医学细胞生物学 Medical Cell Biology

绪 论 什么是医学细胞生物学？ 为什么要学习医学细胞生物学？ 如何学习医学细胞生物学？

什么是医学细胞生物学

Cell The basic structure and functional unit of all organisms; cells may exist as independent units of life (as in monads) or may form colonies or tissues as in higher plants and animals.

细胞（cell） 最早于1665年由Robert Hooke发现，它是组成包括人类在内的所有生物体的基本单位，这一基本单位的含义既包括了结构上的，也包括了功能上的。

细胞是由质膜包裹构成完整的功能单位，能自我调节和独立生存，同时它也不断的同外界进行物质、能量、信息的交换。

细胞的发现是和显微镜的发明分不开的。 1604年荷兰人Z. Jansen发明第一台显微镜。Robert Hooke则利用显微镜对物质世界进行了显微观察。

荷兰人列文·虎克(Antonie van Leeuwenhoek, 1632～1723) 第一次观察到完整的活细胞。

细胞学说 1838年M. J. Schleiden提出所有的植物都由细胞构成。 T.Schwann提出所有的动物也都由细胞构成。 所有生物都是由一个或多个细胞组成 细胞是生命的结构单位 1855 德国人R. Virchow 提出“一切细胞来源于细胞”的著名论断，进一步完善了细胞学说。

施莱登（Matthias J.Schleiden,1804～1881） 施旺（Theodor Schwann,1810～1882） 魏尔肖(Rudolf Ludwig Karl Virchow, 1821～1902)

1831年Remark发现无丝分裂 1880年Flemming发现染色质和有丝分裂 1892年Hertwig的《细胞与组织》标志着细胞学的创立

Cell biology Cell biology (cellular biology or cytology) is an academic discipline which studies cells. This includes their physiological properties such as their structure and the organelles they contain, their behaviors, their environment and interactions, their life cycle, division and function (physiology) and eventual death. This is done both on a microscopic and molecular level, and cell biology researches both single-celled organisms like bacteria and specialized cells in multicellular organisms like humans.

细胞生物学（cell biology） 在细胞水平上研究生物体生长、发育、运动、遗传、增殖、分化、衰老、死亡等生命现象的学科。它从细胞整体、亚细胞结构、分子三个不同水平出发，并将这三个不同层次的研究有机地结合起来，最终揭示生命的本质。

分支学科 细胞形态学 细胞生理学 细胞遗传学 细胞化学 分子细胞学 细胞工程学

Molecular Cell biology Molecular Cell Biology concentrates on the macromolecules and reactions studied by biochemists, the processes described by cell biologists, and the gene control pathways identified by molecular biologists and geneticists. Two gathering forces will reshape molecular cell biology: genomics, the complete DNA sequence of many organisms, and proteomics, a knowledge of all the possible shapes and functions that proteins employ.

分子细胞生物学（Molecular Cell Biology） DNA双螺旋模型和“中心法则”提出后逐渐形成，研究的焦点是细胞的生命活动与亚细胞成分的生物分子的结构变化的关系，代表了细胞生物学新的发展方向。

医学细胞生物学 由于生物技术的不断发展，在细胞水平上探讨与揭示生命现象的本质已不是细胞生物学的唯一任务，现代细胞生物学也侧重于在工业、农业、医药学领域的应用，以人体为研究对象，为医学服务的细胞生物学研究即为医学细胞生物学。

人类基因组计划（Human genome project） 1985由美国首先提出，1990年正式启动，我国于1993年加入该计划，承担其中1%的任务，即人类3号染色体短臂上约30Mb的测序任务。2000年6月26日人类基因组框架图完成。2003年4月6国科学家宣布人类基因组序列图完成。

细胞生物学研究的数字化。 细胞生物学研究的系统化。

近几年诺贝尔医学奖获奖情况 1998年 发现NO在心血管系统中作为信号分子 1999年 发现控制细胞内蛋白质运输和定位的信号肽 1999年   发现控制细胞内蛋白质运输和定位的信号肽 2000年: 神经系统中信号相互传递 2001年: 细胞周期的关键分子调节机制 2002年: 器官发育和细胞程序性死亡的 遗传调节机制 2003年：细胞膜水通道，离子通道结构动力学等 研究 2004年：泛素、气味受体和嗅觉系统 2006年：RNA干扰 2007年：DNA重组

为什么要学习医学细胞生物学 现代医学 与现代细胞生物学 的关系

1．细胞生物学的发展促进了医 学的发展 2．医学上的疑难杂症往往也需 要在细胞水平的研究上才能 获得突破

(1.1)生殖（reproduction） 在本质上是精子细胞与卵细胞的结合 干预（生育控制、 治疗不孕不育）

(1.2)分化（differentiation） 受精卵产生的同源细胞，在形态、功能和蛋白质合成等方面发生稳定性差异的过程。

再生医学（regenerative medicine） 分化的过程中，许多组织都保留一些分化程度较低的干细胞（stem cell）处于暂时静止状态，必要时干细胞可通过细胞分裂，分化为更高分化程度的细胞。干细胞生物学的研究将为这类疾病的治疗带来不可限量的前景，它是现代再生医学（regenerative medicine）的基础。

干细胞（stem cell）

九院整复外科专家曹谊林教授在裸鼠身上成功地移植了人造耳

一名7岁男孩因车祸造 成颅骨6×6厘米缺损

一名7岁男孩因车祸造 成颅骨6×6厘米缺损 采用组织工程技术修 复,经4个月随访,生长 良好

(1.3)细胞衰老 （cell aging） 通过衰老机制的研究，最终将揭示人类衰老的本质，进而控制细胞及人的衰老，达到延年益寿的目的。 细胞衰老的机制当前多集中于分子水平上的研究，如衰老相关基因（senescence-associated gene， SAG）、染色体端粒（telomere）、一些与疾病有关的物质（如Alzheimer病中类淀粉前体蛋白）在衰老中的作用等等。

Werner综合症是一种罕见的疾病，患者会在青春期之后出现老化的外貌。病人皮肤、骨骼肌、心血管系统功能退化加速，取自病人身上的培养细胞，其端粒比正常个体短，端粒DNA修复能力降低。有研究表明是由于人类染色体8短臂的Werner综合症基因（WRN）发生突变所致。

(1.4)细胞信号传导(signal trnasduction) 细胞作为生命的基本单位，作为一个相对独立的系统，对于外界输入的信号，如何接受信号、传递和处理信号，乃至作出反应，有一套自身的规律；疾病机制的研究（如肿瘤、药物中毒）、药物的筛选及毒副作用的研究都是以此作为基础开展的。

(1.5)细胞工程 (cell engineering) 应用细胞生物学技术和分子生物学技术，改造细胞，使之有利于医学实践，造福人类

(2.1)疾病发病机制的探讨 疾病是细胞病变的综合反映，而细胞病变则是细胞在致病因素的作用下，组成细胞的若干分子相互作用的结果；生物的理化的和遗传的因素都可能通过不同的途径影响到细胞内的分子存在，而导致细胞病变。

(2.2)疾病诊断的基础 疾病的诊断除了必要的病原学检查外，更主要的是有赖于疾病所带来的异常特征，整体水平、生化水平、细胞水平或分子水平的变化，都可能是疾病诊断的依据 细胞或分子水平的变化来进行诊断就很容易获得早期诊断，也就十分有利于疾病的早期治疗。

(2.3)疾病的治疗 疾病的治疗有赖于对疾病机制的深入了解 细胞治疗是建立在分子生物学特别是细胞生物学的基础上的现代医学治疗，弥补患者的细胞缺陷，恢复细胞内已紊乱的新陈代谢 提高细胞的抗病能力 降低细胞内毒性物质的作用 移植

如何学习医学细胞生物学

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