细胞与细胞工程B1

细胞的糖生物学问题编辑ppt〔一〕中心法那么的概念编辑ppt〔二〕细胞糖生物学特性的复杂性编辑ppt〔三〕聚糖在细胞结构和功能中的重要性编辑ppt细胞的整合通过细胞黏附和细胞连接来实现编辑ppt〔一〕细胞与细胞间的黏附〔1〕细胞间黏附的现象所有实体组织中发生细胞间连接的前提黏附连接〔但并非所有黏附都能形成细胞间结构上的连接〕编辑ppt肝、皮肤、小肠、呼吸道〔1〕细胞间黏附的现象新生细胞的原位黏附编辑ppt神经系统发育、伤口愈合、肿瘤转移迁徙细胞的异位黏附编辑ppt〔2〕细胞间黏附的专一性细胞识别所有黏附事件的发生都具有细胞间的专一性专一性是保证个体、组织空间有序性的根底编辑ppt

采用放射性标记方法测定细胞间黏附的特异性编辑ppt〔3〕细胞黏附的分子根底cell-adhesionmolecules,CAMs编辑ppt细胞间的细胞黏附分子〔CAMs)1、钙黏蛋白(cadherin)；2、神经细胞黏附分子(N-CAM)；3、黏蛋白样细胞黏附分子(mucin-CAM);4、整合素〔integrin)；5、选择素(selectin)编辑ppt1、钙黏蛋白(cadherin)；2、神经细胞黏附分子(N-CAM)；3、黏蛋白样细胞黏附分子(mucin-CAM);4、整合素〔integrin)；5、选择素(selectin)钙黏蛋白(cadherins)编辑ppt钙黏蛋白(cadherins)1、Ca2+依赖性2、介导同种细胞间黏附〔连接〕的主要分子(精确连接的根底，神经细胞之间)3、各种组织细胞中广泛表达目前发现50余种〔由不同的基因所编码〕编辑ppt编辑ppt神经细胞黏附分子(N-CAMs)1、钙黏蛋白(cadherin)；2、神经细胞黏附分子(N-CAM)；3、黏蛋白样细胞黏附分子(mucin-CAM);4、整合素〔integrin)；5、选择素(selectin)编辑ppt神经细胞黏附分子(Nerve-celladhesionmolecules,N-CAMs)1、非Ca2+依赖性；2、属于免疫球蛋白超家族成员3、主要表达于神经细胞；4、介导同种细胞间的黏附〔连接〕；5、不同的N-CAM分子，由同一基因编码编辑pptN-CAM的3种剪切体编辑pptN-CAM分子的特性1、N-CAM分子间的差异和特异性由不同的剪切方式和不同的糖修饰方式所产生2、唾液酸的修饰程度很高，与细胞间的排异程度有关。

在来源于胚胎脑细胞的N-CAM分子中的唾液酸达25%，而来源于成体仅为胚胎的1/3。推测：唾液酸的修饰程度，细胞间黏附的程度成反比胚胎中高——便于细胞迁移成体中低——有利于结构稳定编辑ppt选择素(selectins)1、钙黏蛋白(cadherin)；2、神经细胞黏附分子(N-CAM)；3、黏蛋白样细胞黏附分子(mucin-CAM);4、整合素〔integrin)；5、选择素(selectin)编辑ppt选择素(selectins)细胞外表的糖蛋白；目前发现3类：L-selectin〔白细胞外表〕P-selectin〔血小板外表，被损伤或炎症活化的内皮细胞外表〕E-selectin〔被损伤或炎症活化的内皮细胞外表〕都含有保守性极高的凝集素〔lectin〕区域，该区域可与其它细胞膜上的mucin-CAM结合。编辑ppt黏蛋白样细胞黏附分子(mucin-CAMs)编辑ppt黏蛋白样细胞黏附分子(mucin-CAMs)细胞外表的糖蛋白，有很长的糖链外露；可与其它细胞膜上选择素(selectin)分子中的凝集素〔lectin〕区域结合。Selectinsmucin-CAMs参与细胞运动〔白细胞外漏〕编辑ppt整合素〔integrins)编辑ppt整合素〔integrins)广泛存在于各种细胞外表细胞与基底膜黏附的相关分子白细胞膜上的整合素分子可与血管内皮细胞膜上的ICAMs分子特异性结合〔从血管中外漏〕编辑ppt免疫球蛋白超家族细胞黏附分子(Ig-superfamilyCAM,ICAMs)编辑ppt免疫球蛋白超家族细胞黏附分子(Ig-superfamilyCAM,ICAMs)为N-CAM中的一种特殊类型；表达于内皮细胞外表；可与白细胞膜上的整合素相结合。编辑ppt注意Cadherins—CadherinsN-CAMs—N-CAMs所介到的细胞间黏附为稳定性黏附，常参与后续的细胞连接，并可所涉及细胞的整个生命期间。

Selectins—Mucin-likeCAMs,Integrins—ICAMs所介到的细胞间黏附为暂时性黏附，并伴有结构上的细胞连接。白细胞从血管中游出的行为就是这几中黏附分子所介导的。编辑ppt参与白细胞从血管中游出的细胞黏附分子编辑ppt〔二〕细胞与基质间的黏附〔1〕细胞与基质间黏附的现象存在于所有细胞上皮细胞—基质细胞—基质—细胞胞外基质在组织中呈“立体网格〞形式编辑ppt胞外基质的生物学特性

1、不均一性：不同细胞周围的基质的化学组成可以不同，甚至可以差异很大；2、动态性：即便为同一种细胞，当它处于不同状态时，基质的化学组成就可有很大的差异；3、功能性：结构作用、衬垫保护作用、提供细胞迁移路线、调节细胞〔干细胞〕的增殖与分化编辑ppt〔3〕细胞黏附的分子根底cell-adhesionmolecules,CAMs编辑ppt〔2〕细胞与基质间黏附的分子根底1、细胞外表的黏附分子主要是integrins,其次是selectins等2、基质中的多种大分子物质〔可充当integrins及selectins等黏附分子的配体〕各种胶原、fibronetin、laminin等编辑ppt整合素类型(至少22种〕及其在细胞外基质中配体编辑pptIntegrin的生物学特性

1、不同细胞的外表表达不同的integrin分子细胞附着位置的特异性；2、单个integrin分子的黏附力很弱，但细胞外表通常有integrin分子的大量存在总体黏附力是很强的；3、可参与细胞与基质间已形成黏附的破坏〔通过大量表达其它的integrin分子，竞争性地使已形成黏附〕，即不同integrin分子间可有竞争编辑ppt去黏附因子(de-adhesionfactors)

1、去整合素(disintegrin)：为一种小肽，由细胞合成分泌到细胞外基质，可竞争性地与细胞膜上的整合素结合，降低细胞与基质间的黏附，促进细胞迁移。

2、蛇毒去整合素：有类似于细胞所产生的去整合素的作用。有促进细胞迁移和抗凝血作用。3、蛇毒基质特异性蛋白酶：降解基质中的大分子物质，降低细胞与基质间的黏附，促进细胞迁移。4、ADAM(adisintegrinanda

metalloproteasedomain):同时含去整合素和金属蛋白酶的活性部位。可根据细胞状态的需要而发挥不同的作用。

炎症时，细胞产生膜连TNFα，可通过金属蛋白酶的活性，产生可溶性的TNFα，发挥抗炎作用。编辑ppt细胞分化细胞在个体发育中的根本生物学现象产生细胞的多样性、构成个体发育的根底、保证生命的时代延续。编辑ppt细胞分化的过程分化定向〔commitment〕细胞所具有的潜在分化方向。正常情况下，其细胞将按所预定的方向进行分化。定向包括两个阶段：特化〔specification〕：预定了分化方向的状态〔可改变〕决定〔determination〕：明确了分化方向的状态〔不能改变〕编辑ppt发育过程中的细胞分化个体发育的分化谱系图〔向导方案，中国科学院〕编辑ppt成体组织中的细胞分化组织干细胞〔组织器官结构功能动态平衡的结构根底〕编辑ppt细胞转分化重编程、iPS编辑ppt重编程及iPS编辑ppt

WhatisreprogrammingThereversalofthedifferentiationstateofamaturecelltoonethatischaracteristicoftheundifferentiatedembryonicstateisdefinedasnuclear“reprogramming〞.(1997,核移植)Differentialgeneexpressionistheresultofreversibleepigeneticchangesthataregraduallyimposedonthegenomeduringdevelopment,sotheremodelingofepigeneticmarks,suchasDNAmethylationandhistonemodifications,whichresultsinprogressivechangestothegeneexpressionprogrammayconsideredasthemolecularbasicof“reprogramming〞.(2021)编辑ppt

ThehistoryofreprogrammingNucleartransferCellfusion1997Cellextract2000iPS(inducedpluripotentstemcells)2006编辑ppt

StrategiesofReprogrammingbeforeiPS编辑pptSCNT(Somaticcellnucleartransfer)StemcellspublishedonlineJan17,2021DollyWilmut,I,etal.Nature1997,385:810-813.编辑pptiSCNT(Interspeciessomaticcellnucleartransfer)编辑pptLimitationsReproductivecloning:abnormal;inefficient.GeneticallymatchedEScells:ethics;inefficient.编辑ppt编辑ppt编辑pptLimitationsFusionrateisverylow.Tetraploidcellsaregenerated.编辑ppt编辑pptTarangerCK,etal.MolecularBiologyoftheCell.2005,Vol.16:5719-5735.编辑pptLimitationsNofunctionalreprogrammingdone.Nostablereprogrammingseen.编辑ppt编辑pptPGCsECs,EGsFromteratocarcinomastoembryonicstemcells.Phil.Trans.R.Soc.Lond.2002,Vol.357:405-417Derivationofpluripotentialembryonicstemcellsfrommurineprimordialgermcellsinculture.Cell.1992,Vol.70:841-847.SSCsES-LikecellsGenerationofpluripotentstemcellsfromneonatalES-Likecellsmousetestis.Cell.2004,Vol.119:1001-1012.Pluripotencyofspermatogonialstemcellsfromadultmousetestis.Nature.2006,Vol.440:1199-1203.编辑pptLimitationsMaybelimitedtogermlinecells.Tumorigenicpotential.编辑ppt编辑pptWhatisiPS(inducedpluripotentstemcells)

InducedpluripotentstemcellshavebeenreprogrammedfromdifferentiatedcellstoanES-likecell.编辑pptThemilestonesofiPSYamanaka’steam:mouseFbx15-iPS20062007-112007-6

...Yamanaka’sandRudolf’steams:mouseNanog/Oct4-iPSYamanaka’sandThomson’steam:humaniPSMore…编辑pptA)ModifiedBACconstruct.Blackboxesindicatetheopenreadingframe.

B)GFPexpressioninNanog-GFPtransgenicmouseembryos.

C)GenerationofiPScellsfromMEFsofNango-GFP-IRES-Purortransgenicmice(clone20D17).

编辑pptD)Teratomas.(clone20D17).

E)GermlinechimaerasfromNanogiPScells.KeisukeOkita,etal.Nature2007,Vol448:313-317.编辑pptThefeaturesofiPSReprogrammingfactors.Selectionschemes.Sequentialactivationofpluripotencymarkers.FunctionalcriteriatoassesstheiPS.编辑pptReprogrammingfactorsThreegroupsofpotentialpluripotency-inducingfactorshavebeenselected.

Group1:consistsoftranscriptionfactorsspecificallyexpressedinESCs,including

Nanog,

Oct-3/4,Sox2,UTF1,Sall4,Sox15,Rex1.Group2:consistsofgrowth-andtumour-relatedgeneproductsthathavebeenshowntoplayimportantroleinESCs,including

c-Myc,

Stat3,beta-catenin,Grb2,KLF4,TCL1,ERas.Group3:consistsoffactorsthatarealsospecificallyexpressedinESCs,butwith,asyet,lessdefinedfunctions,includingECAT1,ESG1,Fbx15,DNMT3L,

ECAT8,GDF3,ECAT15-2,Fthl17,Stella.Yamanaka.CellProlif.2021,41:51-56.编辑pptReprogrammingfactors编辑pptSelectionschemes编辑pptSequentialactivationofpluripotencymarkers编辑pptFunctionalcriteriatoassess