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細(xì)胞學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的關(guān)系范文第1篇

【摘要】 ［目的］應(yīng)用重組骨形成蛋白4/7融合基因腺相關(guān)病毒載體（AAV BMP4/7）轉(zhuǎn)染兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs)，觀察其對BMSCs生物學(xué)行為的影響。［方法］（1）采用RTPCR一步法和基因重組法，從胎盤組織中克隆BMP4和BMP7成熟肽cDNA，獲取BMP4/7融合基因，克隆到質(zhì)粒pGEM質(zhì)粒中；（2）從pGEMBMP4/7質(zhì)粒中切取BMP4/7融合基因克隆到穿梭質(zhì)粒，在大腸桿菌內(nèi)重組，在293細(xì)胞中構(gòu)建AAVBMP4/7重組腺相關(guān)病毒載體；（3）不同MOI值的AAVBMP4/7轉(zhuǎn)染兔BMSCs，觀察細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化，MTT法描記細(xì)胞生物曲線，觀察對細(xì)胞增殖的影響，以AAVEDFP做對照；（4）AAVBMP4/7轉(zhuǎn)染兔BMSCs細(xì)胞7、14 d后，行ALP及OC含量測定，觀察成骨活性，以AAVEDFP做對照。［結(jié)果］（1）成功構(gòu)建高滴度的攜帶BMP4/7融合基因的重組腺相關(guān)病毒AAVBMP4/7；（2）AAVBMP4/7轉(zhuǎn)染BMSCs細(xì)胞后，細(xì)胞增殖活性良好，轉(zhuǎn)染效率為72%，細(xì)胞形態(tài)呈典型的成骨改變，1×105 vg/cell的MOI值對細(xì)胞形態(tài)影響較小，而轉(zhuǎn)染效率強(qiáng)于5×104vg/cell(59.38%)。（3）AAVBMP4/7轉(zhuǎn)染細(xì)胞后，ALP、OC含量均明顯增高，并與轉(zhuǎn)染后誘導(dǎo)培養(yǎng)的時間呈正相關(guān)，與對照組比較差異統(tǒng)計學(xué)意義（tALP=896.88 P

【關(guān)鍵詞】 骨組織工程； 骨形成蛋白； 融合基因； 腺相關(guān)病毒； 骨髓基質(zhì)干細(xì)胞

Abstract：［Objective］To determine the biological effects of transfection of adenoassociated rirus(AAV) BMP4/7 on rabbit bone marrow stromal cells (BMSCs).［Method］The mature peptide of BMP4 and BMP7 were gained by OneStep RTPCR from the human placenta and the BMP4/7 fusion gene was gained through gene recombinant techniques and then transferred to pGEM plasmid. The BMP4/7 fusion genen was cut down from the pGEMBMP4/7 and the recombination was successfully completed in colibacillus， and recombinant adenoassosiated was produced in 293 cells. Rabbit BMSCs were transfected with the recombinant adenoassosiated virus vectors carrying BMP4/7 fusion gene with differen multiplicitv of infection(MOI) values. Cell growth curves were drawn to evaluate the biologic effect of AAVBMP4/7 on cytoactivity. The transfection efficiency was measured using MTT method. The ossification of cells was evaluated by investigating the shape change of the cell ability of ALP and OC at 7，14 days after transfection. Cells were then transfected with AAVBMP4/7 and AAVEGFP，respectively.［Result］1.We successfully constructed the recombinant adenoassosiated virus with BMP4/7 fusion gene.2.The ttransfection efficiency of AAVBMP4/7 was roughly 72% without siginifficant biologic effect on cytoactivity.The ossification of cells was significant after transfection with AAVBMP4/7. The 1×105 vg/cell MOI value of transfection efficiency was stroger than 5～104 vg/cell MOI value (59.3，8%). 3. The concentrations of ALP and OC in AAVBMP4/7 transfection groups were significantbly higher than in AAVEGFP groups (tALP=896.88 P

Key words：bone tissue engineering; bone morphogenetic protein;fusion gene; adenoassociated virus; bone marrow stromal cells

骨形成蛋白(bone morphogenetic proteins，BMPs)具有誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow stromal cells，BMSCs)向成骨或成軟骨細(xì)胞分化、促進(jìn)新骨形成的作用。BMPs家族已發(fā)現(xiàn)20余種成員，以BMP2、BMP4、BMP7的活性最強(qiáng)，它們可促進(jìn)軟骨和新生骨形成。在促進(jìn)骨及脊柱融合的實(shí)驗(yàn)中已取得了成功的經(jīng)驗(yàn)［1］，其中BMP4，7均表現(xiàn)出不同的促進(jìn)骨和脊柱融合的作用［2，3］。人體內(nèi)BMPs多為同源二聚體，也存在少量的異源二聚體，如BMP2／7， BMP4／7等。文獻(xiàn)報道BMPs異源二聚體比同源二聚體的活性高20倍［4，5］。

腺相關(guān)病毒(adenoassiciaed virus，AAV)具有高效轉(zhuǎn)染靶細(xì)胞，長期穩(wěn)定表達(dá)外源基因及安全性好等特點(diǎn)［6］。本實(shí)驗(yàn)通過構(gòu)建出融合基因BMP4／7的腺相關(guān)病毒載體(AAVBMP4／7)，觀察AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染對兔BMSCs細(xì)胞生物學(xué)行為的影響，從而探討B(tài)MP4／7融合基因是否具有促進(jìn)兔BMSCs細(xì)胞成骨活性，為骨組織工程提供新的治療思路。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

OneStep RTPCR試劑盒(CLOTECH公司)，DNAMarker(大連寶生生物工程公司)，pGEMT，DMEM(哈爾濱弘博生物公司)，限制性內(nèi)切酶、Taq酶、T4連接酶(美國Promega公司)，PCR引物(上海Sigma生物制品公司)，堿性磷酸酶(ALP)檢測試劑盒(武漢博士德試劑公司)，骨鈣素(OC)檢測試劑盒(北京東亞免疫技術(shù)研究所)，重組增強(qiáng)型綠色熒光蛋白基因的腺相關(guān)病毒載體(adeno associated virusenhancement green fluore scent protein，AAVEGFP)(本元正陽公司提供)。

引物設(shè)計根據(jù)pGEMBMP4／7質(zhì)粒為測序模板，用pGEM兩側(cè)特異的引物進(jìn)行測序。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

（1）兔BMSCs的體外培養(yǎng)：取健康新西蘭大白兔13只(由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室提供)，雄性，體重20 kg左右，2.5個月齡，按全骨髓法分離培養(yǎng)BMSCs，進(jìn)行原代培養(yǎng)，待細(xì)胞匯合成單層后，消化傳代，取生長狀態(tài)良好的第3代細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)。

（2）pGEMBMP4的構(gòu)建及鑒定：根據(jù)Gene Bank中和hBMP4的基因序列設(shè)計引物，上游引入EcoR I位點(diǎn)，下游引入BamH I位點(diǎn)，從胎盤組織中，RTPCR一步法擴(kuò)增BMP4成熟肽序列，將BMP4基因克隆入pGEMT載體中，獲得重組質(zhì)粒pGEMBMP4，然后用EcoR I和BamH I酶切pGEMBMP4質(zhì)粒，回收酶切片斷。T4連接酶16℃過夜，轉(zhuǎn)化大腸桿菌，DH5α感受肽細(xì)胞，篩選陽性克隆，獲得pGMEBMP4，EcoR I、BamH I雙酶切，進(jìn)行1.5％瓊脂糖凝膠電泳鑒定和PCR引物擴(kuò)增鑒定，以pGEM多克隆位點(diǎn)兩側(cè)特異引物進(jìn)行測序，與Gene Bank中的BMP4成熟肽序列比對。

(3)pGEMBMP7的構(gòu)建及鑒定：根據(jù)Gene Bank中hBMP7的基因序列設(shè)計引物，上游引入BamH I位點(diǎn)，下游引入PstI酶切位點(diǎn)，同實(shí)驗(yàn)方法2步驟相同進(jìn)行pGEMBMP7的重組質(zhì)粒構(gòu)建、轉(zhuǎn)化、篩選、及相關(guān)的酶切1．5％瓊脂糖凝膠電泳鑒定和PCR引物擴(kuò)增鑒定，并進(jìn)行測序。

(4)AAVBMP4／7的構(gòu)建及鑒定：采用DNA連接法將BMP4與BMP7基因片段連接，得到BMP4／7融合基因，經(jīng)測序鑒定后，克隆到質(zhì)粒pGEM。從pGEMBMP4／7質(zhì)粒中切取BMP4／7融合基因克隆到穿梭質(zhì)粒，在大腸桿菌內(nèi)重組，在293細(xì)胞中構(gòu)建AAVBMP4／7重組腺病毒。用EcoRI、BamH I Pst I酶切鑒定分析，將AAVBMP4／7質(zhì)粒轉(zhuǎn)化DH5α細(xì)胞，大量提取腺相關(guān)病毒質(zhì)粒，取脂質(zhì)體Lipofectamine 2 000，按說明書轉(zhuǎn)染293細(xì)胞，G418篩選培養(yǎng)，獲取抗約克隆細(xì)胞株。

(5)AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染對細(xì)胞形態(tài)學(xué)的影響：取生長狀態(tài)良好的第3代細(xì)胞，0.25％胰蛋白酶消化后，接種到24孔板，每孔均勻接種105個細(xì)胞，培養(yǎng)至70％融合，進(jìn)行病毒感染，實(shí)驗(yàn)按照AAV轉(zhuǎn)染細(xì)胞感染復(fù)數(shù)(Multiplicit of infection，MOI)值，按梯度選取4組不同MOI值，分別為5×104 vg／cell，1×105 vg／cell，5×105 vg／cell，1×106 vg／cell，每組6孔，按不同的MOI值，將各孔所需要的病毒量及血清DMEM，加入各孔，轉(zhuǎn)染2 h后，吸出病毒液，加入普通DMEM，常規(guī)培養(yǎng)，轉(zhuǎn)染后每24 h觀察細(xì)胞學(xué)改變。

(6)AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染對細(xì)胞增殖活性的影響取MOI值為1×105 vg／cell的病毒轉(zhuǎn)染兔BMSCs (轉(zhuǎn)染組)2 h，取未轉(zhuǎn)染的BMSCs為對照組(非轉(zhuǎn)染組)。將細(xì)胞消化收集后，按1×104／孔接種于96孔板，于接種后12、24、48、72、96h，行MTT法測定細(xì)胞活性(λ630 nm)，并描記細(xì)胞生長曲線，比較兩組細(xì)胞增殖情況，觀察AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染對細(xì)胞增殖活性的影響。

(7)AAV病毒的轉(zhuǎn)染效率：取生長狀態(tài)良好的第3代細(xì)胞，以1×105 vg／cell MOI值轉(zhuǎn)染2 h后，行流式細(xì)胞儀檢測綠色熒光表達(dá)，計算細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率(實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次)，5×104 vg／cell MOI值為對照。

(8)AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染對細(xì)胞成骨活性的影響: 以AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染細(xì)胞2 h(實(shí)驗(yàn)組)后，培養(yǎng)7、14 d，在倒置相差顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)改變，觀察成骨分化，以AAVEGFP為對照病毒，進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)對照(對照組)(每組樣本量為6份)。于轉(zhuǎn)染后培養(yǎng)7、14 d，分別收集兩組細(xì)胞上清液，按ALP檢測試劑盒說明處理上清，比色儀測定(520 nm，1 cm光鏡比色)，計算上清液中ALP的含量；另于轉(zhuǎn)染后培養(yǎng)7、14 d，分別收集兩組細(xì)胞上清液，按照試劑盒說明檢測OC值， 收集細(xì)胞培養(yǎng)液100 μl，與125I標(biāo)記的OC抗體100 μl混合后，4℃下放置24 h，加入分離劑混勻后，室溫放置， 4℃離心棄去上清檢測沉淀物放射劑量，計算各組平均OC含量。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 11.5統(tǒng)計學(xué)軟件包進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)用±s表示，組間比較采用兩組獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)，P

2 結(jié) 果

2.1 pGEMBMP4 及pGEMBMP7的構(gòu)建與鑒定

從陽性克隆中提取pGEMBMP4質(zhì)粒及pGEMBMP7質(zhì)粒，經(jīng)雙酶切后，進(jìn)行1.5％瓊脂糖凝膠電泳鑒定 和PCR引物擴(kuò)增鑒定，分別可見374、451 bp亮帶(圖1，2)測序結(jié)果與Gene Bank中報道的BMP4基因和BMP7基因成熟肽序列完全符合。

2.2 AAVBMP4／7的構(gòu)建與鑒定

成功獲得了AAVBMP4／7，經(jīng)雙酶切鑒定可見826 bp亮帶(圖3)，基因測序結(jié)果與Gene Bank中BMP4、 BMP7成熟肽基因序列一致，并成功在二者之間加入6個連接肽編碼基因。經(jīng)EcoR I、BamH I Pst I鑒定和相應(yīng)的PCR引物擴(kuò)增，在瓊脂糖凝膠電泳上，分別有374、451 bp的亮帶，(圖4)，說明成功獲得了BMP4、BMP7的融合基因，重組產(chǎn)生了攜帶融合基因BMP4／7的腺相關(guān)病毒質(zhì)粒。

圖1 BMP4重組質(zhì)粒雙酶切鑒定 圖2 PCR產(chǎn)物及BMP7重組質(zhì)粒酶切鑒定 圖3 融合基因克隆載體鑒定 M：DNAMarker 1.PGEM／BMP4，PGEM／BMP7，融合基因 2.PCR片斷 圖4 PBV222／BMP4／7表達(dá)質(zhì)粒酶切鑒定 1．丸DNA分子量標(biāo)準(zhǔn) 2．Eco RI與Pst I酶切質(zhì)粒AAVBMP4／7 3．BamH I、Pst I切質(zhì)粒AVVBMP4／7 4．Eco RI與BamHI酶切質(zhì)粒AAVBMP4／7 5．BMP7PCR片斷 6．BMP4PCR片斷 M：DNAMarker

2.3 AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染對細(xì)胞學(xué)形態(tài)學(xué)的影響

以不同的MOI值分別轉(zhuǎn)染兔BMSCs細(xì)胞，轉(zhuǎn)染后24 h，各組均可觀察到細(xì)胞形態(tài)變化，長梭形細(xì)胞收縮， 邊緣不規(guī)則，72 h后上述改變明顯，部分細(xì)胞失去BMSCs典型細(xì)胞形態(tài)，排列不規(guī)則，呈多角形或無規(guī)矩形。上述改變隨著MOI值地增大而顯著，5×104 vg／cell基本無明顯變化，1×105 vg／cell變化較輕，1×106 vg／cell組影響最明顯，部分細(xì)胞崩解(圖5)。

圖5 AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染72 h后細(xì)胞改變 5a 5×104 vg／cell細(xì)胞無明顯變化 5b 1×105 vg／cell變化明顯，長梭形細(xì)胞收縮，邊緣不規(guī)則 5c 5×105 vg／cell細(xì)胞進(jìn)一步變化 5d 1×106 vg／cell部分細(xì)胞崩解(×200)2.4 AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染對細(xì)胞增殖活性的影響

轉(zhuǎn)染組和非轉(zhuǎn)染組細(xì)胞于接種后12、24、48、72、96 h行MTT(λ=630 nm)法測定細(xì)胞活性，繪制生長曲線，結(jié)果表明兩組細(xì)胞倍數(shù)增殖期均出現(xiàn)于24 h，轉(zhuǎn)染組活性略低于未轉(zhuǎn)染組，但細(xì)胞增殖活躍，提示AAV對細(xì)胞生長曲線的影響小(圖6a、b)。

圖6 AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染對細(xì)胞增殖活性的影響及轉(zhuǎn)染BMSCs細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率 6a MOI值1×105 vg／cell轉(zhuǎn)染 6b MOI值5×104 vg/cell轉(zhuǎn)染

2.5 AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染效率檢測

取生長狀態(tài)良好的第3代細(xì)胞，以MOI值1×105 vg／cell轉(zhuǎn)染，流式細(xì)胞儀計算轉(zhuǎn)染效率，平均轉(zhuǎn)染效率為72％，MOI值時對細(xì)胞形態(tài)影響較小，而轉(zhuǎn)染效率強(qiáng)于5×104 vg／cell(59.38％)。 (x2=15.58，P

2.6 AAVBMP4／7對細(xì)胞成骨活性的影響

(1)倒置相差顯微鏡觀察：取AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染組及AAVEGFP轉(zhuǎn)染組細(xì)胞，于轉(zhuǎn)染后7、14 d，倒置相差顯微鏡觀察，可見AVBMP4／7組于轉(zhuǎn)染后7 d，細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯改變，起初細(xì)胞分布不均勻，出現(xiàn)局部密集，局部疏松，細(xì)胞呈多角形，高倍視野下可見胞漿內(nèi)出現(xiàn)棕褐色顆粒，呈現(xiàn)明顯的成骨改變。14 d后可見細(xì)胞呈復(fù)層生長，胞漿內(nèi)棕褐色顆粒更加明顯，可見細(xì)胞性鈣結(jié)節(jié)形成。AAVEGFP組僅見細(xì)胞收縮，邊緣不規(guī)則，無成骨細(xì)胞分化的特異改變(圖7)。

圖7 AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染后倒置相差顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化 7a 轉(zhuǎn)染7 d細(xì)胞分布不均勻；掃現(xiàn)局部密集，局部疏松，細(xì)胞呈多角形，町見胞漿內(nèi)出現(xiàn)棕褐色顆粒(×200)

7b 轉(zhuǎn)染14 d細(xì)胞呈復(fù)層生長，胞漿內(nèi)棕褐色顆粒更加明顯(×200) 7c AAVEGFP轉(zhuǎn)染組細(xì)胞無明顯變化(×200)

(2)ALP含量測定：取兩組細(xì)胞轉(zhuǎn)染后，7、14 d細(xì)胞上清液，計算ALP含量，AAVBMP4／7組分別為：67.2±8.4金氏單位，106.5±12.1金氏單位，AAVEGFP組分別為：10.1±2.7金氏單位，23.6±4.8金氏單位，兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=896.88，P

(3)OC含量測定：取兩組細(xì)胞轉(zhuǎn)染后7、14 d的細(xì)胞上清液，計算OC含量，AAVBMP4／7組分別為0.289±0.014 ng／ml，0.363±0.076 ng／ml；AAVEGFP組分別為0.011±0.007 ng／ml，0.017±0.010 ng／ml，兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=543.24， P

3 討 論

BMPs在細(xì)胞生長及骨形成過程中扮演關(guān)鍵角色，一直被廣大學(xué)者所關(guān)注［7，8］。在已發(fā)現(xiàn)的20余種BMPs中，BMP2、BMP4、BMP7的骨誘導(dǎo)能力最強(qiáng)，尤其是BMP4，新近的研究證實(shí)重組人BMP4促進(jìn)脊柱融合的作用強(qiáng)于重組人BMP2，所需劑量僅為重組BMP2的1／10，且成骨量與劑量呈正相關(guān)［9，10］。由于BMPs在體內(nèi)異源二聚體活性高于同源二聚體，故本實(shí)驗(yàn)在目的基因的選擇上，選擇了BMP4與BMP7，將二者成熟肽序列成功克隆，利用DNA重組技術(shù)將BMP4、BMP7成熟肽基因融合，將融合基因成功克隆到穿梭質(zhì)粒，在大腸桿菌內(nèi)重組，獲取AAVBMP4／7質(zhì)粒，在293細(xì)胞中成功穩(wěn)定表達(dá)，為進(jìn)一步研究異源二聚體BMP4／7對骨髓基質(zhì)干細(xì)胞是否具有促進(jìn)骨形成的作用打下實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

AAV基因組可以整合入宿主細(xì)胞的基因組DNA中，保證了外源基因長期穩(wěn)定表達(dá)。AAV末端重復(fù)序列中的轉(zhuǎn)錄元件方向不指向宿主DNA，插入突變的可能性很小。該病毒載體還可整合入分裂及非分裂期細(xì)胞，宿主范圍較寬［11，12］，因而在應(yīng)用基因工程技術(shù)解決重組基因獲得持續(xù)表達(dá)的問題中，AAV可作為較合適的病毒載體，是目前基因治療基礎(chǔ)和臨床研究中最常用的載體之一。

目前文獻(xiàn)中報道AAV轉(zhuǎn)染細(xì)胞的MOI值差異很大，從1×104～1×106 vg／cell，均有報道［12，13］。本實(shí)驗(yàn)通過采用不同梯度的MOI值轉(zhuǎn)染細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，1×105 vg／cell對細(xì)胞形態(tài)影響較小，對細(xì)胞增殖活性無明顯影響，轉(zhuǎn)染效率為72％，明顯高于文獻(xiàn)中報道的脂質(zhì)體感染率20%～30％。有學(xué)者報道5×104 vg／cell即可達(dá)到良好的轉(zhuǎn)染效率(55%～65％)，對細(xì)胞增殖活性影響也較小［14］。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為，1×105 vg／cell MOI值轉(zhuǎn)染效率高于5×104 vg／cell MOI值，前者可作為常規(guī)選取的MOI值，既保證了一定的轉(zhuǎn)染病毒量，同時也保證了良好的轉(zhuǎn)染效率，經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，與文獻(xiàn)［14］報道的轉(zhuǎn)染效率間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

BMSCs屬成骨干細(xì)胞，是具有向多種細(xì)胞系轉(zhuǎn)化潛能的基質(zhì)干細(xì)胞，在一定外界環(huán)境及刺激因子的作用下實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)分化，具有取材方便，易培養(yǎng)等特點(diǎn)，是組織工程良好的種子細(xì)胞來源［15］。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染BMSCs，相對于對照組，細(xì)胞形態(tài)由梭形細(xì)胞向多角形、立方形轉(zhuǎn)化，呈現(xiàn)明顯的成骨改變，隨著轉(zhuǎn)染時間的延長，上述特征性改變更加明顯，說明BMP4／7融合基因有成骨活性，與轉(zhuǎn)染時間成正相關(guān)。

研究表明，BMPs在骨發(fā)生的過程中主要起3個作用：促進(jìn)細(xì)胞的趨化、有絲分裂和細(xì)胞分化。BMSCs分化為成熟的成骨細(xì)胞的復(fù)雜過程，是由于許多的系統(tǒng)因子、旁分泌因子和自分泌因子的相互作用完成的。在培養(yǎng)的BMSCs中加入BMPs進(jìn)行誘導(dǎo)，成骨細(xì)胞的過程被誘發(fā)時，向成骨細(xì)胞分化的重要表現(xiàn)是細(xì)胞合成分泌表達(dá)成骨特征性蛋白和細(xì)胞外基質(zhì)成分，如堿性磷酸酶(ALP)和骨鈣素(OC)是常用的檢測指標(biāo)。細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察顯示，AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)后的7、14 d細(xì)胞呈現(xiàn)成骨活性，且活性逐漸增強(qiáng)，而對照組AAVEGFP未見明顯的成骨活性。AAVBMP4／7轉(zhuǎn)然后誘導(dǎo)培養(yǎng)7、14 d，細(xì)胞上情液中ALP、OC的含量均明顯增加，并隨著誘導(dǎo)培養(yǎng)時間的延長而遞增， AAVEGFP對照組ALP、OC的含量無明顯增加，結(jié)果證實(shí)了通過AAV轉(zhuǎn)染的BMP4／7融合基因有誘導(dǎo)成骨活性，說明BMP4／7融合基因有生物學(xué)活性。

綜上，本實(shí)驗(yàn)成功將BMP4、BMP7連接并構(gòu)建了融合基因BMP4／7，通過AAVBMP4／7轉(zhuǎn)染BMPSs，初步探討了AAVBMP4／7對靶細(xì)胞生物學(xué)行為的影響，結(jié)果表明，BMP4／7有生物學(xué)活性，可通過AAV在靶細(xì)胞內(nèi)高效表達(dá)，可加速BMSCs向骨表型轉(zhuǎn)化，促進(jìn)骨形成。本實(shí)驗(yàn)為骨組織工程的基因治療提供了一個新的思路，為嘗試用BMPs的融合基因有效提高成骨活性，提供實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)。

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細(xì)胞學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的關(guān)系范文第2篇

關(guān)鍵詞：維吾爾醫(yī)學(xué)；醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)；教學(xué)改革

Discussions about reforms of teaching medical cryobiology

in Uyghur tranditional medicine

Yuan Fang， Xiamixinuer·Yilike， Milikezhati·Bawudong， Zhou Yong

（ Department of Biology，College of Preclinical medicine，XinJiang Medical University， Urumqi 830011， China ）

Abstract： To improve the quality of teaching， stimulate students' interest in studying medical cytology， and nurture the medical students with solid theory and ability of innovation， we have carried on different kinds of teaching methods in Uygur tranditional medicine. Discovered that： If teachers can connect with multi-teaching methods， strengthen the relationship between the real life and the clinical practice，reform test forms， and we will receive a satisfactory teaching effect.

Key words： Uygur tranditional medicine； medical cytology； teaching reform

著名的細(xì)胞學(xué)家E·B·Wilson說過：“每一個生物科學(xué)問題的關(guān)鍵都必須在細(xì)胞中尋找”。學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)，在細(xì)胞和分子水平上認(rèn)識細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，可加深學(xué)生對生命現(xiàn)象本質(zhì)的理解和認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和基本操作技能，為醫(yī)學(xué)生將來從事臨床及科研工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。作為祖國四大民族傳統(tǒng)醫(yī)藥之一的維吾爾醫(yī)藥學(xué)，是維吾爾族人民的珍貴文化遺產(chǎn)和醫(yī)學(xué)體系，是中華傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分。新疆醫(yī)科大學(xué)是我國唯一的一所培養(yǎng)高級維醫(yī)人才的院校，填補(bǔ)了該專業(yè)高等教育領(lǐng)域的空白，醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是給維醫(yī)生開設(shè)的第一門主要基礎(chǔ)課程，學(xué)生往往覺得很難掌握。通過與同時授課的其他民考民學(xué)生比較，發(fā)現(xiàn)其專業(yè)漢語水平較低、基礎(chǔ)知識較差、不適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)方法等。因此，如何很好地引導(dǎo)他們完成從中學(xué)到大學(xué)的過渡，學(xué)好第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是值得每一個教師去努力的。我教研室在已開展的教改的基礎(chǔ)上，針對我校新辦專業(yè)——維吾爾醫(yī)學(xué)，進(jìn)行醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程的教學(xué)改革，2008年申請到教改課題，現(xiàn)對課題實(shí)施情況做一總結(jié)，為提高各專業(yè)的課程教學(xué)質(zhì)量提供參考。

一、教學(xué)改革實(shí)踐

1.指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識自己是學(xué)習(xí)的主體。

教與學(xué)是一個相輔相成的過程，在教學(xué)過程中，學(xué)生是主體，教師是主導(dǎo)。如何圍繞學(xué)生在教學(xué)中充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，我們做了一些有益的嘗試。對于剛剛走進(jìn)大學(xué)的學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)上還沒有擺脫中學(xué)填鴨式的學(xué)習(xí)模式，為增加學(xué)生的“主體”意識，在課程開始前，首先讓學(xué)生認(rèn)識細(xì)胞生物學(xué)在課程體系中的地位，明確醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)中幾乎每一個內(nèi)容都與臨床醫(yī)學(xué)有或多或少的聯(lián)系，讓學(xué)生在思想上給予重視。在教學(xué)過程中，教師要起到引導(dǎo)的作用，督促學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動意識，每節(jié)課前安排學(xué)生講解教師預(yù)先提出的內(nèi)容，鼓勵學(xué)生提出問題，培養(yǎng)思考習(xí)慣。每章結(jié)束后，指導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)，做練習(xí)。課程結(jié)束后，進(jìn)行知識競賽，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.教師教學(xué)的主導(dǎo)作用

我們教研室特別選擇了具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的高年資民族教師為維醫(yī)系授課，以便老師和學(xué)生能夠更好的交流。備好課是上好課、完成教學(xué)目標(biāo)的前提，直接影響著課堂教學(xué)的效果。教師必須根據(jù)教學(xué)目的、教學(xué)大綱的要求，深入鉆研教材，抓住基本概念、基本理論，精選出講課的內(nèi)容，組織成條理化、系統(tǒng)化的教案。編寫教案時，教師要事先了解學(xué)生類型，已經(jīng)具備哪些知識，估計在學(xué)習(xí)過程中可能會出現(xiàn)的問題和容易混淆的概念，從學(xué)生和教材的實(shí)際出發(fā)，確定每個章節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。由于細(xì)胞生物學(xué)是一門發(fā)展迅速的學(xué)科，備課時教師還應(yīng)廣泛閱讀相關(guān)的專著及學(xué)科資料，使學(xué)生了解最新的研究動態(tài)。

為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與計動性，授課教師采用可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)主動性的教學(xué)方法，從灌輸式教學(xué)法進(jìn)一步走向啟發(fā)式、問題式（PBL）和參與式（CBS）教學(xué)（各安排兩次）[2]。細(xì)胞生物學(xué)知識點(diǎn)比較多，初學(xué)者很難形成一個完整的知識體系，往往導(dǎo)致混淆。在教學(xué)過程中我們注重引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)過的內(nèi)容進(jìn)行歸納和總結(jié)。適時地提出一些生活中常見的問題，可吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)其求知的欲望，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。如可通過提出“為什么我們要一日三餐？為什么食物能轉(zhuǎn)化為我們所需的能量？食物被消化成葡萄糖、氨基酸等分子以后，通過血液循環(huán)到各組織的細(xì)胞中，怎樣產(chǎn)生能量？”等一系列與日常生活密切相關(guān)的問題，引出對線粒體的講述。在講解內(nèi)膜系統(tǒng)時，把高爾基體比喻為分泌蛋白的加工車間和轉(zhuǎn)運(yùn)站，在不同車間（區(qū)室）時按訂單進(jìn)行著分泌蛋白的深加工（修飾），并為產(chǎn)品打上分類標(biāo)簽（分選信號），然后用專用運(yùn)輸線（運(yùn)輸小泡）準(zhǔn)確無誤地運(yùn)送到客戶（質(zhì)膜、溶酶體、細(xì)胞外）手中。這樣，不僅可使授課內(nèi)容變得直觀、生動、淺顯，增加其學(xué)習(xí)興趣，還有助于創(chuàng)造輕松、融洽的教學(xué)氣氛，最終達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

3.多媒體手段的合理使用

多媒體教學(xué)信息量大，將文字和媒體信息統(tǒng)一起來，圖、文、聲、像并茂，給學(xué)生提供多種感官的綜合刺激，這種刺激能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高教學(xué)效率[3]。如在細(xì)胞分裂的教學(xué)中，完整的細(xì)胞分裂視頻多側(cè)面、多層次、形象地模擬出染色體在整個細(xì)胞周期中的變化，使這些抽象、復(fù)雜、難懂的過程變得直觀、簡單、易懂，使枯燥的內(nèi)容變得生動、形象而有趣。但教師不能過分依賴多媒體，忽視自身的主導(dǎo)作用，減少了師生交流，課堂教學(xué)仍應(yīng)該以老師的口授為主，通過正確運(yùn)用多媒體手段配合教師的身體語言，才能真正把一堂課上好。我們把所搜集到的相關(guān)多媒體教學(xué)資源（含教學(xué)課件）全部放置在校園網(wǎng)上，引導(dǎo)學(xué)生在課余利用這些資源，根據(jù)需要隨時下載學(xué)習(xí)，不僅鞏固課堂教學(xué)的成果，還可以開拓學(xué)生的視野，收到較好的效果。

4.考核方法的改革

臨床專業(yè)學(xué)生招生是屬于第一批次招生，而維醫(yī)生屬于第二批次招生，兩者間高考總成績大約有60分的差異。考慮到維吾爾醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況，同比其他專業(yè)民族班學(xué)生，無論是漢語水平還是基礎(chǔ)課程水平都有一定差距，我們在考核中也采取了一些改革，如課后進(jìn)行雙語輔導(dǎo)，鞏固專業(yè)漢語詞匯量，然后安排小測驗(yàn)，及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)方案。實(shí)驗(yàn)成績計入課程考試總成績（占總成績的15%），督促同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)動手能力，掌握醫(yī)學(xué)生必備的基本實(shí)驗(yàn)操作技能。同時，安排期中考試，給學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會了解大學(xué)基礎(chǔ)課程試卷，包括考試題型、難度等，使學(xué)生有的放矢的做好復(fù)習(xí)準(zhǔn)備。

二、教學(xué)改革實(shí)施效果

此課題在2008學(xué)生第一學(xué)期的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程正常教學(xué)過程實(shí)施。考核指標(biāo)定為：試卷使用本科班統(tǒng)一的“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”試卷，并采用與本科生一樣的試題分析系統(tǒng)分析結(jié)果。以新疆醫(yī)科大學(xué)維吾爾專業(yè)2008級學(xué)生為實(shí)驗(yàn)班；對照班為2008級口腔醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)民考民學(xué)生。實(shí)驗(yàn)班和對照班同屬第二批次招生，入學(xué)成績無顯著差異。教改后的維吾爾醫(yī)學(xué)生醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)考試成績與對照班比較，平均成績有顯著性差異（P

表1 維吾爾醫(yī)班級與對照班期末成績比較（）

組別 人數(shù) 平均成績

實(shí)驗(yàn)班 48 76.57±11.42

對照班 90 60.46±13.12

臨床專業(yè)是我校第一批次招生，入學(xué)成績比第二批次招生高60分左右。教改后的維吾爾醫(yī)學(xué)生醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)考試成績與民考民臨床專業(yè)的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)成績作對比，兩班平均成績無顯著性差異（P﹥0.05），結(jié)果見表2。

表2 維吾爾醫(yī)班級與臨床班期末成績比較（）

組別 人數(shù) 平均成績

實(shí)驗(yàn)班 48 76.57±11.42

臨床班 79 76.42±10.80

結(jié)果顯示，經(jīng)過教改后，2008級維吾爾醫(yī)班學(xué)生取得了很大進(jìn)步，期中考試時，及格率不足60%，很多同學(xué)只考了二三十分，而到了期末考試，及格率達(dá)98%，平均成績76.57分，明顯高于同批次的口腔、檢驗(yàn)班級，與臨床專業(yè)學(xué)生成績比較無顯著性差別。教學(xué)改革取得了明顯效果，學(xué)生也反映取得了很大進(jìn)步。

總之，作為醫(yī)學(xué)生的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在課堂教學(xué)過程中教師應(yīng)有意識地優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，著眼于增進(jìn)學(xué)生的素質(zhì)，建立科學(xué)的思維方式，對細(xì)胞生物學(xué)的熱點(diǎn)問題適當(dāng)安排教學(xué)討論課，比如端粒酶與人類壽命的關(guān)系；細(xì)胞衰老與人體衰老、衰老和死亡的關(guān)系；脊髓庫、試管嬰兒與克隆人等專題。通過討論，可使同學(xué)們深入理解細(xì)胞生物學(xué)乃至整個生命科學(xué)并不是深奧不可理解的，而是實(shí)實(shí)在在存在于我們的生活、社會、倫理道德之中[4]。以培養(yǎng)具有寬厚扎實(shí)的理論知識基礎(chǔ)、較強(qiáng)的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力和高尚醫(yī)德的高素質(zhì)、高標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)人才。

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細(xì)胞學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的關(guān)系范文第3篇

關(guān)鍵詞：課程改革；核心概念；知識結(jié)構(gòu)

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）08-260-02

一、《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》的任務(wù)

2003年，教育部頒布的《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，“提高每個高中生的生物科學(xué)素養(yǎng)是本課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中的核心任務(wù)”。生物科學(xué)素養(yǎng)指的就是公民參加社會生活、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實(shí)踐和個人決策所需的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀。

促進(jìn)學(xué)生對生物學(xué)核心概念的理解是提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑和內(nèi)容之一，《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》首次將概念列入課程目標(biāo)。《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的三大課程目標(biāo)是知識與技能目標(biāo)、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)，其中知識目標(biāo)是達(dá)成后兩個目標(biāo)的基礎(chǔ)。在知識目標(biāo)中要求，“獲得生物學(xué)基本事實(shí)、概念、原理、規(guī)律和模型等方面的基礎(chǔ)知識”。整個生物學(xué)知識體系的基礎(chǔ)就是概念。于此同時，課堂教學(xué)是所有教育改革的最終落腳點(diǎn)，那么，毫無疑問生物教學(xué)的核心就是生物概念的教學(xué)。那么生物概念教學(xué)就直接關(guān)系著知識目標(biāo)的達(dá)成。又因?yàn)橹R目標(biāo)是達(dá)成情感態(tài)度與價值觀和能力目標(biāo)的基礎(chǔ)，生物概念教學(xué)也即關(guān)系著整個課程目標(biāo)的達(dá)成。生物學(xué)概念的教學(xué)關(guān)系著學(xué)生整體知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和日后的持續(xù)學(xué)習(xí)。

二、學(xué)習(xí)《分子與細(xì)胞》模塊的目的及意義

本模塊選取的都是細(xì)胞生物學(xué)的最基本知識，和細(xì)胞研究的新進(jìn)展以及實(shí)際應(yīng)用，這些知識內(nèi)容也是學(xué)習(xí)其他模塊必備的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本模塊的知識，學(xué)生將在微觀層面上了解生命的物質(zhì)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及生物界的物質(zhì)統(tǒng)一性和多樣性，活細(xì)胞中物質(zhì)、能量和信息變化的統(tǒng)一，細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一，生物體部分和整體的統(tǒng)一等，這樣在辯證唯物主義自然觀的形成中對學(xué)生有巨大幫助。學(xué)習(xí)本模塊后，有助于學(xué)生對科學(xué)過程和本質(zhì)的理解。

本模塊的學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)其他模塊的基礎(chǔ)。所以，在本模塊的學(xué)習(xí)中，極為必要的就是開展核心概念教學(xué)，幫助學(xué)生構(gòu)建一個完整的概念體系和知識框架。

三、《分子與細(xì)胞》模塊在高中生物課程中的地位及與其他模塊的聯(lián)系

在高中生物學(xué)課程的共同的三個必修模塊內(nèi)容中，“分子與細(xì)胞”模塊主要是闡述生命的本質(zhì)，即生命的化學(xué)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)自我更新的生理基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)自我復(fù)制的遺傳信息傳遞基礎(chǔ)；“遺傳與進(jìn)化”模塊主要是闡述生命的延續(xù)性，和生物界的發(fā)生以及發(fā)展過程和原因；“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊則主要是闡述生命系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)機(jī)制使其保持穩(wěn)態(tài)并適應(yīng)環(huán)境，以及生態(tài)系統(tǒng)通過自動調(diào)節(jié)作用使其結(jié)構(gòu)與功能達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一并持續(xù)發(fā)展。因此，共同必修部分的3個模塊內(nèi)容之間的知識聯(lián)系非常密切。而學(xué)習(xí)其他模塊時“分子與細(xì)胞”是學(xué)習(xí)高中生物的基礎(chǔ)。此外，學(xué)生通過“分子與細(xì)胞”內(nèi)容的探究性學(xué)習(xí)活動獲得的技能，對進(jìn)一步學(xué)習(xí)選修模塊的選修一“生物技術(shù)實(shí)踐”和選修三“現(xiàn)代生物科技專題”等知識起到保證作用。

四、《分子與細(xì)胞》模塊課程的主要內(nèi)容及要求

1、生命系統(tǒng)這個概念存在于《分子與細(xì)胞》第一章第一節(jié)，本節(jié)是學(xué)生進(jìn)入高中的第一堂生物課，起著承接初中學(xué)習(xí)開啟高中學(xué)習(xí)的作用。因而本節(jié)內(nèi)容并不需要學(xué)生掌握生命系統(tǒng)的所有外延，只需要學(xué)生能舉例說明生命系統(tǒng)的層次，認(rèn)同細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)即可。

2、“細(xì)胞的分子組成”部分，本部分內(nèi)容的單元知識點(diǎn)有：細(xì)胞的元素組成、細(xì)胞的分子組成、水和無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等，要求是：簡述生命元素的類別，說明生物大分子以碳鏈為骨架。

3、“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”部分，本部分內(nèi)容的單元知識點(diǎn)有：細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞學(xué)說的建立、細(xì)胞的研究方法。細(xì)胞的類別、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、細(xì)胞膜、細(xì)胞器、細(xì)胞核、細(xì)胞的整體性等。要求是：簡述細(xì)胞膜的大體功能；舉例說出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能，觀察線粒體和葉綠體；簡述細(xì)胞核的基本結(jié)構(gòu)，闡明細(xì)胞核貯存遺傳信息。舉例說出細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)一致，理解細(xì)胞是一個有機(jī)的統(tǒng)一體。

4、“細(xì)胞的代謝”部分，本部分內(nèi)容的單元知識點(diǎn)有：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式、ATP與代謝、酶與代謝、光合作用、細(xì)胞呼吸等，要求是：說明離子和小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)方式，以及大分子進(jìn)出細(xì)胞的方式。酶作用的特性；簡述ATP分子結(jié)構(gòu)，解釋ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，說明ATP的生成途徑，闡明ATP在能量代謝中的作用。細(xì)胞的呼吸的兩種方式及過和光合作用的過程以及他們之間的相互關(guān)系和在生產(chǎn)實(shí)踐中運(yùn)用。

5、“細(xì)胞的生命歷程”部分，本部分內(nèi)容的單元知識點(diǎn)有： 細(xì)胞有絲分裂具有細(xì)胞周期，其包括分裂間期和分裂期。要求為“簡述細(xì)胞的生長和增殖的同期性”，屬于了解水平。 .細(xì)胞分化 ，細(xì)胞分化涉及到基因的選擇性表達(dá)，與細(xì)胞核的內(nèi)容存在一定的聯(lián)系，與我們現(xiàn)實(shí)的生活也較為接近，另外同細(xì)胞的癌變等內(nèi)容均聯(lián)系緊密。這部分內(nèi)容還包括細(xì)胞的衰老和凋亡。《新課程標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)》的知識目標(biāo)要求為“說明細(xì)胞的分化”“舉例說明細(xì)胞的全能性”，屬于理解水平。并要求將細(xì)胞的凋亡和細(xì)胞壞死進(jìn)行區(qū)分，屬于理解水品。

五、實(shí)施過程中，我的教學(xué)策略：

1、創(chuàng)建良好的問題情境。良好的問題情境對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)具有非常重要的作用。教師要根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)習(xí)者特征，創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情境，讓學(xué)生在對問題情境的體驗(yàn)中產(chǎn)生問題意識、發(fā)現(xiàn)并提出探究的問題。

2、引導(dǎo)學(xué)生積極思考，并提供必要幫助。教師在問題解決的過程中是以指導(dǎo)者、促進(jìn)者的身份出現(xiàn)的。具體學(xué)科任務(wù)的解決是以學(xué)生自主探索為主進(jìn)行的，但是學(xué)生對新知識的認(rèn)識比較零散，缺乏系統(tǒng)性，只有在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行概括、歸納和總結(jié)，才能全面地看待問題。教師要把握時機(jī)，從旁指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生技能的掌握和知識的遷移。

3、進(jìn)行及時的評價。為了保證問題解決的順利進(jìn)行，還要對學(xué)生問題解決的完成情況進(jìn)行評價。值得注意的是，課程整合要求學(xué)生學(xué)習(xí)的重心不再只是放在學(xué)會知識上，而是應(yīng)該轉(zhuǎn)移到學(xué)會學(xué)習(xí)、掌握方法和培養(yǎng)能力上。評價的內(nèi)容應(yīng)包括：對新知識的理解、掌握和應(yīng)用能力；自主學(xué)習(xí)能力；同學(xué)間的相互協(xié)作能力；問題解決能力

4、每節(jié)設(shè)置“練習(xí)”，每章設(shè)置“自我檢測”和“本章小結(jié)”，及時復(fù)習(xí)和鞏固，強(qiáng)化自我評價和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 程玉平《在新課程標(biāo)準(zhǔn)下加強(qiáng)和改進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)》

細(xì)胞學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的關(guān)系范文第4篇

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)化生長因子；轉(zhuǎn)化生長因子β；器官纖維化；信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

轉(zhuǎn)化生長因子（transforming growth factor，TGF）最早由Todaro在1978年從進(jìn)行病毒實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)，于小鼠肉瘤病毒轉(zhuǎn)化的C3H /MCA58細(xì)胞系無血清培養(yǎng)液中分離得到的多肽因子，當(dāng)時被稱為肉瘤生長因子。該多肽因子可以維持轉(zhuǎn)化細(xì)胞的表現(xiàn)型，還可以使相應(yīng)非轉(zhuǎn)化型靜止性生長的細(xì)胞向非靜止性生長。早期認(rèn)為TGF僅為與細(xì)胞活動有關(guān)的多肽類物質(zhì)，該類多肽能誘發(fā)本來貼壁生長的正常細(xì)胞出現(xiàn)可逆性轉(zhuǎn)化的表型。它既可與表皮生長因子（EGF）競爭其受體以促進(jìn)細(xì)胞生長，也能誘導(dǎo)指示細(xì)胞產(chǎn)生可逆轉(zhuǎn)化[1]。

1981年，Moses等觀察到轉(zhuǎn)化的小鼠成纖維細(xì)胞所產(chǎn)生的TGF有兩種成份，一種可以與EGF受體結(jié)合，然而另一種并不與該受體結(jié)合。除了可使小鼠成纖維細(xì)胞表型發(fā)生改變外，兩種TGF的分子機(jī)構(gòu)、受體反應(yīng)和生物學(xué)功能完全不一樣[2]。于是根據(jù)TGF與表皮生長因（EGF）的關(guān)系，把與EGF受體有高度親和力的TGF 稱為TGF-α，反之稱為TGF-β。后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn)，與EGF類似TGF-α通過與細(xì)胞表面的受體表皮生長因子受體（EGFR）結(jié)合而起作用。TGF-α與EGFR的高親和力結(jié)合，激發(fā)受體內(nèi)在的酪氨酸激酶的活性，從而啟動了信號傳導(dǎo)級聯(lián)而導(dǎo)致多種生物化學(xué)變化，細(xì)胞內(nèi)鈣水平上升， 增加糖酵解與蛋白質(zhì)合成， 增加某些基因的表達(dá)， 最終導(dǎo)致DNA合成和細(xì)胞增殖[3]。

而對TGF-β的研究似乎更加被研究者所吸引。1983年，TGF-β分別從人血小板、人胎盤中提純出來，是一種25KD的同型二聚體多肽。直到1985年，Derynck等[4]分離出TGF-β1cDNA克隆，TGF-β1的蛋白結(jié)構(gòu)才得以為大家所獲知，以及TGF-β2-5cDNA克隆的分離以及對應(yīng)結(jié)構(gòu)也陸續(xù)揭曉。隨后的研究顯示TGF-β1可以由多種正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生，是細(xì)胞生長的雙向調(diào)節(jié)劑。TGF-β能夠刺激成纖維細(xì)胞生長，而對于多數(shù)正常和數(shù)種異常細(xì)胞則有生長抑制的作用，這些細(xì)胞包括上皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞及部分腫瘤細(xì)胞[5]。TGF-β所表現(xiàn)出來的功能取決于細(xì)胞類型。

從上世紀(jì)90年代開始TGF-β1成為腫瘤抑制、骨形態(tài)、免疫等研究的熱點(diǎn)。1991年Castilla等觀察到活動性肝纖維化患者，肝內(nèi)TGF-β1mRNA的表達(dá)遠(yuǎn)高于對照組，相應(yīng)的TGF-β1mRNA與Ⅰ型膠原mRNA表達(dá)成顯著正相關(guān)[6]。同年Fausto等[7]，用正常人肝組織的貯脂細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)TGF-β以劑量依賴方式刺激Ⅰ、Ⅲ型前膠原及纖維蛋白合成。Coimbra等[8]通過構(gòu)建新月體腎小球腎炎模型證明，該模型嚴(yán)重纖維化的原因是有細(xì)胞產(chǎn)生大量的膠原照成的，而該模型腎小球內(nèi)含有大量的TGF-β1mRNA和蛋白。系膜增生性腎小球腎炎動物模型同樣顯示，受損的腎小球較正常情況表達(dá)更多的TGF-β和數(shù)倍的纖連蛋白和糖蛋白[9]。Broekelmann等發(fā)現(xiàn)TGF-β1在人肺纖維化過程中同樣起重要的作用[10]。1995年，Zhang K等[11]用博來霉素誘導(dǎo)的肺纖維化動物模型試驗(yàn)也表明該纖維化與肺TGF-β基因表達(dá)增高相關(guān)。TGF-β可促使成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化并在肺泡肌成纖維細(xì)胞表達(dá)前膠原和a平滑肌肌動蛋白中也起重要作用，還可誘導(dǎo)肺臟結(jié)締組織生長因子（CTGF）表達(dá)水平增高加速肺纖維化的發(fā)生。抗TGF-β抗體能夠?qū)Σ﹣砻顾卣T導(dǎo)的肺纖維化產(chǎn)生預(yù)防作用也足以證明TGF-β在肺纖維化過程中的重要作用[12]。

研究者們對TGF-β的探討逐漸深入到細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的層面。以肺纖維化為例，TGF-β是研究最多、最為深入的致纖維化細(xì)胞因子之一，同時也是纖維化形成發(fā)展過程中細(xì)胞因子網(wǎng)路的樞紐，它與其他細(xì)胞因子相互調(diào)節(jié)、相互拈抗，共同導(dǎo)致了肺纖維化的發(fā)生。芮煒瑋等通過肺纖維化動物模型試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明TGF-β1的過度表達(dá)誘導(dǎo)了肌成纖維細(xì)胞的纖維化[13]。TGF-β1主要從四個方面促進(jìn)肺纖維化的發(fā)生：①促使細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的沉積，如促進(jìn)ECM基因轉(zhuǎn)錄、抑制膠原蛋白降解和增加ECM受體的合成；②促進(jìn)肺成纖維細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)化，誘導(dǎo)向肌成纖維細(xì)胞的分化，后者為ECM的組要來源；③誘導(dǎo)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）；④協(xié)同其他細(xì)胞因子如血小板源性生長因子（PDGF）、CTGF等致纖維化。

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究方面發(fā)現(xiàn)，TGF-β主要是通過Ⅰ型、Ⅱ型受體激活Smad 通路，在某些類型的細(xì)胞上，還可以激活MAPK通路。Massague等把參與TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的不同動物和人的相關(guān)蛋白統(tǒng)一命名為Smad信號蛋白家族[14]。Smad蛋白家族是將TGF-β與其受體結(jié)合后產(chǎn)生的信號從胞質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)的中介分子。TGF-β和活化素Ⅰ型受體可激活Smad2、Smad3 。其中Smad3 蛋白在TGF-β信號級聯(lián)反應(yīng)中起重要作用，是重要的腫瘤抑制蛋白，若其分子的空間構(gòu)型發(fā)生突變，可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對TGF-β的抑制作用失去應(yīng)答能力，從而過度增生。2004年Wolfraim等[15]證實(shí)如果急性淋巴細(xì)胞性白血病患者Smad3 基因發(fā)生突變，Smad3 分子構(gòu)型改變，使TGF-β信號通路受到抑制，從而導(dǎo)致急性淋巴細(xì)胞性白血病的發(fā)生。Do等[16]研究報道，TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3通過誘導(dǎo)對Smad3 通路依賴性的上皮到間質(zhì)轉(zhuǎn)型來增強(qiáng)卵巢癌患者的新陳代謝，在調(diào)解卵巢腫瘤發(fā)生中有重要作用。MAPK 通路TGF-β還可激活MAPK 通路中的細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶、p38、c-Jun N-末端激酶（ JNK） 通路。TGF-β表達(dá)水平改變、TGF-β受體基因突變、Smad分子變構(gòu)等參與多種疾病的發(fā)生與發(fā)展。

目前，TGF-β1越來越多的應(yīng)用于臨床疾病的檢測，有可能是多種疾病的指標(biāo)。例如余海峰等[17]通過對腎間質(zhì)纖維化進(jìn)行評分，認(rèn)為血清TGF-β 1與腎間質(zhì)浸潤和纖維化相關(guān)，是評估腎間質(zhì)浸潤和纖維化的指標(biāo)。人們對TGF-β生物學(xué)和細(xì)胞學(xué)功能認(rèn)識已相當(dāng)成熟，但TGF-β的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路仍有待深入研究，更深入的探討TGF-β的分子生物學(xué)功能，有可能為多種疾病特別是器官纖維化的治療提供新的思路

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細(xì)胞學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的關(guān)系范文第5篇

細(xì)胞衰老是細(xì)胞不可逆的失去增殖能力的過程，被認(rèn)為是機(jī)體抑制腫瘤發(fā)生的重要屏障[2]。但是也有研究表明衰老細(xì)胞可以通過分泌表型促進(jìn)腫瘤發(fā)生。因此，細(xì)胞衰老與腫瘤之間的關(guān)系還需要進(jìn)一步的研究。而對細(xì)胞衰老發(fā)生的分子機(jī)理的理解，有助于我們開發(fā)新的腫瘤治療策略。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種基因毒性刺激都能誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生早熟性細(xì)胞衰老，如端粒縮短、原癌基因激活、輻射損傷、活性氧損傷等，這些刺激都能引發(fā)DNA 損傷[3]。

細(xì)胞衰老存在于多學(xué)科中，屬于交叉學(xué)科，它自產(chǎn)生就與抽象、深奧的哲學(xué)緊密聯(lián)系、相互促進(jìn)。

一、細(xì)胞衰老學(xué)說的研究，離不開哲學(xué)思維的發(fā)展

哲學(xué)的發(fā)展來源于人類在探索世界時候的不斷反省，通過對生命的意義的思索，促進(jìn)著自然科學(xué)的發(fā)展。20世紀(jì)60年代，Hayflick和Moorhead 等人[4]在體外培養(yǎng)人正常成纖維細(xì)胞時發(fā)現(xiàn)：多株體外培養(yǎng)的正常人成纖維細(xì)胞，在經(jīng)歷多次細(xì)胞分裂之后，并沒有無限制的增殖，而是發(fā)生了增殖失敗現(xiàn)象。當(dāng)排除了因細(xì)胞體外培養(yǎng)和營養(yǎng)需求改變等因素的影響后，他們確定這是細(xì)胞固有的一種生理狀態(tài)。而與此現(xiàn)象相佐證的是：胚胎來源的成纖維細(xì)胞的增殖能力要比成體來源的成纖維細(xì)胞的增殖能力更強(qiáng)。這種現(xiàn)象使得他們提出了細(xì)胞衰老（Cell senescence）的概念，并認(rèn)為這種細(xì)胞增殖失敗的現(xiàn)象與器官的老化是相關(guān)聯(lián)的[5]。西方醫(yī)學(xué)的很多發(fā)展都源于哲學(xué)的進(jìn)步，他們觀察自然和人類生活的變化，產(chǎn)生哲學(xué)思辯，從而研究物質(zhì)存在的機(jī)制。西方的哲學(xué)發(fā)展較快，較為進(jìn)步，正式哲學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了其他學(xué)科的發(fā)展，哲學(xué)思維給予了醫(yī)學(xué)正確看待生命與健康的理論指導(dǎo)。醫(yī)學(xué)家在哲學(xué)世界觀與方法論的指導(dǎo)下，從事基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究，推動著醫(yī)學(xué)進(jìn)步發(fā)，促進(jìn)了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。

二、細(xì)胞衰老學(xué)說研究要靠實(shí)踐的唯物主義哲學(xué)思想

細(xì)胞衰老機(jī)制研究是一門醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)的研究，歸從于細(xì)胞生物學(xué)研究，必須通過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。而細(xì)胞衰老對于機(jī)體器官的衰老，機(jī)體本身的衰老都是其研究的基礎(chǔ)，是其理論基礎(chǔ)，哲學(xué)思想充斥在科學(xué)實(shí)踐與理論思維之中。細(xì)胞衰老機(jī)制研究是一個基礎(chǔ)認(rèn)識過程，由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識，從機(jī)體自然界的生老病死的現(xiàn)象，使人類產(chǎn)生研究其基本結(jié)構(gòu)單位細(xì)胞的想法，對細(xì)胞衰老的機(jī)制研究，進(jìn)一步解開人類機(jī)體衰老的奧秘，從認(rèn)識到實(shí)踐，實(shí)踐再進(jìn)一步指導(dǎo)認(rèn)識，實(shí)現(xiàn)科研造福于人類的意義。

三、細(xì)胞衰老學(xué)說研究依靠哲學(xué)思維發(fā)揮出社會效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)價值

哲學(xué)對醫(yī)學(xué)的發(fā)展具有世界觀的理論指導(dǎo)意義，細(xì)胞衰老學(xué)說的發(fā)展也不例外。列文虎克發(fā)明第一臺顯微鏡,初步認(rèn)識了微生物，人類就開始了細(xì)胞學(xué)說的研究。從細(xì)胞的大體結(jié)構(gòu)，細(xì)胞壁、細(xì)胞器、細(xì)胞核的研究，到微細(xì)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)中細(xì)胞各組織結(jié)構(gòu)的功能，細(xì)胞內(nèi)信號的傳導(dǎo)、物質(zhì)的代謝，再到細(xì)胞生長、增殖、衰老、凋亡機(jī)制的研究，所有這些都離不開哲學(xué)的指導(dǎo)需要哲學(xué)思維價值觀來指導(dǎo)任一學(xué)科的發(fā)展，同時細(xì)胞衰老學(xué)說的研究，必然伴隨社會價值的體現(xiàn)，人類向往永生，向往肌膚的永生，甚至生命的永生，所以哲學(xué)承擔(dān)起揭示醫(yī)學(xué)科學(xué)社會效應(yīng)的責(zé)任，指導(dǎo)細(xì)胞衰老的研究來充分發(fā)揮出其社會效應(yīng)，這涉及人的出現(xiàn)，生存、發(fā)展等一系列哲學(xué)問題。離開了哲學(xué)，科學(xué)的理論基礎(chǔ)就將崩塌。物理學(xué)家玻恩曾經(jīng)說“每個現(xiàn)代科學(xué)家，都深刻地意識到自己的工作是同哲學(xué)思維錯綜地交織在一起，要是沒有對哲學(xué)文獻(xiàn)的充分認(rèn)識，他們的工作會是無效的”[6]。細(xì)胞衰老學(xué)說的研究不是獨(dú)立的個體，它是普遍聯(lián)系的，將之與環(huán)境問題，經(jīng)濟(jì)問題，社會人文問題、法律問題等等綜合研究才能真正實(shí)現(xiàn)社會價值，為社會的發(fā)展，社會的前進(jìn)起到應(yīng)有的作用。

四、細(xì)胞衰老學(xué)說離不開哲學(xué)思維的唯物辯證法

科學(xué)研究中的哲學(xué)思維是與一般科研思維融入一體，真正的唯物主義哲學(xué)并不認(rèn)為假說是唯心的，需要通過不斷地提岀新的假說或假設(shè)，然后通過構(gòu)建科學(xué)技術(shù)，進(jìn)不去證明。假說或假設(shè)是科學(xué)無法存在的基礎(chǔ)，是科學(xué)向前發(fā)展的動力。這就是科學(xué)的理性主義態(tài)度或方法論。用先生說科學(xué)的態(tài)度或方法就是“大膽地假設(shè)，小心地求證”[7]。假設(shè)-驗(yàn)證是醫(yī)學(xué)科學(xué)家常常使用的思維方式。細(xì)胞衰老學(xué)說就是首先通過假設(shè)，然后通過實(shí)驗(yàn)的不斷證實(shí)進(jìn)行的，只有不斷的假設(shè)，不斷的通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，才能使衰老學(xué)說的機(jī)制得到很好的驗(yàn)證，才能不斷的進(jìn)步，不斷的探究，更好的使用在機(jī)體衰老機(jī)制的研究。

五、正確認(rèn)識事物的邏輯方法