試論細胞生長與醫(yī)學(生命)科學研究

1、試論細胞生長與醫(yī)學(生命)科學研究 09-03-07 16:13:00 作者：陳紹軍編輯：studa20【摘要】 本文從細胞水平論述了生命生長的三種形式與作用，以及細胞生長與個體生命、生命(醫(yī)學)科學、生物技術(shù)的重要關系。發(fā)育生長是生殖細胞全能分化生長，作用是繁衍生命誕生個體，延續(xù)物種。再生生長是部分分化生長，作用是修復補償損傷缺失或生理死亡組織(器官)，保護個體生命，為生命護航。腫瘤生長是無分化生長，作用是破壞生命功能，死亡生命個體。三種生長均是細胞內(nèi)的遺傳信息(基因)不同表達的結(jié)果。 【關鍵詞】 細胞生長發(fā)育再生腫瘤基因 【Abstract】 This article discusses

2、three forms and functions of life growth from cellular level and the relation between individual life, medical science, biotechnology and cell growth. Growth and development refers to all-around differential growth of generative cells, which can multiply life, emerge individuality and continue speci

3、es. Regeneration refers to part differential growth, which can restore damage or natural thanatogenic tissue and protect individual life. Tumor growth is non-differential growth, which can destroy life functions and cause individual death. Three kinds of growth result from different expression of in

4、tracellular genetic information (genes). 【Key words】 cell; growth; development; regeneration; tumor; gene 細胞是構(gòu)成生命體及進行生命活動的基本單位。每個生命體都是由細胞生長分化而來，細胞生長在生命體誕生、死亡及生命物種延續(xù)發(fā)展和維護個體生命中均起著重大作用，也是生物科學技術(shù)建立及應用的基礎，在生命科學及醫(yī)學研究中有非常重要意義?，F(xiàn)就細胞生長的作用，簡述如下。 1 細胞生長形式 細胞在生命活動中，其生長形式有所不同，根據(jù)生長作用結(jié)果可分為發(fā)育式生長、再生式生長和腫瘤式生長。 1.1 發(fā)育式生

5、長 發(fā)育生長是有性繁殖生物，經(jīng)兩性(雌雄)生殖細胞結(jié)合形成受精卵細胞生長分化形成胎兒，并成長為(性)成熟個體的整個生命歷程，分為胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育。 胚胎發(fā)育是由一個受精卵細胞生長分化出具有不同組織器官能單獨生活的胎兒的過程，包括卵裂期、囊胚期，原腸胚期、器官形成1。胚后發(fā)育是由胎兒生長到生命終結(jié)(死亡)的整個歷程，包括幼年期、青春期、成年期和老年期。 1.2 再生式生長 再生生長是生命體的一部分在損傷、脫落或截除之后重新生長出的過程，分為生理再生和病理再生。 生理再生是生命體在生命活動中，對不斷衰老死亡組織細胞的更換補充，如表皮細胞脫落的補充，紅細胞死亡的更替等。病理再生又稱損傷再生，是對受

6、傷部分組織器官的修復或補償。根據(jù)再生能力分為愈合修復傷口(稱愈合)和重新長出缺失部分(器官)，稱再生。其再生過程包括創(chuàng)面愈合、再生芽基形成、芽基生長和分化2。 1.3 腫瘤式生長 腫瘤生長是生命體細胞異常生長形成贅生物，分為良性生長和惡性生長。 良性腫瘤生長只在原發(fā)處進行，且生長速度慢、易發(fā)現(xiàn)。惡性腫瘤又稱癌，生長向周圍組織浸潤，并伴隨血道、淋巴道轉(zhuǎn)移到其他組織器官繼續(xù)生長，不易發(fā)現(xiàn)，生長迅速。 2 細胞生長的作用和結(jié)果 2.1 發(fā)育生長 發(fā)育生長結(jié)果第一步通過胚胎發(fā)育生長分化出一個具有生命活動的幼體，即胎兒；第二步由胎兒生長成具有繁殖能力的成熟個體，并繼續(xù)發(fā)育生長新的幼體。同時，成熟個體繼續(xù)

7、發(fā)育生長走向衰老死亡，完成生命歷程即生命周期。 發(fā)育生長的作用是不斷的誕生生命個體、增加群體數(shù)量。自然界中大部分生命群體(包括人類)都是由不斷的發(fā)育生長延續(xù)生命，以達到生命不滅的，同時兩性結(jié)合發(fā)育生長也是生物自然選擇、雜交進化、個體變異的主要途徑。 2.2 再生生長 再生生長作用是保護個體生命，維護機體生命所需正常生理功能。確保幼體(胎兒)發(fā)育生長成熟，繼續(xù)繁衍生命，直至保護生命個體走完生命歷程。如生理再生中皮膚再生，保證了皮膚作為機體第一道防線，阻止外界因素對機體的侵害和對機體內(nèi)臟器的保護作用4。紅細胞不斷再生補充凋亡的紅細胞，保證了對機體氧的供應和二氧化碳排出5。白細胞和淋巴細胞的再生在對

8、入侵體內(nèi)的有害物(病菌)的清除和增加機體免疫力上，均起著重要作用5。損傷再生中的傷口愈合，在及時有效的防止有害物質(zhì)通過傷口進入機體，確保血液正常循環(huán)，阻止血液大量流失危及生命上具有不可缺少作用。再生在補償機體因損傷丟失器官免除殘疾，功能恢復上有著重要意義，如蜥蜴再生尾2、蠑螈再生肢體6。 再生生長除保護生命、恢復功能、為個體生命保駕護航外，還有無性繁殖生命、純潔物種、減少變異的作用，如水螅出芽生殖、植物扦插、組織培養(yǎng)、動物克隆等。 2.3 腫瘤生長 腫瘤生長作用是無功能分化的細胞無限生長對機體正常功能組織器官侵害3，破壞組織器官功能，最終結(jié)果是導致個體生命死亡。 2.4 細胞生長結(jié)果與自然規(guī)律

9、 生命體從細胞發(fā)育生長誕生到細胞腫瘤(癌)生長死亡，生命過程由細胞再生生長保護個體生命走完各個生命歷程。這既符合世間一切事物有誕生，就有滅(死)亡的自然規(guī)律，同時又使生命在自然中以不斷發(fā)育生長形式延續(xù)下去。 3 細胞生長條件 細胞生長需要激活(刺激、誘導)使細胞處于生長狀態(tài)，同時生長還需要在一定的環(huán)境條件下進行。主要有足夠的營養(yǎng)(包括氧)和適合生長的溫度及濕度(水分)。 3.1 發(fā)育生長 發(fā)育生長細胞激活是通過兩性(精卵)結(jié)合形成受精卵細胞實現(xiàn)的1。發(fā)育生長分為胎生和卵生，胎生發(fā)育生長是受精卵細胞在母體子宮內(nèi)進行，營養(yǎng)靠母體通過胎盤提供，體溫和子宮內(nèi)的水分就是適合發(fā)育生長所需要的溫度和濕度。卵

10、生發(fā)育生長是受精卵(分體內(nèi)和體外受精)細胞在母體外進行，營養(yǎng)由卵內(nèi)卵黃提供，溫度靠外界提供。如：鳥類的孵卵、壁虎借助自然環(huán)境溫度(69月份)7，濕度是卵內(nèi)具有的水分加外界環(huán)境濕度。 3.2 再生生長 再生生長細胞激活是機體組織細胞受到損傷刺激或正常工作細胞程序死亡丟失情況下被激活，營養(yǎng)靠機體血液通過血管循環(huán)供給，溫度和濕度借助機體環(huán)境，生長以機體為宿主。 3.3 腫瘤生長 腫瘤生長細胞激活是在外界化學、物理、生物因素8和精神因素等多方面長期慢性不良刺激下被激活，生長環(huán)境和營養(yǎng)完全靠機體提供。 4 細胞生長的相同性和不同點 再生細胞和腫瘤細胞均來自于生命體，生命體又是由受精卵細胞發(fā)育生長而來，故

11、三種生長形式的細胞都是同源，所以在細胞生長中即有相同處。由于生長形式、結(jié)果不同，細胞三種生長又有不同點。 4.1 細胞生長過程生長時間相同處與不同點 再生和發(fā)育的早期生長均與腫瘤生長一樣，都是沒有分化的生長，并且生長迅速。如發(fā)育生長卵裂期的2、4、8、16、32細胞分裂生長1，再生芽基生長在早期成倍增長2，3。腫瘤細胞與發(fā)育早期胚胎組織往往具有共同的抗原性及免疫現(xiàn)象8。再生與發(fā)育后期均是有分化的生長，生長均是有時間限度的，再生芽基生長時間與其胚胎發(fā)育時間相對應3，9。胚胎發(fā)育生長過程與腫瘤(惡性)生長過程同樣有細胞轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。如：神經(jīng)嵴細胞要遷移到體內(nèi)多個區(qū)域成為周圍神經(jīng)系統(tǒng)中所有軀體和內(nèi)臟感覺

12、神經(jīng)細胞的來源，視神經(jīng)細胞也要遷移到眼頂蓋層8。 再生與發(fā)育生長分化不同在于再生生長是部分分化，由再生芽基細胞生長分化出缺失部分(器官)，恢復功能即停止。如蜥蜴再生尾2、蠑螈再生肢6等。發(fā)育生長是個體全部分化，由受精卵細胞生長分化出幼體(胎兒)。腫瘤生長則是無分化，由腫瘤細胞無限度生長3，發(fā)育生長細胞轉(zhuǎn)移是功能性轉(zhuǎn)移，是構(gòu)成生命體生理功能需要；腫瘤細胞轉(zhuǎn)移則是無功能細胞無限生長對機體正常組織、器官功能破壞的全面展開，加速個體生命死亡。 4.2 細胞生長與個體(母體)關系相同處與不同點 再生和腫瘤均發(fā)生在機體上，生長以機體為宿主，隨機體生命而生存(實驗培養(yǎng)除外)。發(fā)育生長不完全依賴機體，卵生發(fā)育

13、是完全脫離機體(母體)的生長，母體(機體)生存或死亡對受精卵細胞發(fā)育生長、誕生生命沒有影響。胎生發(fā)育生長則依靠母體提供生長環(huán)境(子宮)和營養(yǎng)，就受精卵細胞而言已經(jīng)脫離了機體(母體)。 再生細胞在無性繁殖生命個體時是脫離機體的生長。如組織培養(yǎng)細胞、克隆細胞。 4.3 細胞生長遺傳相同處與不同點 細胞生長均具有遺傳性，發(fā)育遺傳是通過受精卵細胞生長把兩性個體形態(tài)功能特性遺傳給下一代，屬有性遺傳。再生遺傳是通過再生細胞生長把個體器官形態(tài)功能特性遺傳給再生器官。如蜥蜴尾的再生能力10，蠑螈肢體再生能力6，這是體細胞遺傳。腫瘤同樣有遺傳性，如大腸腫瘤就有明顯遺傳性11，黑色瘤具有家族性。 4.4 細胞生長

14、休止停止生長相同性 細胞生長過程中均有因各種因素生長休止現(xiàn)象。如蛤蚧受精卵細胞生長在冬季就停止發(fā)育，待來年天暖后再繼續(xù)發(fā)育生長出幼體12；無蹼壁虎在冬季斷尾不愈合，再生芽基不生長13；蜥蜴斷尾再生芽基有的在生長早期即停止生長10，14，同樣腫瘤細胞生長也有自然停止現(xiàn)象，帶癌生存者15。 4.5 細胞生長的重復性和不同點 細胞生長具有重復性。腫瘤細胞手術(shù)切除后常出現(xiàn)復發(fā)現(xiàn)象，再生同樣不斷重復進行，如人體皮膚反復受傷愈合，蜥蜴再生尾切除重復再生16。發(fā)育生長也在不斷的重復著，如每個雌性個體都要產(chǎn)卵多次，形成受精卵細胞都要發(fā)育生長。 細胞生長重復性不同點在于腫瘤重復生長是對機體生命功能破壞的繼續(xù)，是醫(yī)學目前無法根治腫瘤疾病的主要原因。再生重復生長是對機體反復受傷或缺失部分的重新修復和補償，是保護個體生命的需要。發(fā)育重復生長是增加群體個體數(shù)量，發(fā)展壯大種群，保障種群不滅的基礎。 4.6 細胞生長的無限性和不同點 細胞生長還具有無限性。腫瘤細胞生長是最典型的無限生長；再生細胞生長也有無限生長現(xiàn)象，如指甲和毛發(fā)。不同的是指甲、毛發(fā)的無限生長是機體表面，向外生長不傷害機體；腫瘤(癌)細胞的無限生長是向機