin主持编写的《Cells》为教材，结合相应国内外学术期刊的论文和综述，以及桑建利老师编译、科学出版社出版的《细胞》、王金发老师主编的《细胞生物学》中文教材，并推荐2011年高等教育出版社出版的《细胞生物学》（翟中和主编）及韩贻仁老师主编的《分子细胞生物学》等多种教材作为参考书。

《Cells》共分为17个章节，每章均由一名或多名本学科的世界知名专家编写，书中包含大量电子显微图、荧光图及精美的手绘图，形象生动地描述了细胞中生命活动的动态变化。细胞生物学涉及的概念和专业术语多、理论性强，学生对教材的重点、难点较难把握[1]。《Cells》在编辑中的显著特点是以“关键概念”开启每一节的内容，并且强调了贯穿本节的主题，使得同学们能够抓住主线;每个章节还有“展望”的内容，涉及一些研究人员正在攻关的科研课题[2]，有助于激发研究生的学习兴趣、凝练科学思想。同学们还可以《Cells》配套的网上资源（http：///cells）获取相关实验技术等其他信息。

在教学过程中，我们建立了教学内容定期更新机制，注意及时反映国际学科前沿发展及热点问题，注意将科学研究的最新成果融入到教学中去，保持课程内容的新颖和特色。同时，我们也将“分层次教学”的模式贯彻到教学资料库的建设工作中，建成了适用于各层次教学所用的教学资源，包括多媒体课件、幻灯片、中英文教材、参考资料、题库等的具有自身特点的系列化教材体系。

二、多媒体教学

细胞生物学主要讲授细胞的结构与功能以及探索生物体细胞发生、发展、成长、衰老死亡的生命活动规律的科学。与其他课程相比比较微观，细胞生物学所讲述的内容是用肉眼观察不到的，必须用各种显微镜，如光学显微镜、电子显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦扫描显微镜等一起才能观察到[3]。通过多媒体课件以及相关动画的制作，可以将细胞的显微结构、超微结构真实地呈现在学生眼前，拓展学生对微观世界的认识。借助于丰富多彩的图片和图表、生动形象的三维动画，可以将复杂、抽象的理论简单化、具体化，加深学生对重点、难点的理解和掌握。例如，在讲述“细胞的内吞与外排”、“细胞内的信号的级联放大作用”、“细胞的程序性死亡与细胞坏死的区别”、“细胞周期调控”等内容时，教师利用课件、动画的使用，充分应用音像效果，直接刺激了学生的视觉和听觉器官，能强化记忆，有利于最佳教学效果的获得，使课堂教学更为生动形象，提高了教学效率。

三、互动式教学

研究生的学习目的不仅是掌握书本中的基础知识，而是学会如何将这些知识应用到自己的研究课题中解决实际的问题。在教学中，我们抓住这一点，采用专题讲座、论文和综述汇报、专题讨论三种授课方式，培养学生的科学思维能力和创新能力。

近年来，课程组邀请了多位国内外知名的专家、学者为学生们做了多个不同研究方向的专题讲座。这种专题讲座的形式，不仅使学生们对于细胞生物的最新研究进展有了更直观的认识，还增强了他们凝练科学问题的能力，受到了普遍好评。整个课程的教学过程也打破了传统的“填鸭式”教学模式，教学过程中融合了课堂专题讨论、学生的论文和综述汇报等多种互动教学模式，使得学生的个人表达能力、科研写作能力有了大幅度的提高。

本课程作为研究生课程，虽然开设时间不长，但已显示出一定的特色。一方面，授课教师为多年从事细胞生物学研究和教学的资深教师和一直在实验平台前研究的中青年教师，熟悉若干领域的研究进展，讲课注重个人体会和总结;另一方面，教研室着力推行教改，平时授课过程中贯穿对各知识点融会贯通的介绍和对前人创造知识历程的介绍，启发对存在问题的思考。另外，根据不同基础、不同专业研究生的专业基础知识，采取分层次教学，真正做到因材施教;考试则采用读书报告与笔试相结合的形式，引导学生投身科学探索的热情，调动学生总结科学问题的兴趣，同时培养他们口头讲述的能力。近年来选修本课程的学生人数逐年上升，取得了较好的教学效果。

参考文献：

[1]王宝娟，张盛周，朱国萍.诺贝尔奖在细胞生物学教学中的应用[J].中国细胞生物学学报，2010，32（3）：497-500.