細胞癌變及其機理

1、細胞癌變及其機理細胞癌變及其機理 組員：謝冰瀾組員：謝冰瀾 連劍茹連劍茹 汪熙汪熙 許程許程 李旭真李旭真 胡韜胡韜 組長：孫宇姝組長：孫宇姝 小組成員具體分工小組成員具體分工 謝冰瀾：癌細胞引發(fā)的生理變化 連劍茹：細胞癌變外因 汪熙：細胞癌變的定義及癌細胞的特征 許程：部分文獻收集 李旭真：圖片搜集 胡韜：細胞癌變的內(nèi)因 孫宇姝（組長）：DNA甲基化，幻燈片制作，內(nèi)容整合修 改， 內(nèi)容 一、細胞癌變的定義 二、癌細胞的基本特征 三、癌細胞引發(fā)的生理變化：潰瘍，梗阻，疼痛，出血 四、癌變原因：1、內(nèi)因 2、外因 五、DNA甲基化 六、癌癥的檢測：1、傅里葉紅外光譜 2、姊妹染色單體互換 一、細

2、胞癌變的定義一、細胞癌變的定義 在個體發(fā)育過程中，大多數(shù)細胞能夠正常完成細胞分化。但在個體發(fā)育過程中，大多數(shù)細胞能夠正常完成細胞分化。但 是，有的細胞由于受到致癌因子的作用，不能正常完成細胞分化，是，有的細胞由于受到致癌因子的作用，不能正常完成細胞分化， 因而變成了不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞，這因而變成了不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞，這 就是癌細胞就是癌細胞, ,而這個過程就稱為細胞癌變而這個過程就稱為細胞癌變 二、癌細胞的基本特征二、癌細胞的基本特征 與正常細胞相比，癌變后的細胞有其獨特的特征：與正常細胞相比，癌變后的細胞有其獨特的特征： 1. 1.細胞的形態(tài)結(jié)

3、構(gòu)細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu) 癌細胞大小形態(tài)不一，通常比它的原癌細胞大小形態(tài)不一，通常比它的原 細胞細胞體積要大體積要大，核質(zhì)比明顯高于正常細胞。體外培養(yǎng)的正常的成，核質(zhì)比明顯高于正常細胞。體外培養(yǎng)的正常的成 纖維細胞呈扁平梭形，轉(zhuǎn)化成癌細胞后變成球形核形態(tài)不一，并纖維細胞呈扁平梭形，轉(zhuǎn)化成癌細胞后變成球形核形態(tài)不一，并 可出現(xiàn)巨核、雙核或多核現(xiàn)象。細胞中的線粒體表現(xiàn)為不同的多可出現(xiàn)巨核、雙核或多核現(xiàn)象。細胞中的線粒體表現(xiàn)為不同的多 型性、腫脹、增生，并產(chǎn)生功能障礙，即使在氧供應(yīng)充分的條件型性、腫脹、增生，并產(chǎn)生功能障礙，即使在氧供應(yīng)充分的條件 下也主要以糖酵解途徑獲取能量。由于某些成分減少，細胞骨架下也

4、主要以糖酵解途徑獲取能量。由于某些成分減少，細胞骨架 紊亂組裝不正常。紊亂組裝不正常。 3 3. .無接觸抑制、定著依賴性，具有遷移性，可移植性無接觸抑制、定著依賴性，具有遷移性，可移植性 由于細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細胞彼此之間由于細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細胞彼此之間 的粘著性減小，因而容易移動，轉(zhuǎn)移到其他組織或器官中的粘著性減小，因而容易移動，轉(zhuǎn)移到其他組織或器官中 分裂、生長。正常細胞在培養(yǎng)中表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象，但分裂、生長。正常細胞在培養(yǎng)中表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象，但 癌細胞即使堆積成群仍可生長。正常細胞須黏附于特定的癌細胞即使堆積成群仍可生長。正常細胞須黏附于特定的 細胞外

5、基質(zhì)上才能生長，癌細胞無此特點。正常細胞移植細胞外基質(zhì)上才能生長，癌細胞無此特點。正常細胞移植 到宿主體內(nèi)后會被排斥而不易存活，癌細胞無此特點。到宿主體內(nèi)后會被排斥而不易存活，癌細胞無此特點。 2. 2.周期失控周期失控 核內(nèi)染色體呈非整倍態(tài)，某些染色體缺失，而有些染色核內(nèi)染色體呈非整倍態(tài)，某些染色體缺失，而有些染色 體數(shù)目增加。正常細胞染色體的不正常變化，會啟動細胞凋體數(shù)目增加。正常細胞染色體的不正常變化，會啟動細胞凋 亡過程，但是癌細胞中，細胞凋亡相關(guān)的信號通路產(chǎn)生障礙，亡過程，但是癌細胞中，細胞凋亡相關(guān)的信號通路產(chǎn)生障礙， 也就是說癌細胞具有不死性。也就是說癌細胞具有不死性。 肺癌細胞與

6、正常細胞 正常細胞正常細胞 癌細胞癌細胞 惡性腫瘤惡性腫瘤 人體細胞內(nèi)生存著原癌基因，外界因素可促人體細胞內(nèi)生存著原癌基因，外界因素可促 使原癌基因發(fā)生變異，由于人們在生存中受到自使原癌基因發(fā)生變異，由于人們在生存中受到自 然界各種影響，其某個部位的機能組織細胞的然界各種影響，其某個部位的機能組織細胞的 DNADNA雙螺旋堿基結(jié)構(gòu)可能受到破壞，變異基因就雙螺旋堿基結(jié)構(gòu)可能受到破壞，變異基因就 能寄生于這些被損壞的堿基上，通過對能寄生于這些被損壞的堿基上，通過對DNADNA雙螺雙螺 旋結(jié)構(gòu)的破壞和突破在其最薄弱的環(huán)節(jié)中不斷地旋結(jié)構(gòu)的破壞和突破在其最薄弱的環(huán)節(jié)中不斷地 繁殖生長。形成了一個或多個腫

7、瘤源。從而繁衍繁殖生長。形成了一個或多個腫瘤源。從而繁衍 成了一個新的腫瘤群體即惡性腫瘤成了一個新的腫瘤群體即惡性腫瘤 三、癌癥引發(fā)的生理變化 潰瘍潰瘍 由于某些體表癌的癌組織生長快，營養(yǎng)供應(yīng)不足，出現(xiàn)組織壞由于某些體表癌的癌組織生長快，營養(yǎng)供應(yīng)不足，出現(xiàn)組織壞 死形成潰瘍。潰瘍部位會分泌血性分泌物，并發(fā)感染時可有惡臭死形成潰瘍。潰瘍部位會分泌血性分泌物，并發(fā)感染時可有惡臭 味。味。 出血出血 癌組織侵犯血管或癌組織小血管破裂可引發(fā)出血。如肺癌病人癌組織侵犯血管或癌組織小血管破裂可引發(fā)出血。如肺癌病人 可咯血，痰中帶血；胃、結(jié)腸、食管癌則可便血?？煽┭抵袔а?；胃、結(jié)腸、食管癌則可便血。 疼

8、痛疼痛 出現(xiàn)疼痛往往提示癌癥已進入中、晚期。出現(xiàn)疼痛往往提示癌癥已進入中、晚期。開始多為隱痛或鈍痛，開始多為隱痛或鈍痛， 夜間明顯夜間明顯。以后逐漸加重，變得難以忍受，晝夜不停。一般止痛。以后逐漸加重，變得難以忍受，晝夜不停。一般止痛 藥不起作用。疼痛一般是癌細胞侵犯神經(jīng)造成的。藥不起作用。疼痛一般是癌細胞侵犯神經(jīng)造成的。 梗阻梗阻 癌組織迅速生長而造成梗阻。因癌癥所梗阻的部位不同而出現(xiàn)癌組織迅速生長而造成梗阻。因癌癥所梗阻的部位不同而出現(xiàn) 不同的癥狀。如呼吸困難（呼吸道）；吞咽困難（食管）；排尿不同的癥狀。如呼吸困難（呼吸道）；吞咽困難（食管）；排尿 困難（膀胱）等。困難（膀胱）等。 四、原

9、因四、原因 細胞能正常分化，存在有兩種情況：一是機體細胞能正常分化，存在有兩種情況：一是機體 抵抗力強，盡管受到致癌因子的作用，致癌因子抵抗力強，盡管受到致癌因子的作用，致癌因子 不被激活；二是機體抵抗力不一定強，但未受到不被激活；二是機體抵抗力不一定強，但未受到 致癌因子的刺激，致癌因子處于抑制狀態(tài)。致癌因子的刺激，致癌因子處于抑制狀態(tài)。 當機體抵抗力較弱，原癌基因受到致癌因子當機體抵抗力較弱，原癌基因受到致癌因子 的作用被激活，細胞畸形分化，形成癌細胞。的作用被激活，細胞畸形分化，形成癌細胞。 1、癌變內(nèi)因：基礎(chǔ)體溫偏低癌變內(nèi)因：基礎(chǔ)體溫偏低 基礎(chǔ)體溫又稱靜息體溫，是指人經(jīng)過基礎(chǔ)體溫又稱靜

10、息體溫，是指人經(jīng)過6868小時的睡小時的睡 眠以后，體溫尚未受到運動飲食或情緒變化影響時所測眠以后，體溫尚未受到運動飲食或情緒變化影響時所測 出的體溫。通常是人體一晝夜中的最低體溫。在自然生出的體溫。通常是人體一晝夜中的最低體溫。在自然生 命狀態(tài)下的每個人都存在癌癥發(fā)生的可能，一個人最終命狀態(tài)下的每個人都存在癌癥發(fā)生的可能，一個人最終 是否患癌癥，其內(nèi)在根源取決于基礎(chǔ)體溫。因為是否患癌癥，其內(nèi)在根源取決于基礎(chǔ)體溫。因為基礎(chǔ)體基礎(chǔ)體 溫是人機體生化代謝和自我凈化系統(tǒng)賴以發(fā)揮作用的動溫是人機體生化代謝和自我凈化系統(tǒng)賴以發(fā)揮作用的動 力力，癌癥患者由于基礎(chǔ)體溫低下，加上外因條件，本已，癌癥患者由于基

11、礎(chǔ)體溫低下，加上外因條件，本已 薄弱的自我凈化能力愈加被抑制，從而形成惡性循環(huán)。薄弱的自我凈化能力愈加被抑制，從而形成惡性循環(huán)。 癌癥患者的基礎(chǔ)體溫大多偏低。研究分析認為，由癌癥患者的基礎(chǔ)體溫大多偏低。研究分析認為，由 于基礎(chǔ)體溫偏低則血流緩慢，單位時間內(nèi)通過肺泡氣體于基礎(chǔ)體溫偏低則血流緩慢，單位時間內(nèi)通過肺泡氣體 交換的血流量相對減少，全血載氧量偏低，細胞代謝過交換的血流量相對減少，全血載氧量偏低，細胞代謝過 程不能充分氧化，程不能充分氧化，氧自由基等眾多代謝廢物被稽留氧自由基等眾多代謝廢物被稽留( (即即 停留、拖延停留、拖延) )于細胞體而成為癌前細胞，久則異變?yōu)榘┯诩毎w而成為癌前細胞

12、，久則異變?yōu)榘?細胞。細胞。西醫(yī)稱這種變性細胞為不成熟細胞或分化不良細西醫(yī)稱這種變性細胞為不成熟細胞或分化不良細 胞。胞。 其實，肌體的代謝廢物即便在基礎(chǔ)體溫正常人群也其實，肌體的代謝廢物即便在基礎(chǔ)體溫正常人群也 不可能被徹底清除，這正是人類從胎孕期就存在癌前細不可能被徹底清除，這正是人類從胎孕期就存在癌前細 胞之根源所在。胞之根源所在。 2 2、外因：自然界中的致癌因子、外因：自然界中的致癌因子 、物理致癌因子：、物理致癌因子： 物理因素直接導致，如離子輻射，異物（包括寄物理因素直接導致，如離子輻射，異物（包括寄 生蟲），慢性炎性刺激和創(chuàng)傷；生蟲），慢性炎性刺激和創(chuàng)傷； 、化學致癌因子：、化

13、學致癌因子： 化學藥劑間接導致，如亞硝酸鹽，二惡英化學藥劑間接導致，如亞硝酸鹽，二惡英砷、苯、砷、苯、 煤焦油等煤焦油等。 、生物致癌因子：、生物致癌因子： 癌細胞本身的擴散導致，還有生物類藥劑導致癌癌細胞本身的擴散導致，還有生物類藥劑導致癌 變?nèi)绺获R酸、苯酚類，病毒類。變?nèi)绺获R酸、苯酚類，病毒類。 物理性致癌因子：輻射 輻射能使染色體斷裂、易位和發(fā)生點突變，因而激活輻射能使染色體斷裂、易位和發(fā)生點突變，因而激活 癌基因或者滅活腫瘤抑制基因。癌基因或者滅活腫瘤抑制基因。 其作用機制是細胞內(nèi)其作用機制是細胞內(nèi)DNADNA吸收了光子，使其中相鄰吸收了光子，使其中相鄰 的兩個嘧啶連接（包括胸腺嘧啶與

14、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶的兩個嘧啶連接（包括胸腺嘧啶與胸腺嘧啶、胸腺嘧啶 與胞嘧啶、胞嘧啶與胞嘧啶），形成嘧啶二聚體。二聚與胞嘧啶、胞嘧啶與胞嘧啶），形成嘧啶二聚體。二聚 體又形成環(huán)丁烷，從而破壞體又形成環(huán)丁烷，從而破壞DNADNA雙螺旋中二聚體所在雙螺旋中二聚體所在 處的磷酸二酯骨架，妨礙處的磷酸二酯骨架，妨礙DNADNA分子的復制。在正常人分子的復制。在正常人 這種損害通常可為一系列這種損害通?？蔀橐幌盗蠨NADNA修復酶所修復，因此皮修復酶所修復，因此皮 膚癌發(fā)病少見。膚癌發(fā)病少見。 生物致癌因子：病毒 RNARNA致瘤病毒：通過轉(zhuǎn)錄或插入突變這兩種機制將致瘤病毒：通過轉(zhuǎn)錄或插入突變這兩種機制

15、將 其遺傳物質(zhì)整合到宿主細胞其遺傳物質(zhì)整合到宿主細胞DNADNA中，并使宿主細胞分中，并使宿主細胞分 生轉(zhuǎn)化。分為：生轉(zhuǎn)化。分為： 1 1、急性轉(zhuǎn)化病毒：含有從細胞的原癌基因轉(zhuǎn)錄的病毒、急性轉(zhuǎn)化病毒：含有從細胞的原癌基因轉(zhuǎn)錄的病毒 癌基因，通過逆轉(zhuǎn)錄酶整合到宿主的癌基因，通過逆轉(zhuǎn)錄酶整合到宿主的DNADNA鏈中并表達，鏈中并表達， 導致細胞的轉(zhuǎn)化；導致細胞的轉(zhuǎn)化； 2 2、慢性轉(zhuǎn)化病毒：本身不含有癌基因，但是有促進基、慢性轉(zhuǎn)化病毒：本身不含有癌基因，但是有促進基 因，引起正常的或突變的原癌基因激活并且過度表達，因，引起正常的或突變的原癌基因激活并且過度表達， 使宿主細胞轉(zhuǎn)化。使宿主細胞轉(zhuǎn)化。

16、DNA DNA致瘤病毒：致瘤病毒：DNADNA病毒感染細胞后出現(xiàn)兩種后果：病毒感染細胞后出現(xiàn)兩種后果： 如果病毒如果病毒DNADNA未能被整合到宿主的基因組中，病未能被整合到宿主的基因組中，病 毒的復制不會受到干擾，大量的病毒復制最終使細胞死毒的復制不會受到干擾，大量的病毒復制最終使細胞死 亡；亡； 病毒基因整合到宿主的病毒基因整合到宿主的DNADNA中并且作為細胞的基中并且作為細胞的基 因加以表達，引起細胞的轉(zhuǎn)化。因加以表達，引起細胞的轉(zhuǎn)化。 多數(shù)瘤病毒的某基因編碼的蛋白質(zhì)抗原具有酪氨酸多數(shù)瘤病毒的某基因編碼的蛋白質(zhì)抗原具有酪氨酸 激酶活性，能像生長因子受體那樣刺激細胞激酶活性，能像生長因子

17、受體那樣刺激細胞DNADNA合成，合成， 并使細胞持續(xù)增生，而后形成腫瘤并使細胞持續(xù)增生，而后形成腫瘤。 化學致癌因子化學致癌因子 致癌過程分為激發(fā)和促進兩個過程?，F(xiàn)在認為激發(fā)致癌過程分為激發(fā)和促進兩個過程?，F(xiàn)在認為激發(fā) 過程是由致癌物引起的不可逆的過程，使得一種原癌基過程是由致癌物引起的不可逆的過程，使得一種原癌基 因（如因（如rasras基因）突變性活化，這種突變可遺傳給子代細基因）突變性活化，這種突變可遺傳給子代細 胞；促進過程據(jù)目前研究，可能是由于促癌劑（如巴豆胞；促進過程據(jù)目前研究，可能是由于促癌劑（如巴豆 油）是細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導通道的關(guān)鍵性成分油）是細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導通道的關(guān)鍵性成分蛋白

18、激酶蛋白激酶 C C的活化劑，并且能使某些細胞分泌生長因子所致。因的活化劑，并且能使某些細胞分泌生長因子所致。因 此促進作用能促使突變的細胞克隆性生長、抑制其正常此促進作用能促使突變的細胞克隆性生長、抑制其正常 分化，最后在附加突變的影響下形成惡性腫瘤。分化，最后在附加突變的影響下形成惡性腫瘤。 五、DNA甲基化 真核基因表達的調(diào)控是在多階段水平實現(xiàn)的。精真核基因表達的調(diào)控是在多階段水平實現(xiàn)的。精 確調(diào)控的方法之一是確調(diào)控的方法之一是DNADNA甲基化甲基化 這是一種從遺傳中這是一種從遺傳中 獲得的，使獲得的，使DNADNA發(fā)生化學變化的漸進性調(diào)控過程。發(fā)生化學變化的漸進性調(diào)控過程。 DNAD

19、NA甲基化這種甲基化這種DNADNA分子中的堿基修飾作用發(fā)生在分子中的堿基修飾作用發(fā)生在 DNADNA復制之后、轉(zhuǎn)錄之前。復制之后、轉(zhuǎn)錄之前。 DNA DNA的異常及其對基因功能和表達的影響是癌的異常及其對基因功能和表達的影響是癌 癥發(fā)生、發(fā)展的主要原因。癥發(fā)生、發(fā)展的主要原因。DNADNA甲基化的異常能夠甲基化的異常能夠 導致基因的異常調(diào)節(jié)和遺傳信息的改變導致基因的異常調(diào)節(jié)和遺傳信息的改變。DNADNA甲基甲基 化系統(tǒng)的失?？赡茉诎┌Y早期發(fā)生及發(fā)展過程中有化系統(tǒng)的失?？赡茉诎┌Y早期發(fā)生及發(fā)展過程中有 著重要的作用。所以著重要的作用。所以DNADNA甲基化與細胞癌變有著密甲基化與細胞癌變有著密

20、 切的聯(lián)系切的聯(lián)系。 DNA甲基化（續(xù)） DNADNA甲基化是細胞開閉基因表現(xiàn)的一種方式，例如甲基化是細胞開閉基因表現(xiàn)的一種方式，例如 細胞可以藉由甲基化程度的高低來調(diào)控組織專一性基因細胞可以藉由甲基化程度的高低來調(diào)控組織專一性基因 的表現(xiàn)；當甲基化程度越高，基因就越的表現(xiàn)；當甲基化程度越高，基因就越“沉默沉默”，反之，反之 則否。則否。 在任何時候，細胞內(nèi)都有處于活化狀態(tài)的基因和失在任何時候，細胞內(nèi)都有處于活化狀態(tài)的基因和失 活狀態(tài)的基因。在腫瘤細胞中，活狀態(tài)的基因。在腫瘤細胞中，DNADNA甲基化發(fā)生異常改甲基化發(fā)生異常改 變通過影響染色質(zhì)以及原癌基因和抑癌基因的表達而變通過影響染色質(zhì)以及

21、原癌基因和抑癌基因的表達而 參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。 DNA甲基化（續(xù)） 構(gòu)成構(gòu)成“內(nèi)源性突變劑內(nèi)源性突變劑” 甲基化的甲基化的DNADNA是突變的易發(fā)點因此構(gòu)成了是突變的易發(fā)點因此構(gòu)成了 “內(nèi)源性突變劑內(nèi)源性突變劑”。由于胞嘧啶或。由于胞嘧啶或5-5-甲基胞嘧啶甲基胞嘧啶 的嘧啶環(huán)的嘧啶環(huán)4 4位脫氨基產(chǎn)生尿嘧啶或胸腺嘧啶所位脫氨基產(chǎn)生尿嘧啶或胸腺嘧啶所 以以DNADNA中的中的5 CoG-3 5 CoG-3 序列易發(fā)生變化而轉(zhuǎn)化成序列易發(fā)生變化而轉(zhuǎn)化成5 5 -TpG-3 -TpG-3 或或5 CpA-35 CpA-3序列。導致序列。導致DNADNA上的上的U U經(jīng)兩次經(jīng)兩次 復制則轉(zhuǎn)變成復制則轉(zhuǎn)變成T T，因此遺傳信息改變。，因此遺傳信息改變。 DNADNA甲基化（續(xù)）甲基化（續(xù)） 后生遺傳機制后生遺傳機制 有時甲基化未引起有時甲基化未引起DNADNA突變，但抑制了基因的突變，但抑制了基因的 轉(zhuǎn)錄活性。其結(jié)果類同由突變而造成的基因功能轉(zhuǎn)錄活性。其結(jié)果類同由突變而造成的基因功