细胞增殖
出处:按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《临床人体解剖生理学》第20页(1570字)
一个细胞分裂成为两个新细胞的过程,称为细胞增殖(cell generation)。细胞通过分裂增殖产生新的细胞,使人体能够生长、发育和补偿因创伤或衰老而死亡的细胞。细胞从前一次分裂结束起到下一次分裂结束为止所经历的过程,称细胞增殖周期(cell generation cycle),简称细胞周期(cell cycle)。细胞周期可分为间期(intcrphase)和有丝分裂期(mitosis phase)(图2-4)。
图2-4 细胞增殖周期示意图
(一)间期
间期是指细胞两次分裂之间的时期,可分为三个阶段。细胞在有丝分裂结束后,就开始第一个生长阶段,称G1期,此期为DNA合成前期。接着是DNA合成的阶段,称S期,此期DNA复制,DNA含量增加一倍。如果DNA复制受到障碍或发生错误,就会抑制细胞的分裂或引起变异,导致形成异常细胞。某些化疗药物就是专门作用于S期,干扰或阻断肿瘤细胞中DNA的合成。如:5-氟尿嘧啶能使DNA合成发生障碍;环磷酰胺能破坏DNA的结构,故对S期有强烈抑制作用。细胞第二个生长阶段,称G2期,即DNA合成后期,此时DNA的合成已终止,但有少量RNA和组蛋白合成。
(二)有丝分裂期
有丝分裂是最普通的分裂方式,由于在分裂过程中,光镜下可见细丝,故称有丝分裂。在分裂过程中将S期中倍增的遗传物质(DNA)形成染色体,然后再平均分配到两个子细胞中。有丝分裂期简称M期。此期是一个连续的动态变化过程,一般分为四期。
1.前期(prophase) 中心粒分裂为二,染色质由细丝状缩短变粗成为染色体,接着每个染色体纵裂为两个染色单体(chromatid),两者仅在着丝点相连。核膜和核仁消失,已复制的中心粒分别向细胞两极移动,同时中心粒周围出现纺锤丝,形成纺锤体(spindle)。
2.中期(metaphase) 中心粒分别移到细胞两极。每一条染色体分别与两极中心粒发出的纺锤丝相连。并将染色体牵拉排列在赤道板上。
3.后期(anaphase) 姐妹染色体单体分开,它们被纺锤丝牵拉彼此分离向两极移动,同时细胞膜在赤道板部开始凹陷将形成子细胞的细胞膜。
4.末期(telophase) 染色体逐渐恢复为染色质,核仁、核膜重新出现,细胞凹陷处继续加深,最后完全断离为两个新的子细胞。
整个细胞周期是一个动态过程,互相联系不可分割,若某个阶段受到干扰时,细胞的增殖则发生障碍。临床上各种抗癌药物,就是根据细胞增殖各阶段不同特点,对癌细胞繁殖各期产生不同的效应,如放线菌D(actinomycin D)能抑制蛋白质合成,对G1及G2期有明显抑制效果;5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-Fu)能使DNA合成发生障碍;环磷酰胺(cyclophosphamide)能破坏DNA的结构,故对S期有强烈抑制作用,使之不能复制,导致细胞分裂停止或死亡。此外,长春花碱(vincaleukoblastine)及秋水仙碱(colchicine)可阻止纺锤体形成,从而抑制癌细胞分裂。故利用各种抗癌药物的不同作用,配伍使用以提高抗癌效果。因此熟悉细胞周期的理论对医药临床实践有着重要指导意义。