單細胞動物的特征范文

時間:2023-12-07 18:02:56

導語:如何才能寫好一篇單細胞動物的特征,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

單細胞動物的特征

篇1

單細胞生物”一節是人教版新版初中《生物學》七年級上冊第二單元第二章第四節的內容。本節教學的重要概念為“單細胞生物”,學生學起來感到抽象、空洞、難學。筆者以草履蟲為例,采用多種策略,證明單細胞生物具有細胞結構并能夠獨立完成生命活動,將學生從生物體的宏觀世界引入微觀世界,去探索肉眼很難看見的單細胞生物。

1 簡筆畫呈現前概念策略,導入新課

教材在第二單元第一章已經闡述過動植物細胞的結構,這部分知識是學生的前概念。教師復習動、植物體的結構層次,再次強調生物體結構和功能的基本單位是細胞,動植物體都是有大量細胞經過分裂分化而形成的,和學生一起回憶動、植物細胞的結構并畫簡筆畫示意圖(圖1、2)。

2 科學史教學策略,初建“單細胞生物”概念

教師拋出問題,引發思考:“是不是所有的生物都是我們肉眼可見的呢?”

投影科學史資料:著名的顯微學家列文?虎克在其1676年10月9日的一封信中寫道:“它們小得不可思議;如此之小,在我看來,我判斷,即使把100個這些小動物撐開擺在一起,也不會超過一顆粗沙子的長度;如果這是真的,那么100萬個這些活物也不夠一顆粗沙粒的體積。”這些如此之小的生物,是列文?虎克利用顯微鏡觀察一滴水中看到的,他描述說:“他們看上去就像一個點。”

引導學生分析得出結論:生物圈中還有不少是肉眼很難看見的生物,它們的身體只有一個細胞構成,稱這些生物為“單細胞生物”。在此,引出新課的課題“單細胞生物”,使學生建構起“單細胞生物”是“很小的”概念特征的基本印象。

3 形象思維策略,認識各種“單細胞生物”

本課教學內容針對的對象是七年級的學生,由于年紀小,大腦興奮中心容易疲勞,注意力集中時間較短,需要教師利用視覺促進接受生物形象信號,在大腦中形成感知表象。

教師指導學生閱讀課本“想一想,議一議”欄目,用PPT補充展示形態各異的“單細胞生物”圖片,如桿狀的大腸桿菌、發酵用的酵母菌、會變形的變形蟲、像太陽的太陽蟲、喇叭蟲、鐘蟲、衣藻和像草鞋的草履蟲,并講授它們與人類的關系,讓學生知道生物圈中存在著千姿百態、功能各異的“單細胞生物”。教師利用豐富的感知表象,建立學生的形象思維,使他們對“單細胞生物”的概念有更豐富的認識。

4 自主學習和圖形對比策略,建構“單細胞”概念

學生帶著“草履蟲是否有細胞的基本結構”這一問題,自主學習教材中的“草履蟲結構示意圖”(此時教師簡筆畫“草履蟲結構示意圖”),結合動植物細胞的結構示意圖找出草履蟲作為細胞的基本結構(圖3),即草履蟲具有表膜、大核和小核、細胞質,教師在黑板上,把“草履蟲結構示意圖”這3個結構名稱,用紅色線條與左側“動物細胞示意圖”的細胞膜、細胞質、細胞核相連接,從而證明草履蟲具有細胞結構,為學生建構起“草履蟲”是“單細胞”的概念,即單細胞生物具有類似于細胞膜、細胞質和細胞核的細胞結構。

5 實驗競賽與激勵評價策略,直觀感受“草履蟲的形態和運動”

七年級學生的思維比較活躍,具有一定的觀察能力、顯微鏡操作能力、分析問題能力,也愿意動手進行實驗操作,有熱情。老師可采用演示實驗法和探究性實驗的教學策略,“觀察草履蟲的形態和運動”,從靜態到動態,認識草履蟲這種單細胞生物。在學生清點材料用具的基礎上,教師演示具體的實驗步驟,強調臨時裝片制作和顯微鏡使用的注意事項:

(1) 由于草履蟲需要氧氣進行呼吸,多聚集在培養液表層,為此從草履蟲培養液的表層吸一滴培養液。

(2) 用放大鏡觀察草履蟲培養液時,放大鏡需與觀察物體平行放置。

(3) 取幾絲棉花纖維,成“井”字形放于臨時裝片上,可將草履蟲圍在一個狹小的空間中,利于觀察。

(4) 顯微鏡的基本操作步驟的注意事項:取鏡和安放;對光:通過目鏡,可以看到白亮的視野;觀察:轉動粗準焦螺旋,使鏡筒緩緩下降,直到物鏡接近玻片標本為止(眼睛看著物鏡,以免物鏡碰到玻片標本),再左眼向目鏡內看,同時反方向轉動粗準焦螺旋,使鏡筒緩緩上升,直到看清物像為止;整理實驗臺。

實驗員教師已采集到草履蟲并在實驗室進行培養,但受課程時間限制,不能在課堂上觀察到草履蟲全部的生命活動,因此學生和教師搜集了相關草履蟲生命活動視頻輔助教學。教師播放“觀察草履蟲的運動視頻”,展示在顯微鏡下觀察到的草履蟲運動狀態。整個實驗采取競賽的方式進行,即對實驗操作和觀察結果做得又快又好的學生給予平時分加分表揚,并請這部分學生幫助檢查和指導周圍的同學。這樣的教學可以較好保證全體學生實驗操作能力的習得,保持實驗課堂的高效性,避免出現課堂混亂的局面。

通過對單細胞生物生命活動的觀察,學生不斷體會和品嘗到“發現”和“克服困難解決問題獲得成功”后的喜悅,有助于學生親身體驗“一些生物由單細胞構成”這一重要概念。教師在組織學生進行這些科學探究活動的同時,自然而然地滲透了科學的態度與世界觀的教育。

6 合作學習和簡筆畫板書策略,建構完整“單細胞生物”概念

以合作學習小組為單位,學生再次觀察教材中“草履蟲的結構示意圖”,以小組競賽計分的方式,請學生將黑板中草履蟲各部分結構的名稱補充完整(圖4)。同時,視頻展示“草履蟲的結構”,加深學生對草履蟲結構各部分結構功能的認識。

教材在第一單元第一章已經闡述過生物體的基本特征,這部分知識也是學生的前概念。教師引導學生回憶生物的六大基本特征,請學生以合作小組為單位,采用搶答的方式,快速地將草履蟲的各部分結構與生物的六大基本特征相對應,并在黑板上標注出(圖5)。

但是,此時,學生發現,根據草履蟲的結構無法與生物具有應激性、生長和繁殖以及遺傳和變異這三個特征建立聯系,引發了學生強烈的好奇心。在此基礎上,教師播放“草履蟲對外界刺激的反應”和“草履蟲的分裂生殖”視頻,從而讓學生理解,草履蟲具有完整的六個生物基本特征,且草履蟲僅有一個細胞構成。在此,學生理解草履蟲為單細胞生物,簡筆畫與板書結合,建構了“單細胞生物”的概念,即單細胞生物除具有細胞結構外,還具有生物的六個基本特征(圖6)。

之前學生對單細胞生物如何生活以及其具體結構還缺乏系統的認識,教師在設計教學過程中抓住這些特點,設計學生活動,滿足學生作為學習者的需要、探究的需要、獲得新的體驗的需要、獲得認可與欣賞的需要。

7 課前資料收集策略,了解單細胞生物與人類的關系

學生課前收集的資料,采用小組交流的方式,同時引導學生通過自主學習,閱讀教材中有關單細胞生物與人類關系的模塊,了解單細胞生物與人類的關系。教師展示“廈門市杏林區新陽大橋沿杏濱路往集美方向出現長約3 km的紅色海域“圖片,以生活實際為例,講解赤潮及其危害,并提供有關赤潮和海洋生命大發展的相關網址,供學生課后視野拓展所用。

篇2

細胞增殖包括物質準備和細胞分裂兩個連續的過程,細胞以分裂的方式進行增殖。單細胞生物以細胞分裂的方式產生新的個體。多細胞生物以細胞分裂的方式產生新的細胞,用來補充體內衰老或死亡的細胞。

細胞增殖意義細胞增殖是生活細胞的重要生理功能之一,是生物體的重要生命特征。細胞的增殖是生物體生長、發育、繁殖以及遺傳的基礎。

細胞增殖方式真核生物的分裂依據過程不同有三種方式,有有絲分裂,無絲分裂,減數分裂。其中有絲分裂是人、動物、植物、真菌等一切真核生物中的一種最為普遍的分裂方式,是真核細胞增殖的主要方式。減數分裂是生殖細胞形成時的一種特殊的有絲分裂。

(來源:文章屋網 )

篇3

關鍵詞 文化哲學細胞分裂有性生殖

中國古老的文化哲學典籍《老子》中就有關于生命規律的論述,《老子》又名《道德經》、《德道經》,是講述關于天道和人道的玄妙至理。《道德經》第四十二章說:“道生一,一生二,二生三,三生萬物,萬物負陰而抱陽,沖氣以為和?!盵1]講的是天道至理,可以看做是萬物生命演化繁衍的至理。

一、“道生一”的規律

何謂道?道在哲學上可看做是“無”和“規律”。宇宙間沒有出現的事物是“無”,但在這無中蘊含著“有”的規律。《易經》中說:“形而上者謂之道,形而下者謂之器?!毙味显谡軐W中指的是那些無形或未成形的東西,形而下指的是有形或已經成形的東西,道是形而上的無形的規律,器是形而下的有形的事物。

“一”是事物的最初形式,是“有”,但其發展并沒有固定的方向,只是在外界條件成熟下的一種“萌芽”,是一個開始。相當于《易經》中的“太極”,由無極而太極,是由無到有的過程。太極之理最為玄妙,最簡單的一個初始本源卻蘊含著整個宇宙蒼生的諸多規律。北宋哲學家邵雍說:“一者,數之始而非數也?!保ā痘蕵O經世書?觀物外篇上》)“一”并不是一個數字,而是數字的開始,萬物的開始。邵雍之子邵伯溫解釋“一”說:“天地萬物莫不以一為本,原于一而衍之為萬,窮天下之數復歸于一。一者何也?天地之心也,造化之原也?!保ā端卧獙W案?百源學案》)最稚嫩、最單純、最簡單的一個雛形,卻擁有著巨大的能量,在生物中就相當于干細胞。

道生一的規律就可以看做是生命出現的最原始方式,當外界條件滿足于生命形成的條件后,這一規律便呈現出來,進而出現了原始的單細胞生物。地球之初,天地混沌,沒有生命。但隨著時間的推移,地球環境發生了變化,出現了符合生命形成的條件,特別是蛋白質形成之后,最原始的生命形成了,這就是一個從無到有的過程。不管是厭氧型細菌,還是單細胞生物,不管是陸上的還是水中的,所有的生命的遠祖都曾經歷了一次從無到有的過程。原始大氣中生命的最初原料,在太陽的紫外線、放射線、火山活動、隕石沖擊、雷電等自然能源的長期作用下,大氣中的甲烷、氨、二氧化碳、氫、水等生成了氨基酸、嘌呤、嘧啶、核糖等有機小分子。這些有機小分子是形成原始生命的基本粒子。經過長時間的演變,產生了生物大分子――蛋白質和核酸。然后隨著地球上自然條件的演變,生物大分子進一步演變成能進行自我復制、可以新陳代謝的原始生命。

生物化學家米勒模擬原始地球條件,把地球原始大氣的主要成分甲烷、氨、氫和水蒸氣混合并進行放電實驗,結果產生了氨基酸、脂肪酸、糖、尿素、嘌呤、嘧啶等簡單有機分子的生命物質。這是生命起源研究的一次重大突破,通過實驗證實地球生命起源的一個假說:在早期地球環境中,原始大氣中的無機物可以形成有機物,有機物可以發展為生物大分子。

后來,科學家們仿效米勒的模擬實驗,合成出大量與生命有關的有機分子。如嘌呤、嘧啶、核糖核苷酸、脫氧核糖核苷酸、脂肪酸等多種重要的生物大分子。越來越多的實驗證據支持化學進化論:地球上的生命是由非生命物質經過長期演化而來。

二、“一生二”的規律

《易經?系辭上》中說:“易有太極,是生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦。”[2]太極在這里就相當于“一”的位置,而《易經》中的這種成卦規律,是一種二分方法,符合萬事萬物“一生二”的規律。

“一”在這里是初始的意思,是一個獨立體,是一個最原始的生命,是萬物的開端,沒有數字意義。而“二”則是兩個互為對應的本體,兩者有著相對、相近、相同的特征,具備了數字的內涵。周敦頤《太極圖說》:“無極而太極,太極動而生陽,動極而靜,靜而生陰,靜極復動,一動一靜,互為其根,分陰分陽,兩儀立焉?!本褪钦f由無到有,有后成性,性動而變陰陽,陰陽是萬事萬物相對的兩面,相互轉化,由一而生。邵雍說:太極一也,不動,生二,二則神也?!岸庇伞耙弧倍恢刑N含著二,經過外在環境的變化,適時蛻變為二。張載在《正蒙?參兩》中說:“一物兩體,氣也;一故神,(自注:兩在故不測)兩故化,(自注:推行于一)此天之所以參也?!边@里的“兩體”指陰陽兩個對立面,前一個“一”是一個物體,后一個“一”指對立面的統一;“神”指氣化運動的潛能,“兩”指對立面,“化”指陰陽相互作用引起的變化?!耙还噬瘛笔钦f有對立面的統一,才有運動的性能;“兩在故不測”是說,由于統一體中存在著對立面,所以其運動的性能神秘莫測。“兩故化”是說有對立面才有運動變化的過程,其自注“推行于一”是說,對立面的相互作用存在于統一體中。所以,因二存在于一中,而生出二。這一哲學,在生物學中更是隨處可見。

首先,分裂生長。細胞學說的創立,打破了動植物之間的界限,植物和動物都擁有相同的基本組織結構細胞,而生命體的成長壯大也是因為細胞具有分裂功能,由一個細胞分裂成兩個,不斷重復的細胞分裂,使生命體不斷壯大,最后形成各式各樣不同功能和性狀的生命體征。細胞的分裂生長模式是一種最為典型的“一生二”的生長方式。

其次,分離再生。分離再生主要指一些動物和植物,生命體具有再生能力,即一部分從母體脫落后,母體與脫落體都能獨自繼續生長,最后成長為與母體一樣的體征。在動物界,低等動物有些是靠無性生殖來繁殖的,還有些動物雌雄共體,也具有很強的再生能力,如蚯蚓、水?;驕u蟲被橫切為兩段,可分別再生,成為兩個獨立個體。植物在繁殖中更鮮明地體現分離繁殖的特征,植物的枝條與母體分離后仍具有獨立生長的能力,如:分離繁殖、壓條繁殖、插桿繁殖、嫁接繁殖都可以看做是一種“一生二”的繁殖方式。

再次,分裂繁殖。指生物體在正常情況下,由生命本體分裂出來的個體,脫落于母體后形成的新生命。出芽生殖,酵母菌在母體的一個部位上長出芽體,芽體長大后從母體脫落,成為與母體一樣的新個體。孢子生殖,真菌和一些植物,產生無性生殖的細胞――孢子,在適宜的環境下,孢子萌發長出新個體。如:青霉、曲霉、衣藻、苔蘚。營養生殖,馬鈴薯的塊莖、草莓的匍匐莖等植物體的營養器官(根、莖、葉)的一部分,從母體脫落后,能夠發育成為一個新的個體。

三、“二生三”的規律

“二”是一個數詞,代表兩個,是增多的含義,在量上有一個增進;同時也是一個代詞,指相對的兩個或兩方面,兩者相互運動、沖撞、相交、矛盾,而這種運動之后,就產生了“三”。張載說:“兩體者,虛實也,動靜也,聚散也,清濁也,其究一而已?!比魏问挛锒际恰耙弧迸c“二”的矛盾統一體,對立和統一是不可分割的,統一體中具有對立面,對立面又存在統一體之中?!叭辈皇菙盗咳谋疽猓溆袃蓪雍x,第一是新生事物,由二而生成的不同于“一生二”的新個體。第二是多的意思,是萬事萬物的高級繁殖方式,含有發展的含義。如果說“一生二”是量變,那么“二生三”是質變。如果說“一生二”是無性生殖,那么“二生三”就是有性生殖。

“三”代表著一種新的子代,也代表著所有的各式各樣的子代。在“道生一,一生二,二生三,三生萬物,萬物負陰而抱陽,沖氣以為和”中,萬物附陰而抱陽,即闡釋“道生一,一生二”之理,任何一個事物或生命,都含有陰陽兩個方面,也能分化出陰和陽兩個個體。而“沖氣以為和”則是闡釋“二生三,三生萬物”的道理,二生三之理便是沖氣以為和,也就是陰陽相交,產生的平衡和發展。在生物學中可以理解為有性生殖,產生的子代就是“三”。

在動物界,高級動物幾乎都是通過有性生殖來繁衍后代的,通過雄性和雌性的合體,來達到受精,產生下一代。有性生殖是通過生殖細胞的結合而產生新生命的生殖方式。通常生物的生長過程中包括二倍體時期與單倍體時期的交替。二倍體細胞通過減數分裂來產生單倍體細胞,可稱為雌雄配子或卵細胞和;單倍體細胞通過受精形成新的二倍體細胞。

接合生殖是一種低級生物的有性生殖。多細胞生物及單細胞生物群體由特化的單倍體細胞“配子”進行融合生殖。細菌的接合生殖是兩個菌體通過暫時形成的原生質橋單向地轉移遺傳信息:供體(雄體)部分染色體可以轉移到受體(雌體)的細胞中并進行基因重組,這種連接是最原始的接合生殖。原生動物的接合生殖多見于纖毛蟲類,按接合子的形態又分為兩類:第一,同配接合,接合子的形態相同。接合時雙方暫時融合,小核在減數分裂后進行交換,相互受精后分開,如尾草履蟲。第二,異配接合,在進行接合生殖前,蟲體先有一次不均等分裂,分成大接合子和小接合子,大接合子固著,小接合子自由游泳,小接合子找到大接合子后就牢固地附著在上面并開始接合,小接合子被大接合子吸收。異配生殖有兩種類型:第一,生理異配生殖,參加結合的配子型不同,但形態上并無區別,相同型的配子間不發生結合,不同型的配子相互結合,如衣藻中的少數種類,這種異配生殖是最原始類型。第二,形態異配生殖,參加結合的配子大小和性表現不同。大的不活潑是雌配子,小的活潑是雄配子,有了性別在形態上的分化。在原生動物和單細胞植物等低級生物中,所有個體或營養細胞都可能直接轉變為配子或產生配子,而在高等動物中,生殖細胞是由動物的性腺生長產生的。另外還存在一種特殊生物的配子可不經融合而單獨發育為新個體,為單性生殖,如蜜蜂、螞蟻的雄性是未經受精的卵細胞長成的,屬于“一生二”的范疇了。

四、三生萬物

“三”除了表示不同于“二”的量變特征外,另一層含義是“多”。道生一,一生二,二生三的所有結果都屬于“三”的范疇。三是各類成熟的個體的總和,有這個“三”就可以產生萬事萬物了。三為簡約穩固之數,沖氣之后的狀態,如生活中的三角形、三足鼎等。同時“三”又是一個簡約變數,沖氣之后形成的新的初始,也就是三,含有運化萬物的道理,如生活中的口號:1、2、3開始。1和2是不動的,3則變動。“一”和“三”的區別是,“一”是一種抽象的萬物初始,“三”是一種具象的萬物綜合?!耙粍右混o,天地之妙歟?一動一靜之間,天地之至妙歟?一動一靜之間者,非動非靜,而主乎動靜,所謂太極也?!保ā端卧獙W案?百源學案》)太極就是有極,就是“一”,這種動靜之間而產生的至妙之理,由“一”而主,歸于“三”終?!叭f物”是玄而又玄,眾妙之門。尤其高級動物的生命演化,即便是現在仍能找到進化的痕跡。

萬物演化都屬于三生萬物的規律,其包羅萬象,復雜而神秘,現僅以幾種動物和人的生命從胚胎的形成過程為例,做一個管窺探討。胎兒的形成與其他動物的形成區別不大,不管是魚類、鳥類、爬行類,還是哺乳類,在胚胎形成發育過程中,都有相通之處,但有各自不同。18世紀晚期,歐洲政府和醫學界將健康和數量眾多的人口看做是一個社會井然有序、頗具競爭力的國度所必不可少的,于是,新建醫院會向未婚先孕的女性提供各方面的照顧。這些機構增加了解剖學家接觸胚胎和胎兒標本的機會,最終令他們制作出諸如此類的圖像。來自于赫克爾后來編寫的一本書,描寫了從魚到人的脊椎動物胚胎在三個發育階段的進程,用以說明人和動物胚胎的相似之處。

――――――――

參考文獻

[1] 邱進之.道法自然.成都:四川教育出版社,1996.

篇4

醫學把癌癥當做這樣一種疾病:異常細胞增殖失控,并在人體內肆意擴散。癌癥療法聚焦于在腫瘤殺死宿主前消滅癌細胞。不幸的是,我們一方面強調癌細胞是有缺陷的失控“大炮”,另一方面又說癌細胞用頑固的方法蒙騙了機體的防御系統和醫生的“兵工廠”。這兩種說法自相矛盾。

癌癥為什么會存在?

因其邪惡狡詐地行跡,癌癥可謂一個冷酷無情的敵人。癌細胞被預先編程去執行目的明確的異常變異。這些變異似乎是被預先設計好用以協助癌細胞增強其生存能力,以及在血液中的散播速度。人類自身甚至還會充當同謀——腫瘤會利用化學信號在遠端器官營造“癌細胞友好”生存區。

研究人員在熱切尋找難以捉摸的“癌癥治愈方法”,但很少有人退一步,問一個非?;镜膯栴}:癌癥為什么會存在?在生命長河中癌癥又扮演什么角色呢?令人震驚的是,盡管對癌癥已經研究了幾十年,人們還沒有達成關于癌癥理論的共識,也無法解釋為什么幾乎在所有的健康細胞中,都潛伏著一個高效的癌癥子程序,其可以被各種因素激活,如輻射、化學物質、炎癥以及感染。

癌癥植根于生命的本源,某些“激擾”可將其從沉睡中喚醒。這表明癌癥并不是現代才出現的畸變產物,而是有著漫長的進化路徑。這一猜疑有事實依據:不僅人類會罹患癌癥,哺乳動物、魚類、爬行類動物甚至植物也難逃癌癥的魔爪。科學家已經識別出有上億年之久的癌細胞基因。顯然,只有在生物學史的背景下,我們才能徹底了解癌癥。

與此相關的兩次進化過渡期引人注目。第一次出現在20億年前,自然界出現了含有線粒體(能給細胞供能的小型“工廠”)的復雜大細胞。生物學家認為線粒體是殘余的古細菌。在癌癥惡化時,線粒體會經歷徹底改變其化學與物理特性的系統變化,這一點能明顯說明問題。

線粒體:給細胞供能的小型“工廠”

從地球的大部分歷史進程來看,生命只存在于單細胞有機體中。然而,隨著時間的流逝,出現了一種新的可能。地球的大氣層被一種劇毒、活性化學物質——氧氣(其是光合作用產生的廢氣)污染了。細胞逐步進化出了巧妙策略,不是避免氧氣累積,就是在內臟中與氧化危害作斗爭。但是一些有機體變廢為寶,找到了將氧氣開發成強大新能源的方法。在近代的有機體中,線粒體正是利用氧氣為細胞供能。

大量耗氧型細胞的出現,為與癌癥相關的第二次進化過渡期鋪平了道路——多細胞生物出現了。從基本的生命邏輯來看,這需要經歷巨大的變化才能完成。不停繁殖是單細胞生物的要事,從此意義而言,它們是永生的。但是對于多細胞生物而言,普通細胞將他們的不死性“外包”給能將基因傳遞給后代的特殊胚芽細胞——和卵子。死亡是普通細胞為此付出的代價,多數細胞能進行短暫復制,但是一旦到了使用期限,預設編程會讓它們自殺身亡,此過程也被線粒體控制,稱之為“細胞凋亡”。

腫瘤打破了生殖細胞與其余細胞間的“契約”。惡性細胞會讓凋亡失效,企圖讓自己得到永生,隨著它們的生存環境開始出現過密狀態,腫瘤就形成了。從這層意義上說,很長時間以來,人們認為腫瘤倒退回到了之前的“自私細胞”時代。不過,最近的研究進展允許我們美化這一圖景。例如,癌細胞可以在低氧甚至無氧的環境下“茁壯成長”,回復到早期比較低效的“發酵”新陳代謝模式。

有機體能隱匿反應祖先歷史的古代特征,生物學家對此非常熟悉。例如,有的人天生就有尾巴或者多余的。進化一定是在早期基因組的基礎上進行的。

有時候先祖基因的表達路徑并沒有被遺棄,只是被抑制了。當某些因素干擾了被抑制的表達機制時,返祖現象就會出現。我和澳大利亞國立大學(Australian National University)的查爾斯·萊恩威弗(Charles Lineweaver)根據癌癥的古老進化根源提出了癌癥理論。

我們認為隨著癌癥在體內的發展,它會加速顛覆進化時間的箭頭標示。不斷增加的變異會促使癌細胞回復到先祖基因的表達路徑,其概括了原始細胞的生活方式。我們預計,癌癥發展的多種特征,都能系統關聯至相應激活的日益增多的先祖基因。走到末路的惡性癌癥再現了10億年前的地球生命。

篇5

七年級上冊生物重要知識點第一單元 生物和生物圈

生物的特征:1、生物的生活需要營養 2、生物能進行呼吸 3、生物能排出體內產生的廢物4、生物能對外界刺激做出反應 5、生物能生長和繁殖 6、由細胞構成(病毒除外)

調查的一般方法

步驟:明確調查目的、確定調查對象、制定合理的調查方案、調查記錄、對調查結果進行整理、撰寫調查報告

生物的分類

按照形態結構分:動物、植物、其他生物

按照生活環境分:陸生生物、水生生物

按照用途分:作物、家禽、家畜、寵物

生物圈是所有生物的家

生物圈的范圍:大氣圈的底部:可飛翔的鳥類、昆蟲、細菌等

水圈的大部:距海平面150米內的水層

巖石圈的表面:是一切陸生生物的“立足點”

生物圈為生物的生存提供了基本條件:營養物質、陽光、空氣和水,適宜的溫度和一定的生存空間

環境對生物的影響

非生物因素對生物的影響:光、水分、溫度等

光對鼠婦生活影響的實驗P15

探究的過程:1、提出問題 2、作出假設 3、制定計劃 4、實施計劃 5、得出結論 6、表達和交流

對照實驗 P15

生物因素對生物的影響:

最常見的是捕食關系,還有競爭關系、合作關系

生物對環境的適應和影響

生物對環境的適應P19的例子

生物對環境的影響:植物的蒸騰作用調節空氣濕度、植物的枯葉枯枝腐爛后可調節土壤肥力、動物糞便改良土壤、蚯蚓松土

生態系統的概念:在一定地域內,生物與環境所形成的統一整體叫生態系統。一片森林,一塊農田,一片草原,一個湖泊,等都可以看作一個生態系統。

生態系統的組成:

生物部分:生產者、消費者、分解者

非生物部分:陽光、水、空氣、溫度

如果將生態系統中的每一個環節中的所有生物分別稱重,在一般情況下數量做大的應該是生產者。

植物是生態系統中的生產者,動物是生態系統中的消費者,細菌和真菌是生態系統中的分解者。

食物鏈和食物網:

食物鏈以生產者為起點,終點為消費者,且是不被其他動物捕食的“最高級”動物。

物質和能量沿著食物鏈和食物網流動的。

營養級越高,生物數量越少;營養級越高,有毒物質沿食物鏈積累(富集)。

生態系統具有一定的自動調節能力。

在一般情況下,生態系統中生物的數量和所占比例是相對穩定的。但這種自動調節能力有一定限度,超過則會遭到破壞。

例如:在草原上人工種草,為了防止鳥吃草籽,用網把試驗區罩上,結果發現,網罩內的草的葉子幾乎被蟲吃光,而未加網罩的地方,草反而生長良好。原因是:食物鏈被破壞而造成生態系統平衡失調。

生物圈是最大的生態系統。人類活動對環境的影響有許多是全球性的。

生態系統的類型p29

森林生態系統、草原生態系統、農田生態系統、海洋生態系統、城市生態系統等

生物圈是一個統一的整體p30

注意DDT的例子 (富集)課本26頁。

課本27頁1題33頁生物圈2號

生物的生存依賴于環境,以各種方式適應環境,影響環境。

七年級上冊生物重要知識點第二單元 生物和細胞

顯微鏡的結構

鏡座:穩定鏡身;

鏡柱:支持鏡柱以上的部分;

鏡臂:握鏡的部位;

載物臺:放置玻片標本的地方。中央有通光孔,兩旁各有一個壓片夾,用于固定所觀察的物體。

遮光器:上面有大小不等的圓孔,叫光圈。每個光圈都可以對準通光孔。用來調節光線的強弱。

反光鏡:可以轉動,使光線經過通光孔反射上來。其兩面是不同的:光強時使用平面鏡,光弱時使用凹面鏡。

鏡筒:上端裝目鏡,下端有轉換器,在轉換器上裝有物鏡,后方有準焦螺旋。

準焦螺旋:粗準焦螺旋:轉動時鏡筒升降的幅度大;細準焦螺旋。

轉動方向和升降方向的關系:順時針轉動準焦螺旋,鏡筒下降;反之則上升

顯微鏡的使用 P37-38 的圖要掌握

觀察的物像與實際圖像相反。注意玻片的移動方向和視野中物象的移動方向相反。

放大倍數=物鏡倍數X目鏡倍數

放在顯微鏡下觀察的生物標本,應該薄而透明,光線能透過,才能觀察清楚。因此必須加工制成玻片標本。

觀察植物細胞:實驗過程P43-44

切片、涂片、裝片的區別 P42

植物細胞的基本結構

細胞壁:支持、保護

細胞膜:控制物質的進出,

細胞質:液態的,可以流動的。細胞質里有液泡,液泡內的液泡內溶解著多種物質(如糖分)

細胞核:貯存和傳遞遺傳信息

葉綠體:進行光合作用的場所,

液泡:細胞液

觀察口腔上皮細胞實驗P47

動物細胞的結構

細胞膜:控制物質的進出

細胞核:貯存和傳遞遺傳信息

細胞質:液態,可以流動

植物細胞與動物細胞的相同點:都有細胞膜、細胞質、細胞核

植物細胞與動物細胞的不同點:植物細胞有細胞壁和液泡,動物細胞沒有。

細胞的生活需要物質和能量

細胞是構成生物體的結構和功能基本單位。

細胞是物質、能量、和信息的統一體。細胞通過分裂產生新細胞。

細胞中的物質

有機物(一般含碳,可燒):糖類、脂類、蛋白質、核酸,這些都是大分子

無機物(一般不含碳):水、無機物、氧等,這些都是小分子

細胞膜控制物質的進出,對物質有選擇性,有用物質進入,廢物排出。注意課本52頁圖叫什么

細胞內的能量轉換器:

葉綠體:進行光合作用,是細胞內的把二氧化碳和水合成有機物,并產生氧。線粒體:進行呼吸作用,是細胞內的“動力工廠”“發動機”。

二者聯系:都是細胞中的能量轉換器

二者區別:葉綠體將光能轉變成化學能儲存在有機物中;

線粒體分解有機物,將有機物中儲存的化學能釋放出來供細胞利用。

動植物細胞都有線粒體。

細胞核是遺傳信息庫,遺傳信息存在于細胞核中

多莉羊的例子p55,

57頁1題

細胞核中的遺傳信息的載體——DNA

DNA的結構像一個螺旋形的梯子

基因是DNA上的一個具有特定遺傳信息的片斷

DNA和蛋白質組成染色體

不同的生物個體,染色體的形態、數量完全不同

同種生物個體,染色體在形態、數量保持一定

染色體容易被堿性染料染成深色

染色體數量要保持恒定,否則會有嚴重的遺傳病

細胞的控制中心是細胞核

細胞通過分裂產生新細胞

生物的由小長大是由于:細胞的分裂和細胞的生長

細胞的分裂

1、染色體進行復制

2、細胞核分成等同的兩個細胞核

3、細胞質分成兩份

4、植物細胞:在原細胞中間形成新的細胞膜和細胞壁

動物細胞:細胞膜逐漸內陷,便形成兩個新細胞

新生命的開端---受精卵

經細胞分化形成的各種各樣的細胞各自聚集在一起才能行使其功能,這些形態結構相似、功能相同的細胞聚集起來所形成的細胞群叫做組織。

不同的組織按一定的次序結合在一起構成器官。

動物和人的基本組織可以分為四種:上皮組織、結締組織、肌肉組織、神經組織。

四種組織按照一定的次序構成,并且以其中的一種組織為主,形成器官。

能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官按照一定的次序組成在一起構成系統。

系統:運動系統、消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統,神經系統、內分泌系統、生殖系統。

動物和人的基本結構層次(小到大):細胞→組織→器官→系統→動物體和人體

植物結構層次(小到大):細胞→組織→器官→植物體

P65題3

第二節 植物體的結構層次

綠色開花植物的六大器官

營養器官:根、莖、葉 ;

生殖器官:花、果實、種子

第三節 只有一個細胞的生物體

單細胞生物:草履蟲、酵母菌、、衣藻、眼蟲、變形蟲

篇6

【摘要】 目的對軟枝黃蟬和馬纓丹兩種藥用植物進行生藥學研究,為有關部門臨床應用、中毒搶救和開發利用提供參考資料。方法 采用性狀鑒定、顯微鑒定、理化鑒定。結果軟枝黃蟬根橫切面木栓層極寬,明顯分為兩層;莖橫切面具柱鞘纖維;粉末中淀粉粒和草酸鈣簇晶極多。馬纓丹根橫切面射線細胞結構較特殊,莖橫切面四方形,且具有厚壁組織;粉末中單細胞非腺毛眾多,分泌細胞中含橙黃色油滴。結論 以上生藥學特征可作為軟枝黃蟬和馬纓丹的主要鑒定依據。

【關鍵詞】 軟枝黃蟬 馬纓丹 生藥學

Abstract:ObjectiveTo conduct pharmacognosical studies on the roots and leaves of Allamanda cathartica L. and Lantana camara L. for the purpose of offering references to their clinical use, rescuing poisoned persons , development and usage. MethodsThe plants' characters and their microscopic structures, as well as their physicochemical properties were studied. ResultsPhellem in horizontal sections of Allamanda cathartica L. was thick, clearly consisting of two layers; and many starch grains and crystal clusters of calcium oxalate were found in the cross sections of its stems and its powder. Structures of cells of rays in the horizontal sections of Lantana camara L. were relatively exceptional; sclerenchymae was discovered in the square cross sections of its stems; its powder possessed unicellular non-glandular hairs, in which secretory cells containing orange oil drops were found. ConclusionThe result can be taken as the basis for the identification of the two plants.

Key words:Allamanda cathartica L. ; Lantana camara L.; Pharmacognosy

在常用藥用植物中,有部分是有毒的。在臨床和民間應用中,因用藥不慎或誤用等原因而引起的中毒乃至死亡的病例時有發生。軟枝黃蟬為夾竹桃科植物軟枝黃蟬Allemanda cathartica L.,全株入藥,瀉下導滯,用于便泌。全株有毒,人畜中毒會刺激心贓、循環系統及呼吸系統受障礙,妊娠動物誤食會后引起流產[1]。馬纓丹Lantana camara L.為馬鞭草科植物,根清熱瀉火,解毒散結。主治感冒發熱、傷暑頭痛、胃火牙痛、咽喉炎、痄腮、風濕痹痛、瘰疬痰核。嫩枝葉清熱解毒,祛風止癢。主治癰腫毒瘡、濕疹、疥癬、皮炎、跌打損傷[2]。 大劑量服用馬纓丹可導致中毒。中毒表現:全身衰弱,步態不穩,劇烈腹瀉,后則便秘,大便因含被分解的血液,故色深而臭,鼻及眼的分泌物增加,發熱,黃疸,并且對光過敏,可致死亡[3]。有關軟枝黃蟬、馬纓丹的生藥學研究未見報道,本文對軟枝黃蟬、馬纓丹兩種有毒藥用植物的有毒部位進行生藥學研究,并附有組織結構和粉末特征圖,為臨床應用、中毒搶救和開發利用提供參考資料。

1 材料

軟枝黃蟬藥材樣品由廣西中醫學院藥用植物教研室韋松基副教授采自廣西中醫學院藥用植物園(栽培)并鑒定。馬纓丹藥材樣品由廣西中醫學院藥用植物教研室韋松基副教授采自廣西南寧市安吉鄉甘圩村并鑒定。

2 方法與結果

2.1 軟枝黃蟬的生藥學研究

2.1.1 藥材性狀

根:干燥根呈圓柱形,稍彎曲,有分枝,長20~42 cm,直徑1.5~7 mm,表面黃棕色,具縱向皺紋及根痕。味微,質脆,易折斷,斷面皮部黃褐色,木部黃白色,斷面有細小的放射狀紋理。

莖:干燥莖呈圓柱形,直徑3~8 mm,表面黃棕色,具較高皮孔及縱溝紋,枝粗壯,葉痕大而明顯。味微,質脆,易折斷,斷面皮部棕褐色,木部黃白色,中央具較大的髓部。

2.1.2 顯微鑒定

根橫切面:最外具較厚落皮層,木栓層較寬,由10~12列細胞組成,壁厚,木栓化。皮層較寬,其中分布大量淀粉粒和草酸鈣簇晶。韌皮部較窄,散在草酸鈣簇晶和淀粉粒。形成層明顯。木質部寬廣,導管大,多單個散在,呈放射狀排列。見圖1。

莖橫切面:表皮細胞1列,偶見草酸鈣簇晶。皮層較寬,具淀粉粒和草酸鈣簇晶及方晶,維管柱鞘部位具纖維,常成束。韌皮部較窄,環狀排列,其中散在草酸鈣簇晶和淀粉粒。形成層明顯。木質部較寬,導管大,多單個徑向排列,中央具較大的髓部,薄壁細胞中含大量淀粉粒和草酸鈣簇晶。見圖2。

粉末特征:根、莖粉末淡黃棕色。①淀粉粒極多,主為復粒,由2~4分粒組成,臍點點狀或裂隙狀,直徑4~10 μm。②纖維單個或成束,壁厚,木化,長240~660 μm,直徑22~28 μm。③石細胞單個或成群,類圓形,類方形或近多角形,黃色,壁較厚,壁孔明顯,直徑18~30 μm。④木栓細胞多角形。⑤薄壁細胞淡黃棕色;有的細胞中含草酸鈣方晶。⑥草酸鈣方晶眾多,大小、形狀不一。⑦草酸鈣簇晶多見,棱角尖銳,直徑22~38 μm。⑧導管為網紋和螺紋導管,直徑25~38μm。見圖3。

2.1.3 理化鑒定軟枝黃蟬含強心苷等[4]。取軟枝黃蟬根、莖粗粉3 g浸于25%的乙醇中,在60℃水浴上浸泡2 h,濾過。取濾液加3,5-二硝基苯甲酸試劑(A液:2%3,5-二硝基苯甲酸醇溶液;B液:5%氫氧化鈉水溶液,用前等量混合)數滴,呈黑褐色(顯色反應)。

2.2 馬纓丹的生藥學研究

2.2.1 藥材性狀

根:干燥根呈圓柱形,有分枝,長25~65 cm,直徑1.5~9 mm,長短不一,粗細各異。表面黃棕色,有縱皺紋及根痕。質堅韌,難折斷,斷面皮部厚,木部黃白色。氣微,味甘辛。

莖:干燥莖略呈四方形,表面淺黃綠色。有節與分枝,具棱,嫩枝具倒鉤狀皮刺。質韌,難折斷,斷面皮部黃色,木部淡黃白色。中央具較大白色的髓部。氣微,味甘辛。

2.2.2 顯微鑒定

根橫切面:木栓層較寬,由8~12列細胞組成。皮層較寬,薄壁細胞具較大間隙。韌皮部較窄,其外側及韌皮部中具有石細胞或石細胞群。形成層明顯,環狀。木質部具大型導管,多單個散在,射線明顯,由4~6列細胞組成。中央無髓部分化。見圖4。

莖橫切面:嫩莖呈四方形。表皮為1列長方形細胞,有非腺毛和腺毛。皮層為數列薄壁細胞組成,厚壁組織明顯,成束分布于皮層內的棱角處。維管束外韌型,四棱角處的維管束發達,其余的維管束較?。豁g皮部較窄,四棱角處具纖維束;形成層明顯,環狀;木質部導管橢圓形,木纖維多角形。中央具較大的髓部,由大型薄壁細胞組成。髓射線寬窄不一,由2~8列細胞組成。見圖5。

粉末鑒定:根、莖粉末棕黃色。①非腺毛眾多,常為單細胞,有的壁疣明顯。②石細胞單個或成群,黃綠色,壁孔明顯,直徑30~52 μm。③纖維常成束,長320~850 μm,直徑20~35 μm。④導管為螺紋或網紋導管,直徑22~48 μm。⑤方晶較多,形狀各異,直徑6~15 μm。。⑥分泌細胞多見,直徑25~32 μm,類圓形,內含橙黃色油滴。見圖6。

2.2.3 理化鑒定根含水蘇糖(stachyose),毛蕊花糖(verbascose),筋骨草糖(ajugose),毛蕊花四糖(verbascotetraose),馬纓丹糖(lantanose)A、B,黃花夾竹桃臭蟻苷甲(theveside)等。莖、葉含馬纓丹烯(lantadene)A、B,馬纓丹酸(lantanolic acid),馬纓丹異酸(lantic acid),齊墩果酸(oleanolic acid)等[3]。

取馬纓丹根、莖粉末2 g,加乙醚10 ml,振搖浸漬15 min,濾過。分取濾液兩份,2.5 ml/份,分別置于蒸發皿中,待乙醚揮發后,于一蒸發皿中加濃硫酸兩滴,顯深棕色;于另一蒸發皿中加濃鹽酸兩滴,顯淡紅色(顯色反應)。

3 小結

本研究系統地對以上兩種有毒藥用植物的有毒部位的藥材性狀、組織結構、粉末進行觀察,實驗結果表明,軟枝黃蟬根橫切面木栓層極寬,明顯分為兩層;莖橫切面具柱鞘纖維;粉末中淀粉粒和草酸鈣簇晶極多。馬纓丹根橫切面射線細胞結構較特殊,莖橫切面四方形,且具有厚壁組織;粉末中單細胞非腺毛眾多,分泌細胞中含橙黃色油滴。 以上生藥學特征可作為軟枝黃蟬和馬纓丹的主要鑒定依據。

【參考文獻】

[1]中國科學院北京植物研究所.中國高等植物圖鑒,第3冊[M]. 北京:科學出版社,1974:414.

[2]廣西壯族自治區中醫藥研究.廣西藥用植物名錄[M].南寧:廣西人民出版社,1984:496.

[3]楊倉良.毒藥本草[M].北京:中國中藥出版社,1993:21.

篇7

寄生蟲對魚類的影響顯著時可引起宿主生長發育緩慢,抵抗力下降,甚至造成死亡。寄生蟲病的危害性主要表現在以下4個方面:一是機械性刺激及損傷。機械性刺激及造成組織損傷是寄生蟲病共有的一種特征,可直接造成魚類死亡或者由此引起其他的病變,帶來不良的后果。二是壓擠與阻塞。一些寄生于魚類體內的寄生蟲往往能造成對宿主組織器官的壓擠,引起萎縮、壞死和生理機能喪失。三是掠奪宿主的營養。寄生蟲的營養取自宿主,其結果必然是或多或少地對宿主產生某種危害,輕者表現為營養不良,生長發育受影響,重者可至死亡。四是毒素的作用。寄生蟲在寄生過程中,其代謝產物排泄于宿主體內。有些寄生蟲還能分泌特有的有毒物質,對宿主產生一定的影響。

2淡水魚類寄生蟲病的發病規律

淡水魚類寄生蟲病一般可分為兩大類,一是單細胞原生動物寄生蟲;二是多細胞后生大型寄生蟲。

2.1單細胞原生動物寄生蟲病

(1)隱鞭蟲病。隱鞭蟲寄生于淡水魚的鰓和皮膚。鰓隱鞭蟲主要破壞鰓小片上皮并產生凝血酶,使其血管阻塞,黏液增多,嚴重時魚類呼吸困難,不攝食,離群獨游或靠岸邊聚集于水面,體色暗黑,體形消瘦。主要流行于5~10月,7~9月發病較多,往往表現為急性型。

(2)粘孢子蟲病。其中碘泡蟲病危害較廣,碘泡蟲形成的胞囊,大的肉眼可見。鰱碘泡蟲主要為害白鰱的中樞神經系統和感覺器官、體表、鰓、心臟、血液等,致使病魚狂游亂竄,打圈,狂跳出水面,魚體極度消瘦,尾上翹,肝、脾萎縮,腹腔積水,腸內無食物等癥狀。餅形碘泡蟲主要寄生于草魚種的腸道,嚴重時前腸粗大,腸壁呈白色糜爛狀,魚體發黑,腹部膨大,不攝食,消瘦而死。野鯉碘泡蟲主要侵襲魚的體表、鰭和鰓等,能引起魚種死亡。主要流行于5~7月,表現為急性型。

(3)斜管蟲病。斜管蟲主要寄生于魚的鰓、體表,刺激寄主分泌大量黏液,皮膚表面有蒼白色或淡藍色的黏液層,破壞組織,影響魚的呼吸,病魚食欲減退,魚體消瘦發黑,漂游水面或側臥,靠近岸邊,不久死亡。主要危害魚苗和魚種,初冬和春季為其流行季節。

(4)小瓜蟲病。又稱“白點病”,嚴重時魚體覆蓋1層白色薄膜,病魚行動遲鈍,漂浮水面,不斷與其他物體磨擦或跳出水面,能造成成批死亡。主要流行于初冬和春末,尤其是密集放養的越冬池易感染此病。

(5)車輪蟲病。是魚類很普通的原蟲病,嚴重時魚體分泌大量黏液,車輪蟲較密集的部位,如鰭、頭、體表等出現1層白翳,素有白頭白嘴病之稱,尤其危害下塘10d左右的魚苗,使其口腔充塞黏液,嘴閉合困難,不攝食,呈“跑馬”現象,魚體消瘦。此病一年四季均有發現,4~7月較流行。

2.2多細胞后生大型寄生蟲病

(1)指環蟲病。在我國飼養魚類中致病的有鰓片指環蟲、鳙指環蟲、鰱指環蟲和壞鰓指環蟲。主要寄生于鍶部,嚴重時,病魚鰓絲黏液增多,全部或部分呈蒼白色,呼吸困難,鰓部浮腫,鰓蓋張開,游動緩慢,可致苗種大量死亡。主要流行于春末夏初,適宜溫度為20~25℃左右。

(2)雙穴吸蟲病。病魚在水面作跳躍式游泳、掙扎,繼而游動緩慢,失去平衡,頭部充血,在腦室及眼眶周圍呈鮮紅色,魚體出現嚴重彎曲等。主要危害鰱、鳙魚種,發病率高、死亡率高,流行于5~8月,8月之后是白內瘴癥狀。

(3)九江頭槽絳蟲病。病魚體重減輕,體表黑色素增加,離群獨游,并有惡性貧血,嚴重時前腸第一盤曲脹大呈胃囊狀,直徑增加3倍,腸皺壁萎縮,表現慢性炎癥,腸被蟲體堵塞。主要流行于冬末春初,對越冬草魚種危害最大,死亡率可達90%以上。

(4)中華魚蚤病。我國危害較大的有大中華魚蚤病和鰱中華魚蚤病。輕度感染無明顯病癥,嚴重時影響魚的正常呼吸,引起魚焦燥不安。魚蚤在攝食時分泌酶溶解寄主組織,進行腸外消化,能引起魚鰓絲表皮破壞,末端彎曲、變形、貧血,血色素降低及白細胞組成改變等,病魚整天在水表層打轉或狂游,尾鰭上翹,俗稱“翹尾巴”病,魚體因消瘦死亡。每年4~11月均有發生,流行于5~9月,主要危害2齡以上的草魚。

(5)魚怪病。一般成對地寄生在魚的胸鰭基部附近圍心腔后的體腔內,有一孔與外界相通。魚怪病嚴重影響魚的性腺發育,1只魚怪幼蟲能使魚苗失去平衡,數分鐘死亡,3~4只魚怪幼蟲能引起魚種不安。感染率高的水域,在岸邊能看到成片被魚怪幼蟲寄生而死亡的魚苗、魚種。此病多見于湖泊和水庫。

3魚類寄生蟲病綜合防治

3.1預防措施

(1)在漁池設計和建造上應盡量做到符合防病要求。每個池塘應有獨立的進排水口,水源充足、清潔,避免從進水口處引入病原寄生蟲。

(2)建立檢疫制度。魚種、魚苗引進或引出時要進行認真檢疫,確認無病和無病原后再放養,以防地區性寄生蟲病擴散傳播。

(3)在魚苗、魚種放養前必須堅持徹底清塘,用藥物消滅池中病原生物。

(4)在魚種放養、分塘、轉塘放養前應對魚體進行藥物浸洗消毒、殺蟲,切斷傳播途徑。

(5)開展藥物預防。病原體往往粘附在飼料中進入池塘。因此,對食物場要進行定期消毒,對投喂的飼料,特別是青草等飼料要進行消毒、殺蟲。在魚病易發季節,要定期用藥物全池消毒、定期投喂藥餌,控制病原滋生,以達到防病效果。

(6)提高魚體自身抵抗力。在越冬期間要選用較好的配合飼料投喂。在開春投喂時要注意添加一部分營養及免疫調節劑等,盡快恢復魚類因越冬而消耗的體質,并通過拉網鍛煉,提高免疫力;在活魚裝運時,要盡量避免魚體受傷,減少病原生物侵入機會。

3.2綜合治療措施

篇8

生物和生物圈

生物的特征:1、生物的生活需要營養

2、生物能進行呼吸

3、生物能排出體內產生的廢物4、生物能對外界刺激做出反應

5、生物能生長和繁殖

6、由細胞構成(病毒除外)

調查的一般方法

步驟:明確調查目的、確定調查對象、制定合理的調查方案、調查記錄、對調查結果進行整理、撰寫調查報告

生物的分類

按照形態結構分:動物、植物、其他生物

按照生活環境分:陸生生物、水生生物

按照用途分:作物、家禽、家畜、寵物

生物圈是所有生物的家

生物圈的范圍:大氣圈的底部:可飛翔的鳥類、昆蟲、細菌等

水圈的大部:距海平面150米內的水層

巖石圈的表面:是一切陸生生物的“立足點”

生物圈為生物的生存提供了基本條件:營養物質、陽光、空氣和水,適宜的溫度和一定的生存空間

環境對生物的影響

非生物因素對生物的影響:光、水分、溫度等

光對鼠婦生活影響的實驗P15

探究的過程:1、提出問題

2、作出假設

3、制定計劃

4、實施計劃

5、得出結論

6、表達和交流

對照實驗

P15

生物因素對生物的影響:

最常見的是捕食關系,還有競爭關系、合作關系

生物對環境的適應和影響

生物對環境的適應P19的例子

生物對環境的影響:植物的蒸騰作用調節空氣濕度、植物的枯葉枯枝腐爛后可調節土壤肥力、動物糞便改良土壤、蚯蚓松土

生態系統的概念:在一定地域內,生物與環境所形成的統一整體叫生態系統。一片森林,一塊農田,一片草原,一個湖泊,等都可以看作一個生態系統。

生態系統的組成:

生物部分:生產者、消費者、分解者

非生物部分:陽光、水、空氣、溫度

如果將生態系統中的每一個環節中的所有生物分別稱重,在一般情況下數量做大的應該是生產者。

植物是生態系統中的生產者,動物是生態系統中的消費者,細菌和真菌是生態系統中的分解者。

食物鏈和食物網:

食物鏈以生產者為起點,終點為消費者,且是不被其他動物捕食的“最高級”動物。

物質和能量沿著食物鏈和食物網流動的。

營養級越高,生物數量越少;營養級越高,有毒物質沿食物鏈積累(富集)。

生態系統具有一定的自動調節能力。

在一般情況下,生態系統中生物的數量和所占比例是相對穩定的。但這種自動調節能力有一定限度,超過則會遭到破壞。

生物圈是最大的生態系統。人類活動對環境的影響有許多是全球性的。

生態系統的類型p29

森林生態系統、草原生態系統、農田生態系統、海洋生態系統、城市生態系統等

生物圈是一個統一的整體p30

注意DDT的例子

(富集)課本26頁。

課本27頁1題33頁生物圈2號

生物的生存依賴于環境,以各種方式適應環境,影響環境。

第二單元

生物和細胞

顯微鏡的結構

鏡座:穩定鏡身;

鏡柱:支持鏡柱以上的部分;

鏡臂:握鏡的部位;

載物臺:放置玻片標本的地方。中央有通光孔,兩旁各有一個壓片夾,用于固定所觀察的物體。

遮光器:上面有大小不等的圓孔,叫光圈。每個光圈都可以對準通光孔。用來調節光線的強弱。

反光鏡:可以轉動,使光線經過通光孔反射上來。其兩面是不同的:光強時使用平面鏡,光弱時使用凹面鏡。

鏡筒:上端裝目鏡,下端有轉換器,在轉換器上裝有物鏡,后方有準焦螺旋。

準焦螺旋:粗準焦螺旋:轉動時鏡筒升降的幅度大;細準焦螺旋。

轉動方向和升降方向的關系:順時針轉動準焦螺旋,鏡筒下降;反之則上升

顯微鏡的使用

P37-38

的圖要掌握

觀察的物像與實際圖像相反。注意玻片的移動方向和視野中物象的移動方向相反。

放大倍數=物鏡倍數X目鏡倍數

放在顯微鏡下觀察的生物標本,應該薄而透明,才能觀察清楚。因此必須加工制成玻片標本。

觀察植物細胞:實驗過程P43-44,注意事項以及各步驟的作用

切片、涂片、裝片的區別

P42

植物細胞的基本結構

細胞壁:支持、保護

細胞膜:控制物質的進出,

細胞質:液態的,可以流動的。細胞質里有液泡,液泡內的液泡內溶解著多種物質(如糖分)

細胞核:貯存遺傳信息

葉綠體:進行光合作用的場所,

液泡:細胞液

觀察口腔上皮細胞實驗P47,注意事項以及各步驟的作用

動物細胞的結構

細胞膜:控制物質的進出

細胞核:貯存和傳遞遺傳信息

細胞質:液態,可以流動

植物細胞與動物細胞的相同點:都有細胞膜、細胞質、細胞核

植物細胞與動物細胞的不同點:植物細胞有細胞壁和液泡,動物細胞沒有。

細胞的生活需要物質和能量

細胞是構成生物體的結構和功能基本單位。

細胞是物質、能量、和信息的統一體。細胞通過分裂產生新細胞。

細胞中的物質

有機物(一般含碳,可燒):糖類、脂類、蛋白質、核酸,這些都是大分子

無機物(一般不含碳):水、無機鹽、氧等,這些都是小分子

細胞膜控制物質的進出,對物質有選擇性,有用物質進入,廢物排出。

細胞內的能量轉換器:

葉綠體:進行光合作用,將光能轉化為化學能,儲存在它所制造的有機物中。線粒體:進行呼吸作用,將有機物中的化學能轉化為細胞生命活動所需的能量,是細胞內的“動力工廠”“發動機”。

二者聯系:都是細胞中的能量轉換器

二者區別:葉綠體將光能轉變成化學能儲存在有機物中;

線粒體分解有機物,將有機物中儲存的化學能釋放出來供細胞利用。

動植物細胞都有線粒體。

細胞核是遺傳信息庫,遺傳信息存在于細胞核中

多莉羊的例子p55,

57頁1題,課本57頁最后一段

細胞核中的遺傳信息的載體——DNA

DNA的結構像一個螺旋形的梯子

基因是DNA上的一個具有特定遺傳信息的片斷

DNA和蛋白質組成染色體

不同的生物個體,染色體的形態、數量完全不同

同種生物個體,染色體在形態、數量保持一定

染色體容易被堿性染料染成深色

染色體數量要保持恒定,否則會有嚴重的遺傳病

細胞的控制中心是細胞核

細胞通過分裂產生新細胞

生物由小長大是由于:細胞的分裂和細胞的生長

細胞的分裂

1、染色體進行復制

2、細胞核分成等同的兩個細胞核

3、細胞質分成兩份

4、植物細胞:在原細胞中間形成新的細胞膜和細胞壁

動物細胞:細胞膜逐漸內陷,便形成兩個新細胞

新生命的開端---受精卵

經細胞分化形成的各種各樣的細胞各自聚集在一起才能行使其功能,這些形態結構相似、功能相同的細胞聚集起來所形成的細胞群叫做組織。

不同的組織按一定的次序結合在一起構成器官。

動物和人的基本組織可以分為四種:上皮組織、結締組織、肌肉組織、神經組織。

各組織的功能

四種組織按照一定的次序構成,并且以其中的一種組織為主,形成器官。

能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官按照一定的次序組成在一起構成系統。

系統:運動系統、消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統,神經系統、內分泌系統、生殖系統。

動物和人的基本結構層次(小到大):細胞組織器官系統動物體和人體

植物結構層次(小到大):細胞組織器官植物體

P65題3

第二節

植物體的結構層次

綠色開花植物的六大器官

營養器官:根、莖、葉

生殖器官:花、果實、種子

植物的組織:分生組織、保護組織、營養組織、

輸導組織等

根的結構

第三節

只有一個細胞的生物體

單細胞生物:草履蟲、酵母菌、、衣藻、眼蟲、

變形蟲

草履蟲見課本70頁圖,71頁2題

單細胞生物與人類的關系:有利也有害

第三單元

生物圈中的綠色植物

蕨類植物出現根、莖、葉等器官的分化,而且還具有輸導組織、機械組織,所以植株比較高大。

孢子是一種生殖細胞。

蕨類植物的經濟意義在于:①有些可食用;②有些可供藥;③有些可供觀賞;④有些可作為優良的綠肥和飼料;⑤古代的蕨類植物的遺體經過漫長的年代,變成了煤。

苔蘚植物的根是假根,不能吸收水分和無機鹽,而苔蘚植物的莖和葉中沒有輸導組織,不能運輸水分。所以苔蘚植物不能脫離開水的環境。

苔蘚植物密集生長,植株之間的縫隙能夠涵蓄水分,所以,成片的苔蘚植物對林地、山野的水土保持具有一定的作用。

苔蘚植物對二氧化硫等有毒氣體十分敏感,在污染嚴重的城市和工廠附近很難生存。人們利用這個特點,把苔蘚植物當作監測空氣污染程度的指示植物。

藻類植物的主要特征:結構簡單,是單細胞或多細胞個體,無根、莖、葉等器官的分化;細胞里有葉綠體,能進行光合作用;大都生活在水中。

藻類植物通過光合作用制造的有機物可以作為魚的餌料,放出的氧氣除供魚類呼吸外,而且是大氣中氧氣的重要來源。

藻類的經濟意義:①海帶、紫菜、海白菜等可食用②從藻類植物中提取的碘、褐藻膠、瓊脂等可供工業、醫藥上使用

第四章

沒有細胞結構的生物——病毒

病毒的種類

以寄主不同分:動物病毒、植物病毒、細菌病毒(噬菌體)

病毒結構:蛋白質外殼和內部的遺傳物質

種子植物

種子的結構

蠶豆種子:種皮、胚(胚芽、胚軸、胚根)、子葉(2片)

玉米種子:果皮和種皮、胚、子葉(1片)、胚乳

胚是幼小的生命體,包括胚芽、胚軸、胚根和子葉。

種子植物比苔蘚、蕨類更適應陸地的生活,其中一個重要的原因是能產生種子。

記住常見的裸子植物和被子植物。

課本84頁表和85頁圖,課本88頁2題

種子的萌發環境條件:適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣

自身條件:具有完整的有生命力的胚,已度過休眠期。

測定種子的發芽率(會計算)和抽樣檢測

種子萌發的過程

吸收水分——營養物質轉運——胚根發育成根——胚芽胚軸發育成莖、葉,首先突破種皮的是胚根,食用豆芽的白胖部分是由胚軸發育來的

植株的生長

根尖的結構和各部分的功能

幼根的生長

生長最快的部位是:伸長區

根的生長一方面靠分生區增加細胞的數量,一方面要靠伸長區細胞體積的增大。

枝條是由芽發育成的,植株生長需要的營養物質:氮、磷、鉀

花由花芽發育而來

花的結構(課本102)

傳粉和受精(課本103-104)

果實和種子的形成

子房——果實

受精卵——胚

胚珠——種子

子房壁----果皮(與生活中果皮區別)

課本105頁1題

人工受粉

當傳粉不足的時候可以人工輔助受粉。

被子植物的生命周期包括種子的萌發、植株的生長發育、開花、結果、衰老和死亡。

生物圈中的綠色植物包括藻類、苔蘚、蕨類和種子植物。`

綠色植物的生活需要水

水分在植物體內的作用

水分是細胞的組成成分

水分可以保持植物的固有姿態

水分是植物體內物質吸收和運輸的溶劑

水分參與植物的代謝活動

水影響植物的分布

植物在不同時期需水量不同

P109

水分進入植物體內的途徑

根吸水的主要部位是根尖的成熟區,成熟區有大量的根毛。

根的結構

從外到里:樹皮:韌皮部(有篩管)、形成層;木質部(有導管)

運輸途徑

導管:向上輸送水分和無機鹽

篩管:向下輸送葉片光合作用產生的有機物

綠色植物參與生物圈的水循環

葉片的結構

表皮(分上下表皮)、葉肉、葉脈、氣孔

氣孔的結構:保衛細胞吸水膨脹,氣孔張開;保衛細胞失水收縮,氣孔關閉。

白天氣孔張開,晚上氣孔閉合。

蒸騰作用的意義:

可降低植物的溫度,使植物不至于被灼傷

是根吸收水分和促使水分在體內運輸的主要動力

可促使溶解在水中的無機鹽在體內運輸

可增加大氣濕度,降低環境溫度,提高降水量。促進生物圈水循環。

綠色植物是生物圈中有機物的制造者

綠色植物通過光合作用制造有機物

天竺葵的實驗

暗處理:把天竺葵放到黑暗處一夜,目的:讓天竺葵在黑暗中把葉片中的淀粉全部轉運和消耗。

對照實驗:將一片葉子的一半的上下面用黑紙片遮蓋,目的:做對照實驗,看看照光的部位和不照光的部位是不是都產生淀粉。

脫色:幾個小時后把葉片放進水中隔水加熱,目的:脫色,溶解葉片中葉綠素便于觀察。

染色:用碘液染色

結論:淀粉遇碘變藍,可見光部分進行光合作用,制造有機物

光合作用概念:綠色植物利用光提供的能量,在葉綠體中合成了淀粉等有機物,并且把光能轉變成化學能,儲存在有機物中,這個過程叫光合作用。

光合作用實質:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物(如淀粉),并且釋放出氧氣的過程。

光合作用意義:綠色植物通過光合作用制造的有機物,不僅滿足了自身生長、發育、繁殖的需要,而且為生物圈中的其他生物提供了基本的食物來源、氧氣來源、能量來源。

綠色植物對有機物的利用

用來構建之物體

為植物的生命活動提供能量

呼吸作用的概念:細胞利用氧,將有機物分解成二氧化碳和水,并且將儲存在有機物中的能量釋放出來,供給生命活動的需要,這個過程叫呼吸作用。

呼吸作用意義:呼吸作用釋放出來的能量,一部分是植物進行各項生命活動(如:細胞分裂、吸收無機鹽、運輸有機物等)不可缺少的動力,一部分轉變成熱散發出去。

光合作用和呼吸作用的區別和聯系(見課本最后)

光合作用(130頁)和呼吸作用(125頁)公式

綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡

綠色植物通過光合作用,不斷消耗大氣中的二氧化碳,產生氧氣,維持了生物圈中的碳氧平衡。

呼吸作用與生產生活的關系:中耕松土、及時排澇都是為了使空氣流通,以利于植物根部進行呼吸作用。植物的呼吸作用要分解有機物,因此在儲存植物的種子或其他器官時,要設法降低呼吸作用,降低溫度、減少含水量、降低氧氣濃度、增大二氧化碳濃度等都可抑制呼吸作用。

光合作用與生產生活關系:要保證農作物有效地進行光合作用的各種條件,尤其是光。合理密植。使作物的葉片充分地接受光照。

光合作用與呼吸作用的區別和聯系

光合作用

呼吸作用

區別

部位

含有葉綠體的細胞

所有的活細胞

條件

有光無光均可

原料

二氧化碳,水

有機物,氧

產物

有機物,氧

二氧化碳,水

能量變化

合成有機物,貯存能量

分解有機物,釋放能量

聯系

相互依存

愛護植被,綠化祖國

我國主要的植被類型

草原、荒漠、熱帶雨林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、針葉林

我國植被面臨的主要問題

植被覆蓋率低,

森林資源和草原資源破壞嚴重

我國森林覆蓋率16.55%,

我國每年3月12日為植樹節

熱帶雨林-----地球的肺,

篇9

腫瘤干細胞(Cancer Stem Cell,CSC)是目前腫瘤研究中的熱點問題。依照腫瘤干細胞觀點,腫瘤細胞呈異質性,少數的CSC決定了腫瘤的形成、復發及轉移,這無疑是對傳統的腫瘤治療形成很大的沖擊,因此也是目前爭議很大的問題。1997年第一次分離出腫瘤干細胞-血液系統急性髓樣白血病腫瘤干細胞,隨后實體腫瘤中腫瘤干細胞的研究也逐步開展,已從人腦腫瘤、乳腺癌、肝癌、腎癌等患者的癌組織及細胞系中成功分離、鑒定了腫瘤干細胞??梢姙榕宄﨏SC的本質,首當其沖的任務是將腫瘤組織及細胞系中的CSC分離、純化并進行鑒定?,F結合文獻資料將各種分離鑒定方法總結如下,以便對CSC更好地進行研究。

1 腫瘤干細胞的分選方法

目前文獻中分離CSC的方法主要有利用腫瘤干細胞細胞表面標志物(cell-surface marker)的分選及根據其生物學特性進行的功能分選兩大類。

1.1 利用細胞表面標志物分選 目前發現的腫瘤干細胞多是利用marker分選發現的。實體瘤CSC 的標志物及分離鑒定方法均借助了正常干細胞的研究,干細胞的嚴格鑒定和分離也僅在極少的組織中完成,許多實體組織自身的干細胞表面標志物尚未確定。因此對CSC 的表型分離鑒定還僅限于少數實體腫瘤。分離出的帶有此標志物的細胞往往是正常組織干細胞也具有的。因此,這就涉及到SC與CSC之間的差別。這方面的進展還只是起步階段。有學者認為,既然腫瘤干細胞屬于未分化細胞,那其表面的標志物應當很少甚至沒有。一旦細胞具有了表面標志,就不能再稱其為“干細胞”。據此認為目前根據marker分離出的應該屬于腫瘤干細胞下一個級別的細胞——腫瘤起始細胞。盡管各家對CSC的定義、階段及分化時間有異議,但一致公認根據marker分離出的目的細胞往往處于決定細胞分化方向的重要階段,這部分細胞對對腫瘤的形成發展、放化療抵抗,術后及放、化療后復發非常重要。因此對這一特殊細胞亞群的研究將對腫瘤研究有極大推動。Marker的確定是很困難的事情,對腫瘤干細胞marker的研究多沿用干細胞的marker,CD133標記分子在目前CSC研究中應用較多。

利用marker分選的原理是:假定某抗原分子陽性或陰性的細胞為該腫瘤細胞中的CSC,以相應抗體與抗原結合(預先以一抗與細胞表面分子結合,再以二抗與之結合),再經特定儀器和設備將陽性與陰性細胞分離開來得到目的細胞。目前常用的有熒光激活細胞分選(Fluorescence activated cells sorting,FACS)和磁性激活細胞分選(Magnetic activated cells sorting,MACS)。

細胞親和板結合分離法也是利用抗原抗體反應,將具有某種抗原標志的細胞結合到平皿上,從而與懸浮細胞中的陰性細胞分離。有些學者利用這種方法來分離腫瘤干細胞。

1.1.1 磁性激活細胞分選(MACS) 磁性激活細胞分選術(MACS)是高效簡捷的免疫細胞及其它細胞的分離純化方法,因其應用免疫磁珠來進行分選,故又稱免疫磁珠分選。原理是已包被一抗的磁珠與細胞表面相應分子特異性結合(直標),或者已包被二抗(羊抗小鼠或羊抗大鼠)的磁珠與預先已與細胞表面分子特異結合的一抗結合(間標)。讓標記好的細胞經過置于磁場的分離柱,磁珠攜帶與之結合的細胞吸附于分離柱內面,未結合細胞則經分離柱流下。再經洗滌,實現陽性細胞分離或陰性細胞的分離,從而純化CSC。若加以相應熒光抗體,則利用流式細胞儀來評價MACS的分選效率。

目前報導經MACS成功分選腫瘤干細胞的文獻較多,例如以CD133免疫磁珠分選喉癌Hep-2細胞系中CSC[1],關于MACS分選效率報導不一。原代分離的效率在46.9%~79.8 %[2]。分選臍血單個核細胞,CD133表達率為86.04%。有學者從人胎腦中分離純化CD133細胞,分選后所得細胞純度為85.57%,回收率為62.3%[3];CD133免疫磁珠分選喉癌Hep-2細胞的分選效率達90.26%??紤]可能原因為所分選的細胞不同或所用的儀器不同,或為分選率和細胞得率的區別。

免疫磁珠分選純度比流式低,不過對細胞活性影響小。磁珠直徑僅50 nm,體積約小于真核細胞的百萬分之一,不會對細胞造成機械性壓力;其組分多為氧化鐵和多糖,可被生物降解,因此不影響細胞的生理功能及活力[4];分選過程無菌,便于后續培養。如果marker已知,免疫磁珠法有很大的優越性。

MACS在實際應用中也受到以下因素的限制:分選前的細胞收集、處理過程耗時較長;分選設備及磁珠價格昂貴;分選柱的容積限制了分選細胞的數量。為后續實驗工作帶來了一定的限制。

1.1.2 熒光激活細胞分選(FACS) 熒光激活細胞分選(Fluorescence activated cells sorting,FACS)是利用流式細胞儀來進行的分選方法,故又稱流式分選。流式細胞儀分選特定標志細胞的原理為:預先將特定抗體與待分選細胞一起孵育,結合后,利用流式細胞儀的適合電壓,將結合抗體與未結合抗體的細胞分為兩群,從而得到不同表面標志的亞群細胞。以被公認為CSC標志物的CD133為例:流式細胞儀分檢出CD133+及CD133-兩大類細胞,分別進行培養,發現CD133+細胞可以增殖、分化,長期傳代;而CD133-細胞則經過幾代的傳代就死亡。CD133+細胞可以使異種移植體成瘤。這證明了CD133+細胞富集CSC。其他還有一些CSC的表面標志物,如神經膠質瘤細胞中的Nestin等均可用FCM來進行檢測。

FACS收集細胞純度較高,分選較為簡捷,但因對分選設備無菌條件要求高,目前國內尚不能廣泛開展,不利于分選細胞的后續培養。且此法是在分選血細胞的過程中建立起來的分選方法,其使用的高壓小直徑的液流可能是許多腫瘤細胞不能承受的,對細胞表面標志有破壞。因而可能會影響分選細胞活性,降低分選后細胞得率。

1.1.3 親和板結合分離法 親和板結合分離法在上世紀70年代就已展開,也是利用抗原抗體結合而分選腫瘤干細胞的一種方法。周思朗等以此法分離大鼠肝癌干細胞[5],操作方法大體為:將純化的羊抗鼠IgG加入無菌平皿中,加緩沖液3ml,4℃過夜,次日吸棄上清液,磷酸鹽緩沖液(PBS)洗3次,用含體積分數為1%小牛血清的PBS室溫下孵育15min,PBS洗3次,4℃保存備用。取腫瘤細胞,每1×106個細胞中加入待測腫瘤干細胞各個表面標記物單克隆抗體工作液100μl,4℃作用1h,培養液懸浮細胞;吸1.5×107~2×107個細胞加人到上述準備好的塑料平皿中,用Hanks液稀釋為3ml,輕輕搖勻,4℃下作用1h。吸出懸液中細胞標記為陰性細胞,洗脫粘附在平皿上的腫瘤細胞,標記為陽性細胞,分別繼續常規培養,發現CK7-、Thy-1+、AFP+細胞跟對應亞群細胞比較,體外增殖能力較弱,倍增時間長,最大倍增倍數小。因此認為這三種細胞具備大鼠肝癌干細胞的初步特征。

簡便親和板結合分離法易行,但準確率低于FACS和MACS??勺鳛楹髢烧叻诌x前的粗略分選。

1.2 利用生物學特性進行的的功能分選(SP分選) 腫瘤干細胞理論中,有一種觀點傾向于腫瘤干細胞并非形態學概念,而應屬于功能學的范疇。跟這一觀點對應的是側群細胞(Side Population,SP)的發現。因此又將腫瘤干細胞的功能分選稱為SP分選。

SP分選常用的染料為核酸結合染料Hoechst33342,其在紫外光激發下可發出藍光(波長450 nm 左右)和紅色(波長650 nm 左右)兩種熒光。SP細胞在腫瘤細胞中占極少量,擁有耐藥泵,有拒染Hoechst33342等染料的特性,能將染料泵出而不發出熒光[6]。根據這一特點,應用流式細胞儀可將未被Hoechst33342等染色的細胞群與絕大部分腫瘤細胞分離開來,實現SP分選。SP細胞外排染料的機理是這部分細胞高表達ATP結合盒(ATP-binding casette,ABC)轉運蛋白,包括P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)、乳腺癌耐藥蛋白(Breast cancer resistance protein,BCRP/ABCG2)、ABCG1等能將藥物及毒物“泵出”胞外的膜蛋白,故而對化療藥物不敏感,是CSC化療耐藥的原因。

神經母細胞瘤標本、膠質瘤、乳腺癌[7]和肺癌細胞系中均發現了SP 細胞[8];大鼠C6膠質瘤細胞系也分離出SP細胞,在含有10% FBS的培養基中可長期保持干細胞特性比非SP細胞具有更強的致瘤能力,還能同時表達雙向分化的標志[9];Wang等從5種鼻咽癌細胞系中檢測到SP細胞存在,其中CNE-2細胞系中分離出的SP細胞表現出干細胞特性,具有強的體內致瘤性,且高表達細胞因子19,可能是鼻咽癌CSC的一個表面標志。

SP分選也存在著一定的局限性:擁有耐藥泵并非腫瘤干細胞的獨特特征,干細胞本身也有耐藥泵。因此SP細胞是否屬于CSC尚需要進一步論證。染料本身對CSC可能有一定的毒性作用,而使CSC失去拒染能力,被排除在SP之外;被篩選到SP之內的CSC也可能由于染料的作用,影響其進一步的培養研究。

SP分離的最優條件為355 nm左右的紫外光激發,但紫外光需要特殊的氪氣或氬氣激光光源、水冷卻系統及相應的濾片等設備,這些設備價格昂貴,體積龐大,目前國內能進行SP分選的流式細胞儀尚不多。有報導利用Rho123(藍光激發)、DyeCycle Violet(紫光激發)等染色劑對腫瘤細胞進行SP分選,且與Hoechst33342分選SP比例類似。由于普通的流式細胞儀具有藍光、紫光激發功能,有望將SP技術得以推廣應用。

2

腫瘤干細胞的鑒定方法

經各種方法分離、篩選出來的細胞究竟是不是腫瘤干細胞尚需要進一步鑒定。目前從形態學來鑒定干細胞尚有一定困難,主要是從功能學方法來進行鑒定。

多數文獻中報導CSC的數量較少,占細胞總體的10 %以下:乳腺癌ESA+Lin-CD44+CD24-/low細胞占小鼠移植乳腺癌細胞的2%[10];結腸癌干細胞中CD133+細胞群占2.5%[11];喉癌Hep-2細胞系中CD133+比例為3.15。也有學者認為腫瘤干細胞并不一定是稀有細胞,在某些腫瘤組織或細胞系中,檢測到其所占的比例較大。Singh等報導因病理類型及級別不同腦腫瘤干細胞所占比例從0.3%到25.1%不等;Galli等報導多型膠質母細胞瘤中為0.5%~30%,髓母細胞瘤中為50%~80%[12]。

常采用檢測分選細胞是否具有自我更新能力與不斷分化能力來測定其生物學特性,并與對應的細胞群或未分選細胞進行比較。體外克隆、傳代實驗能直接證明這些細胞是不是能自我更新。CSC在含生長因子的SFM(無血清維持干細胞未分化狀態,添加的生長因子則能促進CSC 的增殖)中能快速增殖形成細胞球,若將此細胞球打散重懸制成單細胞懸液,能夠連續傳代形成細胞球,此培養特性反映了細胞的自我更新能力和無限增殖能力。細胞球細胞在不同誘導條件下可分化為不同細胞,反映了CSC的多向分化潛能。

2.1 細胞增殖能力 根據增殖能力不同鑒定是否CSC是目前的主要方法。腫瘤干細胞在特定的生長環境下,具有很強的自我更新和增殖能力。而非CSC則沒有增殖能力或者經過幾代傳代則死亡。Singh等通過有限稀釋實驗和亞克隆培養分析證實:在稀釋為每孔100個細胞時,髓母細胞瘤平均形成20.27個腫瘤球,纖維型星形細胞瘤為5.85個,作為對照的正常神經干細胞僅2.88個。培養CD133+膠質瘤干細胞發現其具有很強的自我更新和增殖能力,而對應的CD133-腫瘤細胞則貼壁生長,不分裂、不增殖。即使在含血清培養基中培養膠質母細胞瘤來源的CD133+細胞,也可以長期保持未分化狀態[13]。喉癌Hep-2 細胞中CD133+細胞在加入生長因子的無血清培養液中生長,經MTT比色法測定,其增殖能力強于CD133-細胞和未分選細胞。

2.2 多向分化能力 除了具有自我更新能力外,腫瘤干細胞還應具有多向分化能力。除了保持原有CSC數量的穩定,還要分化為子代細胞,直至終末的腫瘤細胞以維持腫瘤的生長。CSC分化期間,表面標志是不斷變化的。根據這一原理可對分離出來的CSC進行了分化能力的檢測。惡性膠質瘤患者標本及惡性膠質瘤細胞株U251中CD133+細胞可分化為神經元和星形膠質細胞[14]。人視網膜母細胞瘤組織中存在的非黏附性細胞球樣未分化細胞,在體外誘導下可形成不同的視網膜細胞[15];CD133+喉癌Hep-2細胞在含10%胎牛血清的培養基中生長,CD133比例逐漸減少,到第12天時,達到分選前水平。

2.3 體內成瘤實驗 行體外實驗在一定程度上可證實前面任何方法分離出來的某些細胞亞群具有CSC的生物學功能,動物體內成瘤實驗才是必須進行的最重要的證據。腫瘤干細胞具有比非腫瘤干強得多的體內致瘤能力。將分離出來的各細胞亞群按不同細胞濃度接種于動物體內,觀察是否成瘤及腫瘤生長,比較各組成瘤能力,從而篩選出優勢細胞表面標志?;蛘邔追N優勢細胞表面標志進行組合(例如A+B-C+),篩出各種組合的細胞群,按不同濃度組接種NOD/SCID小鼠比較各細胞群成瘤能力,確定目的細胞。形態學上,成瘤組織應與原發瘤相似。1994 年Lapidot 等發現CD34+ CD38-急性白血病腫瘤細胞接種NOD/ SCID 小鼠能增殖形成腫瘤[16],從而發現了腫瘤干細胞的存在。隨后的研究中逐步發現實體腫瘤干細胞的成瘤能力:具有ESA+Lin-CD44+CD24-/low表面標志的乳腺癌干細胞是唯一在連續移植中具有致瘤能力的細胞,只需100~200個細胞即可在小鼠乳腺中再形成腫瘤;Singh等報道只需腦腫瘤中100個CD133+細胞移植入NOD/SCID鼠腦,3~6月后就會長出腫瘤,通過免疫組化染色證實與患者原始腫瘤有高度相似性,連續移植重復出現,而植入105個CD133-細胞也未見腫瘤形成,提示腦腫瘤細胞的功能異質性。喉癌Hep-2細胞系中CD133+細胞具有很強的致瘤能力,與未分選細胞及CD133-細胞,有顯著性差異。從神經膠質瘤U373和乳腺癌細胞系MCF7及前列腺癌細胞中分離的SP細胞,均有比非SP細胞更高的致瘤性。

3 兼具分選和鑒定腫瘤干細胞的方法

根據腫瘤干細胞自我更新和多向分化、抵抗放化療等特點,可以進行腫瘤干細胞的富集。同時,由于富集細胞體現了CSC的相應特點,因此從相對應的角度起到了鑒定作用。

3.1 懸浮球培養法 腫瘤細胞體外培養可以形成腫瘤球(sphere)的特性被用來研究腫瘤細胞自我更新能力或用其作為鑒定CSC的方法之一。此法基本是沿用干細胞的培養方法。其原理為:腫瘤細胞在添加了生長因子的無血清培養基中生長,其中的CSC增殖而形成致密球狀,保持不分化狀態;而非CSC則貼壁生長,且在無血清條件下生長速度緩慢。如:在此條件下培養大鼠C6膠質瘤細胞系,培養出懸浮生長的的細胞球,經驗證其具有腦腫瘤干細胞球的特征[17]。

分選后的假定腫瘤干細胞細胞是否具有CSC特性,也經常采用觀察其是否可以形成sphere的方法。原理同分選前無血清懸浮培養法。無血清培養條件下,腫瘤干細胞可維持腫瘤細胞的未分化狀態,形成腫瘤球。將此懸浮球在加入表皮生長因子、堿性成纖維生長因子等的培養基中培養,可促進腫瘤細胞增殖,并傳代多次;置于含血清培養基中,則可發生多向分化;接種于裸鼠,可體內成瘤。因此,目前腦腫瘤干細胞的研究多沿用此法。CD133+ 膠質瘤干細胞、乳腺癌ESA+Lin-CD44+ CD24-/low細胞、喉癌Hep-2細胞系中CD133+細胞均可形成干細胞球,CD133+結腸癌細胞在體外無血清條件下可以呈細胞球生長1年,并能保持原代的形態學特征。

3.2 有限稀釋法 有限稀釋法是測定單個細胞增殖能力的有效方法。如軟瓊脂克隆形成實驗。腫瘤細胞群體中的單個細胞形成克隆潛能并不相同,其增殖潛能也不同。能形成完全克隆的細胞則是CSC。篩選分離原理為將腫瘤細胞單細胞接種于96孔板,篩選出具有連續克隆能力的細胞進一步篩選擴增,進行體內外實驗,最后再鑒別marker[18、19]。體外克隆形成能力通常與異種移植體內成瘤能力相一致。如:鼠黑色素瘤BL6F10細胞的CD133+和+細胞在軟瓊脂培養皿上細胞克隆形成率以及在小鼠體內致瘤能力分別高于CD133-和CD44-細胞[20]。

具體操作為:取對數生長期的第10次傳代細腫瘤細胞,用胰蛋白酶消化、離心、計數;將細胞稀釋成100μl約含50個細胞,打勻;用20μl移液槍吸取細胞懸液點入96孔板,每孔約2μl。倒置顯微鏡下觀察,僅向單個細胞的孔中加入200μl培養液,然后置CO2培養箱37℃培養。標記單細胞培養孔,待孔內細胞增殖至大部分孔底蓋滿時,經胰酶消化、分離轉種植到24孔板上擴大培養。最后形成幾個克隆集落,選取其中形態差別最大的兩類細胞株,代表了兩組不同的細胞亞群,繼續進行單細胞亞克隆培養以確定兩組細胞間差別。將細胞球懸浮法及有限稀釋法結合起來進行克隆球的傳代培養,可以擴增腫瘤干細胞。將腫瘤干細胞球打散,單細胞接種于96孔板中,可觀察腫瘤干細胞克隆成球過程[21]。

實驗驗證有體外的集落形成試驗和體內的脾集落鑒定。例如小鼠骨髓瘤中只有1%~0.01%的細胞能在軟瓊酯中形成集落,同樣肺癌、卵巢癌或神經母細胞瘤在軟瓊酯中具有集落形成能力的也只有0.1%~0.02%的比例。白血病細胞也只有1%~4%的細胞在體內能形成脾集落。據此現在認為少數腫瘤細胞有持久的致瘤能力和形成腫瘤能力,它們就是腫瘤干細胞。其他瘤細胞只有有限的自我更新能力。

如果marker已知,MACS及FACS有很大的優越性,分選的細胞純度較高,而且高效快捷。但在marker未知的情況下,則可先以有限稀釋法做初選,得到單細胞克隆,再進行免疫磁珠分選即可得到較多的CSC。腫瘤干細胞有可能會分化,那么單克隆實驗條件下,會出現具有不同marker的細胞,包括腫瘤干細胞、過渡細胞和其它各類腫瘤細胞。因此,有限稀釋法在得到單細胞克隆的同時,還可同時鑒定腫瘤干細胞的分化能力。

3.3 利用放化療抵抗的特點 腫瘤干細胞可能與正常干細胞相似,通常處于慢周期,對接受放射線損傷的幾率較其它多數細胞小,且由于其抗凋亡蛋白及ABC轉運蛋白的高水平表達,對化療藥物的敏感性比成熟細胞低。傳統的放化療可以殺滅絕大多數非CSC,但對CSC并不起作用,故放化療后可導致CSC的富集,成為腫瘤復發與轉移的基礎。

有報導用懸浮培養聯合化療藥物篩選小鼠乳腺癌TM40D干細胞。先采用無血清懸浮培養法富集腫瘤干細胞,再分別加入不同濃度的紫杉醇和表柔比星作用24 h,殺死非CSC,而CSC則逃脫了化療藥物的殺傷作用得以存活。繼續無血清培養,使CSC得以擴增。如此得到富集表面標志為CD44+CD24-的細胞,經檢測具有CSC特性[22]。

放化療后存活腫瘤細胞是否能保持原有的生物學特性有關?;熕幬镒饔煤螅婊畹哪[瘤細胞惡性程度是有所降低,還是會發生進一步的基因突變,得到惡性程度更高、具有更強抵抗化療能力的CSC,尚需進一步的研究探討。

實體腫瘤中CSC 的分離純化及鑒定將為實體腫瘤的臨床診斷、治療、預后及其基礎研究帶來突破性進展,有利于CSC 分子調控機制等后續研究工作順利進行,進而為腫瘤發病機制及臨床靶向治療提供新的思路和方向,是目前實體腫瘤干細胞研究中的重要內容。

參考文獻

[1] Zhou L,Wei X,Cheng L,et al.CD133,one of the markers of cancer stem cells in Hep-2 cell line.Laryngoseope[J].2007,117(3):455~460.

[2] Singh Sk,Clarke ID,Terasaki M.Identification of a cancer stem cell in human brain tumors[J].Cancer Res,2003,63:5821~5828.

[3] 余 爽,張京中,張海燕,等.免疫磁珠體外純化人胎腦中CD133陽性干細胞的實驗研究[J].神經解剖學雜志,2004,20(3):271~274.

[4] Nishi H,Nishmura S,Higashiura M,et al.A new method for histamine release from puripheral blood basophils using monoclonnal antibody-coated magnetic beads[J].Immunol methods.2000,240:39~46.

[5] 周思朗,李 鵬,曹漫明,等.大鼠肝癌干細胞生物學行為研究[J].中華肝臟病雜志,2006,14(5):364:366.

[6] Graham SM,Jorgensen HG,Allan E,et al.Primitive,quiescent,Philadelphia- positive stem cells from patients with chronic myeloid leukemia are insensitive to STI571 in vitro[J].Blood,2002,99(1):319~325.

[7] Lechner A,Leech C,Abraham E,et al.Nestin-positive progenitor cells derived from adult human pancreatic islets of Langerhans contain side population(SP) cells defined by expression of the ABCG2(BCRP1) ATP-binding cassette transporter[J].Biochem Biophys Res Commun,2002,293:670~674.

[8] Hirschmann-Jax C,Foster A,Wulf G,et al.A distinct “side population” of cells wit h high drug efflux capacity in human tumor cells[J ].Proc N at l Acad Sci USA,2004,101(39):14228~14233.

[9] Kondo T,Setoguchi T,Taga T.Persistence of a small sub-population of cancer stem-like cells in the C6 glioma cell line[J].Proc Natl Acad Sci.2004,101(3):781~786.

[10]Al-Hajj M,WichaM S,Benita-Hemandez A,et al.Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells [J].Proc NatlAcad Sci USA,2003,100(7):3983~3988.

[11]Lucia R,Dario G,Emanuela P,et al.Identification and expansion of human color-cancer-initiating cells[J].Nature.2007,445(4):111~115.

[12]Galli R,Binda E,Orfanelli U,et al.Isolation and characterization of tumorigenic,stem like neural precursors from human glioblastoma[J].Cancer Res,2004,64(19):7011~7021.

[13]畢長龍,方加勝,陳風華,等.CD133+膠質瘤干細胞化療耐受機制分析[J].中南大學學報(醫學版).2007,32 (4):568~573.

[14]王 彬,楊 輝,尹昌林.惡性膠質瘤細胞株U251中腫瘤干細胞的分離培養及鑒定[J].中國臨床神經科學,2007,15( 6):638~642.

[15]Zhong X et al.Int J Cancer[J].2007,121(10):2125~2131.

[16]Lapidot T,Sirard C,Vormoor J,et al.A cell initiating human acute myeloid leukaemia after transplantation into SCID mice[J].Nature,1994,367 (6464):645~648.

[17]李茗初,陳風華,鄧永文,等.懸浮法培養C6膠質瘤細胞系和該細胞系中腦腫瘤干細胞的分離[J].中國現代醫學雜志,2004,14(24):57~60.

[18]顏 政,方馳華.人肝細胞癌細胞亞群的克隆分離及異質性機制的初步研究[J].世界華人消化雜志,2006,14(5):481~485.

[19]白 潔,王 波,侯 力,等.小鼠腹水型肝癌高淋巴道轉移瘤株Hca-F的再克隆技術[J].大連醫科大學學報,2003,25(1):65~66.

[20]Jun Dou,Meng Pan,Ping Wen,et al.Isolation and Identification of Cancer Stem Like Cells from Murine Melanoma Cell Lines[J].Cellular & Molecular Immunology.2007,4:528~533.

篇10

【Abstract】 AIM: To observe apoptosis and p53 expression changes in hypoxia cultured rat pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMCs). METHODS: The PASMCs were cultured primarily by tissueculture method. The number of apoptotic cells was measured by Hoechst staining and flow cytometry. P53 expression in PASMCs was demonstrated by immunofluorescence(IF) staining and observed by confocal microscopy. RESULTS: Hoechst staining and flow cytometry showed that the number of apoptotic cells was not significantly different between control group and hypoxic 24 h group. IF staining showed that the expression intensity of p53 was increased significantly in hypoxic 24 h group than in control group. CONCLUSION: In the cultured PASMCs, hypoxia does not enhance cell apoptosis, but increases p53 expression.

【Keywords】 anoxia; pulmonary artery; muscle, smooth/cytology; genes, p53; apoptosis

【摘要】 目的: 觀察低氧條件下離體培養的大鼠肺動脈平滑肌細胞(PASMCs)的凋亡和p53表達的變化. 方法: 采用組織塊法原代培養大鼠PASMCs,應用Hoechst染色以及流式細胞術觀察低氧對細胞凋亡的影響;采用免疫熒光染色激光共聚焦顯微鏡觀察p53在低氧條件培養的PASMCs中的表達變化. 結果: 正常條件下培養的PASMCs 和低氧條件下培養的PASMCs的凋亡變化不大,熒光顯微鏡下凋亡細胞計數后亦未見有統計學差異. p53在培養的大鼠PASMCs中有少量表達,低氧刺激可使其表達增高(P

【關鍵詞】 缺氧;肺動脈;肌,平滑/細胞學;基因,p53;細胞凋亡

0引言

肺動脈高壓(pulmonary arterial hypertension, PAH)是臨床上常見的呼吸系統疾病,肺血管收縮和肺小血管結構重建是其發病的基本病理過程;目前研究認為,肺血管壁細胞增殖和凋亡的失衡是肺血管壁結構重建的重要原因[1-2]. p53是近年研究最為廣泛和深入的腫瘤抑制基因之一,由于在慢性肺動脈高壓的形成過程中,也有類似腫瘤細胞的過度增殖以及細胞凋亡的變化. 因此,研究p53在肺動脈高壓發生中的作用,對于了解肺動脈高壓的發病機制,指導臨床治療有一定的積極作用. 本研究我們采用組織塊法原代培養大鼠肺動脈平滑肌細胞(pulmonary arterial smooth muscle cells, PASMCs),應用Hoechst染色以及流式細胞術觀察低氧對細胞凋亡的影響,同時采用免疫熒光染色、激光共聚焦顯微鏡觀察p53表達的變化,了解p53在肺小血管結構重建中的作用.

1材料和方法

1.1材料雌雄不拘SD大鼠,體質量150~180 g(第四軍醫大學實驗動物中心);RPMI1640培養液(GIBCO公司);新生牛血清(北京元亨圣馬生物技術研究所);p53多克隆兔抗鼠IgG, FITC標記山羊抗兔IgG(北京中杉金橋生物技術有限公司);細胞凋亡Hoechst染色試劑盒(Beyotime生物公司);三氣培養箱(德國Heraeus公司);激光掃描共聚焦顯微鏡MRC1024(美國BIORAD公司).

1.2方法

1.2.1大鼠PASMCs的分離及培養采用組織塊法原代培養. 健康大鼠用200 g/L烏拉坦(4 mL/kg)腹腔麻醉后打開胸腔,無菌操作分離肺動脈,剝離血管外膜組織,縱向剪開血管,刀片輕刮內膜,置于盛有2 mL新鮮RPMI1640培養液(含有150 mL/L小牛血清)的青霉素小瓶中,剪成約1 mm×1 mm×1 mm大小組織塊,均勻貼于25 mL培養瓶底部,補加3 mL培養液,蓋好瓶蓋并擰松半圈,將培養瓶底部向上放入CO2孵箱. 37℃, 50 mL/L CO2, 950 mL/L O2條件下孵育4 h后,反轉培養瓶. 3~5 d后,即可在鏡下觀察到有細胞暈出現. 觀察細胞生長狀況,2~3 d換一次培養液,10~13 d后可用2.5 g/L胰酶消化傳代. 實驗選用培養至第3~5代的細胞進行.

1.2.2實驗分組分為正常對照組和低氧24 h組. 正常對照組置于37℃, 50 mL/L CO2, 95 mL/L O2孵箱內培養,低氧組置于37℃, 20 mL/L O2, 50 mL/L CO2, 930 mL/L N2孵箱內培養.

1.2.3培養大鼠PASMCs Hoechst染色將實驗細胞制備成單細胞懸液,以5×104/L密度、每孔2 mL分別接種入2個24孔板內,37℃,50 mL/L CO2, 950 mL/L O2孵箱培養. 24 h后換無血清培養液,分組培養24 h后吸盡培養液,按試劑盒說明書進行操作,染色5 min后在熒光顯微鏡下(×200)觀察. 隨機采集5個不重復視野,計數每100個細胞中凋亡細胞數目.

1.2.4培養的PASMCs流式細胞術檢測將細胞消化后以5×104/L密度種入100 mL培養瓶內,37℃,50 mL/L CO2 , 950 mL/L O2孵箱培養. 24 h后各組均換成無血清培養液,分組繼續培養24 h后終止,制成單細胞懸液,進行AnnexinVflous標記染色,測定細胞凋亡.

1.2.5培養的PASMCs的p53免疫熒光染色及觀察取制備好的單細胞懸液,以5×104/L密度、每孔2 mL分別種入2個24孔板內爬片,37℃, 50 ml/L CO2 950 mL/L O2孵箱培養. 24 h后換無血清培養液. 分組繼續培養24 h后,常規固定、沖洗、封閉,滴加1∶100稀釋的兔抗鼠p53 IgG,4℃濕盒過夜,次日滴加FITC標記山羊抗兔IgG,37℃,2 h后沖洗封片. 激光掃描共聚焦顯微鏡觀察,激發光波長488 nm,放大倍數400×1.23(40倍油鏡). Lasersharp圖像分析軟件,分析單個細胞核平均熒光強度.

統計學處理:所有實驗數據均采用SPSS10.0統計學軟件進行t檢驗分析處理,結果用x±s表示.

2結果

2.1低氧對細胞凋亡的影響正常組織細胞經Hoechst染色后,熒光顯微鏡下可觀察到藍色的細胞核. 凋亡細胞由于核固縮、核碎裂、溶解,染色后可觀察到細胞核致密濃染,或呈碎塊狀. 本實驗顯示正常條件下培養的PASMCs凋亡數與低氧24 h組的PASMCs的凋亡數沒有明顯差異[(16±4) vs (17±3), n=5, P>0.05]. 流式細胞術是應用雙染色法標記檢測細胞凋亡較敏感的方法. 結果同樣顯示: 正常對照組凋亡細胞數為4.5%,低氧24 h組凋亡細胞數為5.6%. 以上結果均提示低氧條件未能誘導離體培養的PASMCs凋亡增加.

2.2低氧對大鼠PASMCs中p53表達的影響免疫熒光染色后,可見正常對照組細胞核熒光較淡,部分細胞甚至未見有熒光發出. 低氧24 h組幾乎所有胞核都有較強熒光發出,熒光強度與正常對照組相比明顯增強[(48.1±4.7) vs (15.7±2.2), n=5, P

A: p53在常氧培養的PASMCs中的表達;B: p53在低氧24 h培養的PASMCs中的表達

圖1培養的PASMCs的p53免疫熒光染色400×1.23(略)

3討論

PAH常引起嚴重的呼吸血流功能紊亂,治療困難,一直是臨床研究的重點. 其中,低氧所引起的慢性PAH的形態學特征主要表現為肺小動脈中層平滑肌細胞增生、增大. 細胞凋亡是調節細胞數量的重要方式. 故觀察PASMCs的增殖和凋亡對探討慢性PAH的發病機制、指導臨床治療研究更有意義. 文獻[3]報道:在慢性PAH大鼠的肺小動脈壁細胞增殖的過程中,細胞凋亡顯著增加,且凋亡細胞數隨低氧時間延長而增加. 其生理意義在于試圖從整體上維持平滑肌細胞數目的動態平衡. 本研究提示在用低氧刺激離體培養的PASMCs時,細胞凋亡無顯著變化,說明離體狀態下,低氧并不是誘導PASMCs的凋亡增加的直接因素. 因此推論,慢性PAH大鼠的肺小動脈壁細胞凋亡的明顯增加是神經、體液等因素共同作用的結果,而非低氧的直接結果.

p53是抑癌基因,也是凋亡相關基因,其表達增多和磷酸化可以誘導細胞中的DNA損毀,從而誘導細胞凋亡[4]. p53還能通過細胞凋亡相關分子的表達,增強細胞對凋亡刺激的敏感性. 相關實驗證明,低氧能增加神經細胞、心肌細胞、腫瘤細胞等的凋亡以及凋亡相關因子p53, bax表達的顯著變化[5]. PAH的發生發展及其嚴重程度與PASMCs的凋亡密切相關,誘導凋亡可以減輕肺動脈高壓的發病程度[6].

本實驗結果表明低氧不能直接誘導的離體培養的PASMCs的凋亡增加,但可以誘導p53的表達顯著增加,提示p53有可能參與了低氧誘導的慢性PAH大鼠的肺小血管壁平滑肌細胞凋亡的調控,從而參與了肺小血管壁結構的重建.

參考文獻

[1] Mandegar M, Cheng YB, Huang W, et al. Cellular and molecular mechanisms of pulmonary vascular: Role in the development of pulmonary hypertension[J]. Microvasc Res, 2004,(68):75-103.

[2] Humbert M, Morrell NW, Archer SL, et al. Cellular and molecular pathobiology of pulmonary arterial hypertension[J]. J Am Coll Cardiol, 2004,43(12):13S-24S.

[3] 彭利靜,李志超,李偉. 慢性低氧性肺動脈高壓大鼠肺組織p53表達增高[J]. 基礎醫學與臨床,2006,26(9): 984-987.

[4] 張振鋒. P53與人類肺癌研究進展[J]. 國外醫學內科學分冊,1999,26(6):255-261.