祝明玥
(黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué),黑龍江 哈爾濱 150070)
細(xì)胞分裂分化與肺癌
祝明玥
(黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué),黑龍江 哈爾濱 150070)
細(xì)胞分化是細(xì)胞生物生長發(fā)育的關(guān)鍵,生物體的生長主要靠的是細(xì)胞數(shù)量和種類的增加。正常情況下,細(xì)胞的分裂分化都是在嚴(yán)格的程序下穩(wěn)定的進(jìn)行的,及時(shí)出現(xiàn)個(gè)別異常的分裂和分化也會(huì)被細(xì)胞內(nèi)的清除機(jī)制安全清除,而只有當(dāng)機(jī)體的免疫功能出現(xiàn)異常時(shí),才會(huì)使得異常分裂分化的細(xì)胞繼續(xù)分裂分化下去,最終形成腫瘤組織。本文就對(duì)細(xì)胞分裂分化以及其與肺部腫瘤形成的關(guān)系進(jìn)行闡述。
細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化、肺癌
人身體中的細(xì)胞多種多樣,根據(jù)部位、功能、外形等等可以分類成很多的類型,而根據(jù)細(xì)胞分裂能力的情況來看,人體內(nèi)的細(xì)胞總共可以分為穩(wěn)定細(xì)胞、不穩(wěn)定細(xì)胞和永久性細(xì)胞。
穩(wěn)定細(xì)胞的另一個(gè)名字為靜止細(xì)胞,顧名思義,這一類細(xì)胞一般情況下,是呈分裂靜止?fàn)顟B(tài)的,其數(shù)量相對(duì)比較穩(wěn)定,在細(xì)胞分裂周期中的G0期,但是并不代表這一類細(xì)胞永遠(yuǎn)不進(jìn)行分裂分化,當(dāng)組織受到損傷需要新細(xì)胞的合成進(jìn)行修復(fù)的時(shí)候,這一類細(xì)胞便可以被喚醒進(jìn)行細(xì)胞分裂,也就是進(jìn)入DNA合成期G1。身體中這一類細(xì)胞的數(shù)量相對(duì)還是很多的,如組成腺體器官的細(xì)胞像胰腺、汗腺等。
這一類細(xì)胞又可以叫做持續(xù)分裂細(xì)胞,代表他們?cè)诜至汛螖?shù)沒有達(dá)到最大時(shí),是一直保持一種持續(xù)分裂狀態(tài)的。這一類細(xì)胞主要見于分裂旺盛的組織器官,如人的表皮、粘膜和男性睪丸內(nèi)生殖細(xì)胞等。
這是一類在身體內(nèi)及其“珍貴”的細(xì)胞,因?yàn)檫@一類細(xì)胞的特點(diǎn)就是一旦損傷便無法修復(fù),只能通過結(jié)締組織填補(bǔ)空缺,也就是說這一類細(xì)胞在身體內(nèi)的數(shù)量在生長發(fā)育的早期便已經(jīng)固定了。屬于這一類細(xì)胞的油神經(jīng)細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞和心肌細(xì)胞。而這細(xì)胞往往在身體內(nèi)起到重要的作用,因此我們還是希望他們能夠在受損的時(shí)候進(jìn)行一系列修復(fù)的,這就是目前基因工程、細(xì)胞工程等新興技術(shù)努力發(fā)展的方向。
真核細(xì)胞分裂方式主要有有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。
無絲分裂主要是一些特殊真核細(xì)胞的分裂方式比如雞胚血細(xì)胞等,其實(shí)這種細(xì)胞分裂方式主要是原核細(xì)胞的分裂方式,真核中較少。
有絲分裂主要是身體中非生殖細(xì)胞的增殖分裂方式,主要分為分裂間期和分裂期。減數(shù)分裂是體內(nèi)生殖細(xì)胞分裂增殖的主要方式,其最大的特點(diǎn)是DNA復(fù)制一次而細(xì)胞分裂兩次,這樣最終生成的細(xì)胞染色體數(shù)量減半,這種方式對(duì)于維持人類遺傳穩(wěn)定性具有及其重要的意義。
這三種分裂方式與腫瘤關(guān)系最為密切的是有絲分裂,因?yàn)橄旅嬷攸c(diǎn)介紹有絲分裂。
有絲分裂大體上分為有絲分裂間期與有絲分裂期。有絲分裂間期從時(shí)間上來說占據(jù)分裂期的90-95%,因此間期正常對(duì)于細(xì)胞正常分裂具有重要作用。細(xì)胞在有絲分裂間期主要進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成,為接下來相對(duì)快速的分裂期做準(zhǔn)備。這種物質(zhì)合成主要表現(xiàn)在蛋白質(zhì)和DNA的合成。間期具體可以分為G1、S、G2期,G1期以DNA和合成為主,并且細(xì)胞體積會(huì)有適當(dāng)增大,合成的蛋白質(zhì)既可以是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分又可以是一系列酶類物質(zhì),為接下來的DNA合成準(zhǔn)備。S期是DNA合成期,細(xì)胞從G1期進(jìn)入到S期是十分重要的一個(gè)過程,因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)存在細(xì)胞分裂的檢查點(diǎn),這個(gè)過程是檢查點(diǎn)之一,只有DNA復(fù)制正常才能使得細(xì)胞最終分化成正常的子代細(xì)胞。G2期屬于DNA合成后期。
有絲分裂期,真核細(xì)胞有絲分裂期主要分為分裂前期、分裂中期、分裂后期和分裂末期。細(xì)胞從有絲分裂間期進(jìn)入到有絲分裂前期后首先會(huì)表現(xiàn)為細(xì)胞核體積的增大,染色質(zhì)螺旋折疊顏色加深變?yōu)槿旧w,核膜核仁逐漸消失,中心體在末期已經(jīng)形成紡錘體。有絲分裂中期的最大特點(diǎn)是染色體在紡錘體的作用下牽引到赤道板上,中期是細(xì)胞在分裂時(shí)期最為規(guī)整的一個(gè)時(shí)期,在光鏡染色觀察下也最為明顯。分裂后期主要是姐妹染色單體的分裂,此時(shí)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)量加倍(之前都是DNA數(shù)量加倍,但是由于是姐妹染色單體結(jié)合的結(jié)構(gòu)所以染色體的數(shù)量是不變的),末期主要是細(xì)胞分裂的完成,動(dòng)物細(xì)胞主要是細(xì)胞膜在赤道板大致位置凹陷而后分裂成兩個(gè)相同的細(xì)胞。
細(xì)胞經(jīng)過有絲分裂后變成兩個(gè)完全相同的細(xì)胞,從而是細(xì)胞的數(shù)量加倍,而細(xì)胞分化是指細(xì)胞在分裂過程中細(xì)胞種類功能逐漸朝某個(gè)固定方向變化,最后形成高度分化的細(xì)胞。
人身體內(nèi)細(xì)胞不同時(shí)期不同部位的細(xì)胞的分化潛能有所不同。細(xì)胞分化潛能是指細(xì)胞分化為身體各種組織并具有構(gòu)建成完整個(gè)體能力的大小。受精卵是分化潛能最大的細(xì)胞,因?yàn)樗俏覀兩淖畛跏夹问?,通過受精卵的分裂分化,逐漸發(fā)育出我們身體各個(gè)組織細(xì)胞、器官并組成個(gè)體,因此我們稱受精卵為全能干細(xì)胞。但是在我們身體中絕大多數(shù)細(xì)胞只具備“部分全能性”細(xì)胞具備分化成多種組織的潛能,但是無法構(gòu)建個(gè)體,此時(shí)稱之為多能干細(xì)胞,當(dāng)細(xì)胞只能分化成一種細(xì)胞時(shí),稱為單能干細(xì)胞??傮w的結(jié)論是,隨著身體的發(fā)育細(xì)胞的分化潛能越來越小,直到不能分化。
腫瘤的形成是細(xì)胞癌變的結(jié)果,細(xì)胞癌變是指細(xì)胞在遺傳物質(zhì)層面發(fā)生變異導(dǎo)致細(xì)胞分裂不在受到限制,并且細(xì)胞可以出現(xiàn)去分化的特征。細(xì)胞基因組中正常包含原癌基因和抑癌基因,兩者共同作用使得細(xì)胞既能夠正常分裂增殖又不至于過度。當(dāng)致癌物質(zhì)作用于細(xì)胞時(shí),發(fā)生的變化主要是原癌基因變?yōu)榘┗颍职┗蚴?,因而?dǎo)致細(xì)胞的生長分裂失去控制,變?yōu)榘┘?xì)胞。
正常細(xì)胞一生分裂的次數(shù)是有所限制的,這其中的理論成為海佛烈克極限,指的是正常人類細(xì)胞,在細(xì)胞分裂停止前所能分裂的次數(shù)限制,一般在細(xì)胞培養(yǎng)下可以分裂40-60次,原理在于隨著每次細(xì)胞分裂的進(jìn)行,細(xì)胞DNA上的端粒都會(huì)相應(yīng)的縮小,當(dāng)端??s小到一個(gè)極限長度時(shí),細(xì)胞便無法再進(jìn)一步分裂了。而癌細(xì)胞中,這種限制卻被打破了,是因?yàn)榘┘?xì)胞中存在一種稱為端粒酶的酵素,這種酵素可以延長端粒的長度,進(jìn)而給予這些細(xì)胞無限分裂的潛能。
癌細(xì)胞與普通細(xì)胞的區(qū)別主要有以下幾點(diǎn):
形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同:正常來講同一組織的細(xì)胞大小、形態(tài)基本一致,而癌細(xì)胞即使是與其起源組織的細(xì)胞的相比也具有明顯的異型性,一般來說癌細(xì)胞細(xì)胞核體積增大,形態(tài)怪異,可以出現(xiàn)巨核、多核、雙核和異性核。
細(xì)胞代謝的不同:癌細(xì)胞由于分裂增殖活動(dòng)旺盛,因此其相應(yīng)的物質(zhì)合成也十分旺盛,主要是蛋白質(zhì)、核酸等的合成。因而癌細(xì)胞會(huì)消耗身體內(nèi)大量的物質(zhì),導(dǎo)致正常細(xì)胞的營養(yǎng)供應(yīng)不足,臨床上惡性腫瘤晚期病人一般呈現(xiàn)出的惡病質(zhì)的原理就是這樣。
細(xì)胞生長方式:癌細(xì)胞的生長具有自主性,正常細(xì)胞存在的接觸抑制現(xiàn)象在癌細(xì)胞中不存在,癌細(xì)胞的生長并不受到限制。同時(shí)癌細(xì)胞具有浸潤性和轉(zhuǎn)移性,一般惡性腫瘤具有轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)。
肺癌有成為原發(fā)性支氣管肺癌,是來源于支氣管粘膜上皮的惡性腫瘤。肺癌產(chǎn)生的原因還不明確,但是長期大量吸煙是肺癌的最重要影響因素。其他的因素如大氣污染、烹飪油煙等也具有一定相關(guān)性。
肺癌病理分型主要分為兩大類,分別為小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌。具體的分型如下:
鱗狀細(xì)胞癌:這一類與吸煙的關(guān)系十分密切,主要見于長期吸煙的男性,生長速度較為緩慢,病程總體較長。
腺癌:近年來腺癌的發(fā)病率逐漸增加,成為目前最為常見的肺癌類型,發(fā)病年齡較低,癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移發(fā)生的較早,惡性程度較高。
小細(xì)胞癌:與吸煙關(guān)系同樣很密切,根絕該類癌細(xì)胞的形態(tài)又可以成為燕麥細(xì)胞癌,小細(xì)胞癌是神經(jīng)內(nèi)分泌起源,惡性程度很高,生長迅速,早期轉(zhuǎn)移,因此預(yù)后很不好。
大細(xì)胞癌,比較少見,與吸煙有關(guān),大細(xì)胞癌的分化程度較低,預(yù)后不良。
細(xì)胞的生命形式是我們宏觀生命情況的體現(xiàn),人體的健康狀況與身體內(nèi)大部分細(xì)胞的狀況是相一致的。腫瘤是細(xì)胞病變最嚴(yán)重的形式,而腫瘤的形成源于細(xì)胞的異常分裂分化,因此充分了解細(xì)胞分裂分化的特點(diǎn)及其影響因素對(duì)防治腫瘤具有積極的意義。
[1] 孫君潔.細(xì)胞分化與腫瘤[J].昆明醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),1988(4).
[2] 鄒小農(nóng).中國肺癌流行病學(xué)[J].中華腫瘤防治雜志,2007,14(12):881-883.
[3] 劉東華,蔣悟生,李懋學(xué).鎘對(duì)洋蔥根生長和細(xì)胞分裂的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),1992,12(4):439-446.
R734.2
A
ISSN.2095-8242.2017.055.10859.02
本文編輯:王雨辰