第三節(jié)　細(xì)胞的增殖周期

一、細(xì)胞增殖周期的概念

細(xì)胞增殖周期又稱為細(xì)胞生命周期，簡稱細(xì)胞周期，是指細(xì)胞從上一次細(xì)胞分裂結(jié)束開始，到下一次細(xì)胞分裂完成為止的一個周期過程。

成體細(xì)胞根據(jù)細(xì)胞增殖的特點(diǎn)，可分為三種細(xì)胞。①持續(xù)增殖細(xì)胞：這類細(xì)胞分化程度較低，能連續(xù)增殖，不斷分裂產(chǎn)生新細(xì)胞，如造血干細(xì)胞等；②暫不增殖細(xì)胞：又稱為G₀期細(xì)胞，這類細(xì)胞在通常情況下不增殖，但在機(jī)體受到損傷等情況下，可以恢復(fù)增殖能力重新進(jìn)入到細(xì)胞周期中，以補(bǔ)充受損細(xì)胞，如肝細(xì)胞等；③終末分化細(xì)胞：這類細(xì)胞完全喪失增殖能力，如神經(jīng)細(xì)胞等。

二、細(xì)胞增殖周期各期特點(diǎn)

細(xì)胞周期分為間期和分裂期，間期根據(jù)細(xì)胞是否進(jìn)行DNA復(fù)制又可分為：G₁期、S期和G₂期。

（一）G₁期（DNA合成前期）

G₁期是從前一次細(xì)胞分裂完成到DNA開始合成前的階段，是細(xì)胞生長發(fā)育的時期。此期的特點(diǎn)是細(xì)胞物質(zhì)代謝活躍，細(xì)胞體積變大，迅速合成RNA和蛋白質(zhì)。G₁期為細(xì)胞進(jìn)入S期做好物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備。

不同細(xì)胞的G₁期，時間差異很大，有的細(xì)胞只停留幾分鐘，有的停留幾天、幾年或幾十年，有的卻可能完全沒有。

（二）S期（DNA合成期）

S期是DNA合成的全過程。此期的特點(diǎn)是復(fù)制DNA，進(jìn)行蛋白的合成及其染色質(zhì)的裝配，最終使DNA的含量增加一倍。只要DNA復(fù)制一開始，細(xì)胞的增殖活動就開始，直到分裂成2個子細(xì)胞為止。

（三）G₂期（DNA合成后期）

G₂期也稱為有絲分裂準(zhǔn)備期，是DNA復(fù)制完成到有絲分裂前的時期。該期還可合成少量蛋白質(zhì)和RNA。G₂期為細(xì)胞分裂做準(zhǔn)備。

（四）M期（有絲分裂期）

細(xì)胞在M期的過程見上節(jié)描述。

三、細(xì)胞增殖與醫(yī)學(xué)

成體細(xì)胞增殖使人類“再生醫(yī)學(xué)”看到希望。2003年12月上旬，2002年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主約翰·蘇爾斯頓爵士樂觀地預(yù)言：如果能夠從基因?qū)用嫔掀谱g“生命天書”，那么人類理論上可以實(shí)現(xiàn)真正的長生不老。

人類生命的延續(xù)是通過人體組織器官中的再生潛能細(xì)胞不斷增殖以補(bǔ)充已退化、凋亡、損傷或壞死的組織細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)其組織結(jié)構(gòu)和功能的維持。人類的再生潛能細(xì)胞由原始干細(xì)胞和多能干細(xì)胞在增殖時產(chǎn)生，且以普通細(xì)胞形式參與組織器官的結(jié)構(gòu)和功能形成。當(dāng)組織器官的細(xì)胞出現(xiàn)退化、凋亡、損傷或壞死時，這些潛能細(xì)胞在原位啟動自身增殖的功能，再生復(fù)制新的細(xì)胞，及時補(bǔ)充到組織器官中，以此避免組織器官組成結(jié)構(gòu)的缺失，保障其功能的持續(xù)。當(dāng)人體所有器官的此項功能發(fā)揮正常時，人體就能維持整體生命的平衡，實(shí)現(xiàn)健康長壽。當(dāng)人體某一組織器官的此項功能不能正常發(fā)揮時，某組織或器官就會發(fā)生病變，影響人體健康。生命就是在組織細(xì)胞不斷死亡與不斷再生的動態(tài)平衡中得以實(shí)現(xiàn)，這是人類生命的奧秘。

近年來，生命科學(xué)前沿領(lǐng)域的基因和干細(xì)胞研究取得很大進(jìn)展，尤其在基因技術(shù)、組織器官的原位再生復(fù)制以及體外復(fù)制等方面令人關(guān)注。

此外，細(xì)胞增殖與腫瘤的關(guān)系密切。腫瘤是生物體細(xì)胞的正常生長失去控制導(dǎo)致的結(jié)果。根據(jù)細(xì)胞增殖周期的特點(diǎn)，腫瘤所含的細(xì)胞群可以分為三類。①增殖細(xì)胞群：這類細(xì)胞不斷進(jìn)行著細(xì)胞分裂，與腫瘤增大直接相關(guān)。由于腫瘤增殖群的細(xì)胞對抗腫瘤藥物敏感，通常使用化療控制。②暫不增殖細(xì)胞群：主要是G₀期細(xì)胞，又稱為腫瘤干細(xì)胞，一般情況下不分裂，但受到某些外界因素的刺激可重新進(jìn)入細(xì)胞周期而引起分裂，G₀期細(xì)胞是腫瘤復(fù)發(fā)的根源。G₀期細(xì)胞對物理或化學(xué)療法不敏感，可采用某些誘導(dǎo)劑如血小板因子等誘導(dǎo)其返回細(xì)胞周期，再使用物理或化學(xué)療法給予治療。若選擇手術(shù)治療，應(yīng)盡量清除殘余組織，以免復(fù)發(fā)的可能。③不增殖細(xì)胞群：這類細(xì)胞是指不能進(jìn)行分裂的細(xì)胞或死亡細(xì)胞。

知識鏈接

增殖細(xì)胞核抗原

增殖細(xì)胞核抗原是一種參與真核細(xì)胞DNA復(fù)制的蛋白質(zhì)，由三個相同亞基（約29kDa）組成的環(huán)狀三聚體，能與DNA聚合酶δ、聚合酶ε、復(fù)制因子C結(jié)合，DNA可在其形成的環(huán)中滑行，使前導(dǎo)鏈連續(xù)合成。研究發(fā)現(xiàn)增殖細(xì)胞核抗原與細(xì)胞DNA合成的關(guān)系密切，在細(xì)胞增殖的啟動上起重要作用，是反映細(xì)胞增殖狀態(tài)的良好指標(biāo)。由于增殖細(xì)胞核抗原只存在于正常增殖細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞內(nèi)，因此近年來掀起了對增殖細(xì)胞核抗原（PCNA）研究的熱潮，尤其在腫瘤方面的研究。