第六章再生.ppt

第六章第六章再生再生第一节第一节再生概述再生概述第二节第二节 水螅的再生、重建和模式水螅的再生、重建和模式第三节第三节 涡虫的再生涡虫的再生 第四节第四节 虾蟹的再生虾蟹的再生第五节第五节 海参的再生海参的再生第六节第六节脊椎动物肢体再生脊椎动物肢体再生第七节第七节主要器官的再生主要器官的再生 一、再生的概念一、再生的概念二、认识二、认识三、再生的分类三、再生的分类 第一节第一节 再生概述再生概述一、概念一、概念n再再生生（regeneration）：指指生生物物体体以以现现存存的的细细胞胞和和组组织织替替代代衰衰老老或或修修复复失失去去的的细细胞胞和和组组织织的的过过程程，是是生生物物保保存存自自己己，保存后代的一种能力。保存后代的一种能力。二、认识二、认识 n生命的所有水平生命的所有水平包括包括器官水平、细胞水器官水平、细胞水平及分子水平上都能发生再生平及分子水平上都能发生再生。n器官水平器官水平肝脏肝脏n细胞水平细胞水平血细胞血细胞n分子水平分子水平酶酶n植物细胞具有全能性，每个细胞可以长植物细胞具有全能性，每个细胞可以长成一个完整的个体。成一个完整的个体。n部分动物细胞具有再生能力。部分动物细胞具有再生能力。n生物生物“全息全息”属性是再生的基础。即细属性是再生的基础。即细胞核的全能性决定个体完整性的重建。胞核的全能性决定个体完整性的重建。三、再生的分类三、再生的分类 1 1、生理性再生、生理性再生 2 2、修复性再生（创伤性再生）、修复性再生（创伤性再生）3 3、繁殖再生、繁殖再生 3、繁殖再生、繁殖再生 天天然然存存在在的的有有机机体体的的克克隆隆。自自我我克克隆隆方方式式有有几几种种如如分分裂裂（涡涡虫虫、环环节节动动物物）、出出芽芽（水水螅螅）、多多细细胞胞被被囊囊体体（海海绵绵的芽球、苔藓虫的休眠卵）。的芽球、苔藓虫的休眠卵）。四、再生的机制（低等动物）四、再生的机制（低等动物）n变形再生（变形再生（morphallaxis）n新建再生新建再生（微变态再生）（微变态再生）（epimorphosis）变形再生变形再生没有新的生长，主要通过尚存的组织没有新的生长，主要通过尚存的组织细胞去分化重新构建和组织结构的重新细胞去分化重新构建和组织结构的重新界定，建立个体的再生过程，形成体积界定，建立个体的再生过程，形成体积较小的新个体。如水螅。较小的新个体。如水螅。新建再生新建再生通过细胞分裂等生长方式重建新的结通过细胞分裂等生长方式重建新的结构，受伤部位的其他组织细胞并不直接构，受伤部位的其他组织细胞并不直接介入再生过程。介入再生过程。干细胞干细胞是最常见的再生方式，通过干是最常见的再生方式，通过干细胞或祖细胞的分裂、分化。如表皮干细胞或祖细胞的分裂、分化。如表皮干细胞、骨骼肌干细胞、肝脏干细胞等，细胞、骨骼肌干细胞、肝脏干细胞等，脑和脊髓中也发现神经干细胞。脑和脊髓中也发现神经干细胞。再生是转分化、细胞迁移和细胞增再生是转分化、细胞迁移和细胞增殖的结合（综合分析）殖的结合（综合分析）n干细胞有分裂、分化的能力。干细胞有分裂、分化的能力。n细细胞胞有有明明显显的的迁迁移移过过程程，到到组组织织需需要要的的地方。地方。n已分化的细胞可去分化。已分化的细胞可去分化。第二节第二节 水螅的再生模式水螅的再生模式一、水螅变形再生一、水螅变形再生二、水螅新建再生二、水螅新建再生一、水螅变形再生一、水螅变形再生1、水螅变形再生实验、水螅变形再生实验2、分散再重聚实验、分散再重聚实验3、移植实验、移植实验4、解释、解释n变形再生实验变形再生实验n将将水水螅螅身身体体的的中中间间部部分分切切下下1/20的的环环形形体体柱柱，这这个个切切下下的的体体柱柱将将在在上上端端产产生生头头，下下端端形形成成尾尾。这这种种横横切切体体柱柱的的再再生生不不需需要要细细胞胞分分裂裂，仅仅靠靠尚尚存存的的细细胞胞重重建建一一个个正正常常的的体体积积很很小小的的水水螅螅。经经过过喂喂养养，细细胞增殖，长大，完成再生过程。胞增殖，长大，完成再生过程。4、解释、解释n细细胞胞保保持持它它们们以以前前所所在在位位置置的的记记忆忆，新新形形成成的的结结构构是是细细胞胞以以前前在在身身体体上上所所获获得得的相对位置信息作用的结果。的相对位置信息作用的结果。n位置值因子位置值因子n抑制子浓度抑制子浓度位置值因子位置值因子n是头部和足部细胞本身具有的，从头是头部和足部细胞本身具有的，从头到足浓度逐渐降低，决定位于头部的细到足浓度逐渐降低，决定位于头部的细胞在移植中仍形成头，足也是如此。胞在移植中仍形成头，足也是如此。抑制子浓度抑制子浓度n由头部生成，从头到足逐渐降低，作用由头部生成，从头到足逐渐降低，作用是抑制头部再生。在同一区域，抑制子是抑制头部再生。在同一区域，抑制子浓度总是略高于位置值的最低值，所以浓度总是略高于位置值的最低值，所以正常情况下，不当的头部不会产生。去正常情况下，不当的头部不会产生。去掉头部，导致抑制子浓度下降，位置值掉头部，导致抑制子浓度下降，位置值也相应提高到头部区域的位置值，使得也相应提高到头部区域的位置值，使得抑制子浓度小于位置值的浓度，新的头抑制子浓度小于位置值的浓度，新的头部产生。部产生。二、水螅新建再生二、水螅新建再生n一一种种成成体体未未分分化化细细胞胞，位位于于上上皮皮细细胞胞间间质质中中，能能形形成成任任何何一一种种细细胞胞，如如神神经经细细胞胞、刺刺细细胞胞、腺腺细细胞胞甚甚至至配配子子。形形成成神神经经细细胞胞区区别别与与哺哺乳乳动动物，这是水螅可以永生的基础。物，这是水螅可以永生的基础。n位位于于消消化化管管壁壁的的上上皮皮细细胞胞虽虽已已分分化化，但但有有分分裂裂能力。能力。n水水螅螅体体上上皮皮肌肌细细胞胞能能去去分分化化，恢恢复复分分裂裂能能力力，产产生生多多种种类类型型的的细细胞胞，包包括括神神经经细细胞胞和和生生殖殖细细胞。胞。第三节第三节 涡虫的再生涡虫的再生 涡虫可以被横切或者纵切，切下的每涡虫可以被横切或者纵切，切下的每一部分都能再生丢失的部分。切割后，一部分都能再生丢失的部分。切割后，在切割表面形成芽基，失去的部分就从在切割表面形成芽基，失去的部分就从芽基上长出来，但剩余部分重建，体积芽基上长出来，但剩余部分重建，体积缩小。缩小。第四节第四节 昆虫、虾蟹附肢的再生昆虫、虾蟹附肢的再生 动物通过自体切割（动物通过自体切割（autotomy）即有机体部分身体的自残和脱落如蜥蜴即有机体部分身体的自残和脱落如蜥蜴的尾巴、节肢动物的腿，以逃避天地。的尾巴、节肢动物的腿，以逃避天地。蜕皮后再生出新的附肢，有时结构不完蜕皮后再生出新的附肢，有时结构不完整。整。再生的机制参考两栖类再生的机制参考两栖类。第五节第五节 海参的再生海参的再生 一、横切再生一、横切再生二、内脏器官再生二、内脏器官再生三、表皮再生三、表皮再生四、海参再生的机制四、海参再生的机制一、横切再生一、横切再生n纵切不能存活纵切不能存活n横切？横切？1/2、前、前1/3、后、后1/31/2，全部死亡；，全部死亡；前前1/3，后段成活率：，后段成活率：29.2%，减重，减重65%后后1/3，前段成活率，前段成活率:45.8%，减重，减重66%6 6二、内脏器官再生二、内脏器官再生n消化道再生过程消化道再生过程n消化道再生的组织学消化道再生的组织学n消化道再生的细胞来源消化道再生的细胞来源n消化道再生过程中的能量代谢消化道再生过程中的能量代谢n温度对消化道再生的影响温度对消化道再生的影响n消化道再生过程中特殊表达的因子消化道再生过程中特殊表达的因子n排脏的影响因素排脏的影响因素消化道再生过程研究消化道再生过程研究n对对刺刺参参腹腹腔腔注注射射0.35M 0.35M KClKCl溶溶液液2-4ml2-4ml（剂剂量量为为个个体体重重的的2%2%左左右右），1-2min1-2min后后刺刺参参排排脏脏。将将排排脏脏的的刺刺参参和和对对照照组组（未未诱诱导导排排脏脏的的正正常常刺刺参参）分分别别放放在在水水槽槽内内培养，实验进行培养，实验进行70d70d。n排排脏脏后后每每7d7d取取4-64-6个个样样品品观观察察刺刺参参再再生生情情况况。样样品品在在6%MgCl6%MgCl2 2溶溶液液中中麻麻醉醉1.5-2h1.5-2h后后，沿腹中线的右侧解剖。沿腹中线的右侧解剖。n原基形成阶段原基形成阶段 1-7d 1-7dn肠腔形成阶段肠腔形成阶段 8-21d 8-21dn分化阶段分化阶段 22-42d 22-42dn生长阶段生长阶段 43-70d 43-70d消化道再生过程中体重变化消化道再生过程中体重变化n第第010d：体体重重呈呈下下降降趋趋势势，第第10d体体重重最最低仅为低仅为43.96g；n第第10d15d，体体重重略略有有升升高高，但但不不明明显显（P0.05）；）；n第第15d25d，体体重重处处于于稳稳定定状状态态，无无明明显显的的增长或降低；增长或降低；n第第25d60d，刺参体重逐渐增加；，刺参体重逐渐增加；n再再生生结结束束时时（60d），刺刺参参体体重重为为61.35g，是是对照组的对照组的63.26%。天数（天数（d d）TimeTime体体重重（g g）W We ei ig gh ht t消化道再生过程中生化组成的消化道再生过程中生化组成的变化变化n实验组刺参体壁中的粗蛋白、粗脂肪、实验组刺参体壁中的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分和能值在再生结束时较对照组均粗灰分和能值在再生结束时较对照组均有所下降，分别降低了有所下降，分别降低了15.58%，22.58，4.63%和和24.71%。对对照照组组 （control groupcontrol group）再生再生实验组实验组（regenerationgroup）0d 14d 60d 0d 14d 60d 0d 14d 60d 0d 14d 60d粗蛋白粗蛋白(%)(%)crude crude proteinprotein2.7010.2672.7010.2672.6840.1692.6840.1692.7860.2602.7860.2602.5870.4512.5870.4511.9810.1291.9810.129*2.3520.3022.3520.302*粗脂肪粗脂肪(%)(%)crude crude lipidlipid1.1200.0161.1200.0161.2800.3401.2800.3401.1960.2911.1960.2911.1720.4061.1720.4060.8710.2850.8710.285*0.9260.3340.9260.334*粗灰分粗灰分(%)(%)crude ashcrude ash3.7680.2013.7680.2013.8060.5613.8060.5613.8240.2673.8240.2673.7640.2463.7640.2463.9530.3013.9530.301*3.6470.1943.6470.194*能能值值(kJ/g)(kJ/g)energyenergy2.4390.3582.4390.3582.5210.1962.5210.1962.6550.1652.6550.1652.4600.2232.4600.2232.1160.1242.1160.124 *1.9990.1151.9990.115*对照组和实验组刺参体生化组成比较对照组和实验组刺参体生化组成比较Comparation of biochemical compositions of Comparation of biochemical compositions of A.japonicus selenka A.japonicus selenka between control between control group to trial groupgroup to trial group刺参排脏的评价刺参排脏的评价n排脏后刺参体重明显降低，生化组成发排脏后刺参体重明显降低，生化组成发生很大变化，生长受到影响。生很大变化，生长受到影响。n一些环境因子实验，由于刺参内脏的排一些环境因子实验，由于刺参内脏的排出，不得不终止。出，不得不终止。n可重演胚胎发育过程中消化道等器官的可重演胚胎发育过程中消化道等器官的发生，为组织工程研究打下基础，刺参发生，为组织工程研究打下基础，刺参可作为消化管再生的模型动物。可作为消化管再生的模型动物。排脏的影响因素排脏的影响因素n物理因素：挤压、缺氧；物理因素：挤压、缺氧；n化学因素：各种重金属离子；化学因素：各种重金属离子；盐度？盐度？pH?三、表皮再生研究三、表皮再生研究n表皮再生组织学表皮再生组织学n表皮再生细胞起源表皮再生细胞起源n人工创伤的形成人工创伤的形成n用无菌解剖刀刮除刺参背部体壁的深褐色用无菌解剖刀刮除刺参背部体壁的深褐色角质层和上皮细胞层，露出均一的乳白色角质层和上皮细胞层，露出均一的乳白色结缔组织。创伤面积约结缔组织。创伤面积约55mm2，而后而后将实验刺参放入水槽中培育。将实验刺参放入水槽中培育。n实验进行实验进行2121天。天。n刺参体壁从外向内主要有刺参体壁从外向内主要有4层：表皮、结层：表皮、结缔组织、肌肉组织和体腔上皮。表皮由缔组织、肌肉组织和体腔上皮。表皮由角质层和多层上皮细胞组成。角质层和多层上皮细胞组成。1 1CEPCT28m3 3DISDISCTCT 100m6 6REPREPCMCMCTCT100m8 8REPREPCTCT100m四、体壁再生四、体壁再生n手术后手术后1d，仿刺参体壁已去除，疏松结缔组织，仿刺参体壁已去除，疏松结缔组织直接暴露，创伤面凹陷，附近有成纤维细胞和直接暴露，创伤面凹陷，附近有成纤维细胞和胶原纤维聚集（图胶原纤维聚集（图1）。）。n手术后手术后3d，创伤处结缔组织外层有上皮细胞聚，创伤处结缔组织外层有上皮细胞聚集，细胞排列杂乱疏松（图集，细胞排列杂乱疏松（图2）。）。n手术后手术后4d，创伤处上皮细胞数量增加，并形成，创伤处上皮细胞数量增加，并形成一薄层，细胞排列仍不规则。靠近表层的结缔一薄层，细胞排列仍不规则。靠近表层的结缔组织疏松，与内层结缔组织间形成一条带状间组织疏松，与内层结缔组织间形成一条带状间隙（图版隙（图版3）。）。四、体壁再生四、体壁再生n手术后手术后7d，新生表皮层增厚，上皮细胞密集，新生表皮层增厚，上皮细胞密集，与结缔组织连接紧密。表皮外层出现角质层。与结缔组织连接紧密。表皮外层出现角质层。间隙带内的成纤维细胞和胶原纤维增多，排列间隙带内的成纤维细胞和胶原纤维增多，排列逐渐均匀（图逐渐均匀（图4）。）。n手术后手术后11d，上皮细胞层和角质层厚度接近正，上皮细胞层和角质层厚度接近正常组织，只是上皮细胞排列仍显凌乱。结缔组常组织，只是上皮细胞排列仍显凌乱。结缔组织间隙带基本弥合（图织间隙带基本弥合（图5）。）。n手术后手术后21d，上皮层细胞数量和排列同正常组，上皮层细胞数量和排列同正常组织，结缔组织分布均匀（图版织，结缔组织分布均匀（图版6）。）。海参再生过程的分子调控海参再生过程的分子调控 2006年段晶晶等采用mRNAmRNA差异显示技术差异显示技术（DDRT-PCRDDRT-PCR）对仿刺参消化道的再生进行了分子生物学研究。在肠道再生的第6、9、15和24天取样，对基因的差异表达进行分析，结果表明再生15天为基因表达量高峰；经测序和比对，最终得到与已知肌球蛋白重链肌球蛋白重链1010基因基因具有较高同源性的基因序列在内的12条肠道再生相关EST序列,并提交到GenBank数据库中，登陆序列号为Ex453801-Ex453812。消化道再生消化道再生 2007年陈秋实等应用mRNA差异显示技术对仿刺参正常表皮和手术后再生48h、72h的表皮组织的差异表达进行了分析，共得到133条差异条带。对其中31条进行测序发现3个片段分别与已知基因真核细胞翻译起始因子真核细胞翻译起始因子 eIF4G eIF4G、血管内皮生长、血管内皮生长因子因子CD151CD151基因、拓扑异构酶基因、拓扑异构酶I I（Topo I Topo I）具有）具有较高的同源性。较高的同源性。体壁再生1、mRNA差异显示技术32 2、抑制性消减杂交技术（、抑制性消减杂交技术（SSHSSH)2010年 张慧敏等利用抑制性消减杂交技术对仿刺参体壁再生过程的相关基因进行了研究。以完好仿刺参体壁作为对照组，手术创伤后再生24h，48h，72h，96h，120h后5个时间段的体壁作为实验组，构建了消减cDNA文库。体壁再生 对文库中768个克隆进行斑点杂交斑点杂交筛选，共得到292个阳性克隆片段，其中105个阳性克隆在对照组中上调表达，187个阳性克隆在再生组中上调表达。共共768个克隆个克隆187105476再生组中再生组中上调表达上调表达对照组中对照组中上调表达上调表达 193个克隆进行测序，测序结果进行个克隆进行测序，测序结果进行BLAST检索分析。发现检索分析。发现20个克个克隆与已知基因序列高度同源。隆与已知基因序列高度同源。未测出未测出3%未比对上未比对上6%已知功能基因已知功能基因15%潜在功能基因潜在功能基因76%100个克隆进行测序，将得到的序列和个克隆进行测序，将得到的序列和NCBI中脊椎动物和中脊椎动物和非脊椎动物的蛋白序列比对（非脊椎动物的蛋白序列比对（blastx，核酸和蛋白），核酸和蛋白）未测出未测出3%未比对上未比对上6%已知功能基因已知功能基因15%潜在功能基因潜在功能基因76%动物免疫、损伤相关基因：动物免疫、损伤相关基因：4 4种种结构蛋白基因：结构蛋白基因：5 5种种 信号传递蛋白基因：信号传递蛋白基因：3 3种种细胞凋亡及细胞周期调控基因：细胞凋亡及细胞周期调控基因：3 3种种 2010年王雪利用同源克隆对仿刺参表皮生长因子受体EGFR基因进行克隆；并采用荧光定量Real-time PCR技术对该基因在仿刺参不同组织中的表达及其在表皮再生不同阶段的表达进行了分析。体壁再生3、同源克隆与Real-time PCR表达分析 2011年赵祥吉利用SSH消减文库得到的EST片段，采用SMART-RACE法 ，从仿刺参体腔细胞中克隆得到了细胞凋亡相关基因26S蛋白酶调节亚基s7基因，并对其表达部位进行分析。体壁再生4、SMART-RACE与Real-time PCR表达分析 应用SMART-RACE法 ，王艳枫从仿刺参体壁中克隆出转录翻译相关基因核糖体蛋白RPL17、RPL30两个基因，并采用Real-time PCR对该基因在不同组织中的表达进行了研究。体壁再生4、SMART-RACE法与Real-time PCR表达分析五、肌肉组织的再生五、肌肉组织的再生n体腔膜细胞成为新的肌肉组织体腔膜细胞成为新的肌肉组织n手术缝合技术用于海参体壁手术缝合技术用于海参体壁34n至至25d，对照组累计死亡，对照组累计死亡31头，死亡率头，死亡率达达51.7%。实验组没有出现明显高峰，。实验组没有出现明显高峰，化皮的个体有些逐渐恢复，试验期间共化皮的个体有些逐渐恢复，试验期间共死亡死亡3头，死亡率为头，死亡率为5.0%。实验用海参。实验用海参60只。只。六、再生机制六、再生机制 1、变形再生、变形再生2、新建再生、新建再生第六节第六节两栖类附肢再生两栖类附肢再生 一、一、附肢再生过程附肢再生过程二、调控二、调控一、一、附肢再生过程附肢再生过程1、创伤修复、创伤修复附附肢肢截截断断后后，表表皮皮迁迁移移覆覆盖盖住住伤伤口口，1-2天天完完成成。伤伤口口愈愈合合后后，表表皮皮细细胞胞增增殖殖，形形成成多多层层的的细细胞胞团团，在在截截断断附附肢肢的的顶顶端端形形成成圆圆锥锥状状膨膨大大，为为表表皮皮帽帽。创创伤伤处处出出现现发发炎炎反反应应，炎炎症症反反应应消消失失后后，表皮下形成瘢痕组织。表皮下形成瘢痕组织。2、组织破坏和去分化组织破坏和去分化残残留留附附肢肢中中出出现现大大片片组组织织溶溶解解。创创伤伤表表面面下下的的区区域域释释放放胶胶原原酶酶，使使存存在在的的组组织织细细胞胞去去分分化化，软骨和骨细胞呈现胚胎间质细胞形态，排列松散。软骨和骨细胞呈现胚胎间质细胞形态，排列松散。一、一、附肢再生过程附肢再生过程3、再生芽基的形成、再生芽基的形成这这些些去去分分化化的的细细胞胞在在顶顶外外胚胚层层形形成成一一突突起起称称芽芽基基。此此时时再再生生的的附附肢肢形形成成一一个个上上皮皮-间间质质系系统统，与与胚胚胎胎器器官官分分化化相相似似。芽芽基基细细胞胞增增殖殖，形形成成新新肢肢体。体。4、形态发生和分化、形态发生和分化芽芽基基分分化化为为软软骨骨，并并伸伸向向远远端端，软软骨骨骨骨化化成成骨骨。肌肌肉肉形形成成包包围围软软骨骨，血血管管晚晚些些时时候候从从残残肢肢伸伸向向新新生生组组织织，被被截截断断的的神神经经的的轴轴突突伸伸入入芽芽基基，神神经组织在控制附肢再生中起重要作用。经组织在控制附肢再生中起重要作用。二、调控二、调控1、细胞周期因子的调控、细胞周期因子的调控2、神经的作用、神经的作用3、表皮的作用、表皮的作用4、激素的作用、激素的作用1、细胞周期因子的调控、细胞周期因子的调控n细细胞胞周周期期因因子子具具有有调调控控细细胞胞增增殖殖和和分分化化的的双双重重功功能能。细细胞胞分分裂裂主主要要受受周周期期蛋蛋白白依依赖赖性性激激酶酶（CDK）的的调调控控，CDK作作用用于于视视网网膜膜瘤瘤蛋蛋白白（pRB），有有活活性性的的pRB与与转转录录因因子子E2F结结合合，使使后后者者无无法法激激活活与与细细胞胞分分裂裂相相关关基基因因的的转转录录，因因此此不不具具备备分分裂裂能能力力。当当pRB磷磷酸酸化化后后失失去去活活性性，释释放放出出E2F，E2F在在核核定定位位后后激激活活相相关关基基因因的转录，促进细胞增殖。的转录，促进细胞增殖。n细细胞胞分分化化与与pRB有有关关。当当CDK活活性性受受到到周周期期蛋蛋白白激激酶酶抑抑制制子子（CKI）抑抑制制时时，有有活活性性的的pRB通通过过另另外外的的效应子激活促分化转录因子，促进细胞分化。效应子激活促分化转录因子，促进细胞分化。2、神经的作用、神经的作用n胚胚芽芽的的分分裂裂增增生生依依赖赖于于神神经经的的支支持持，神神经经能能为为胚胚芽芽的的生生长长提提供供再再生生促促进进因因子子，如如神神经经胶胶质质生生长长因因子子（GGF）、成成纤纤维维生生长长因因子子（FGF）。神神经经对对起起始始再再生生很很重重要要。但但附附肢肢分分化化和和形形态态发发生生不不依依赖赖神神经。经。3、表皮的作用、表皮的作用n顶表皮帽能促进细胞有丝分裂，以促进顶表皮帽能促进细胞有丝分裂，以促进芽基形成和以后的附肢再生。芽基形成和以后的附肢再生。4、激素的作用、激素的作用n将垂体前叶切除，阻止两栖类附肢再生。将垂体前叶切除，阻止两栖类附肢再生。垂体激素只作用于再生的起始阶段。参垂体激素只作用于再生的起始阶段。参与的激素可能是生长激素、催乳素和甲与的激素可能是生长激素、催乳素和甲状腺素。状腺素。第七节第七节主要器官的再生主要器官的再生一、肝脏的再生一、肝脏的再生二、表皮再生二、表皮再生一、肝脏的再生一、肝脏的再生1、再生方式、再生方式2、肝细胞的分裂增殖、肝细胞的分裂增殖3、再生的调控、再生的调控1、再生方式、再生方式n剩余细胞的分裂增殖；剩余细胞的分裂增殖；n干细胞增殖和分化；干细胞增殖和分化；n门管周围肝细胞的过度生长。门管周围肝细胞的过度生长。n当当正正常常肝肝细细胞胞的的增增殖殖不不能能完完全全补补偿偿丢丢失失的的细细胞胞时时，干干细细胞胞才才开开始始增增殖殖分分化化。如如果果前前两两种种方方式式被被完完全全抑抑制制，才才采采用用第第三三种细胞生长增大。种细胞生长增大。2、肝脏细胞的分裂增殖、肝脏细胞的分裂增殖n组组成成肝肝组组织织中中的的所所有有细细胞胞都都有有分分裂裂能能力力。如如肝肝细细胞胞、胆胆小小管管上上皮皮细细胞胞、肝肝巨巨嗜嗜细细胞胞等等。分分裂裂能能力力很很强强，一一个个肝肝细细胞胞至至少少分分裂裂34次次，产产生生1.71010个个细细胞胞。有有人人统统计计：一一个个大大鼠鼠的的肝肝细细胞胞可可以以分分裂裂成成50个正常肝脏所需要的细胞。个正常肝脏所需要的细胞。3、肝脏再生的调控、肝脏再生的调控n修修复复过过程程中中大大部部分分的的肝肝细细胞胞边边分分裂裂边边行行使使正正常常的的功功能能。如如血血糖糖调调控控、蛋蛋白白合合成成分泌胆汁等。分泌胆汁等。n1-5min，尿尿激激酶酶（uPA）活活性性剧剧增增；30min，肝肝细细胞胞质质膜膜超超级级化化；5h，胆胆小小管发生形态改变，胆汁分泌量下降。管发生形态改变，胆汁分泌量下降。3、肝脏再生的调控、肝脏再生的调控n结结合合胰胰岛岛素素样样生生长长因因子子I（IGF-I）、II（IGF-II）蛋蛋白白，上上升升到到原原来来水水平平的的100倍；倍；n与与细细胞胞分分裂裂相相关关的的蛋蛋白白和和酶酶，如如胸胸苷苷激激酶酶、组组蛋蛋白白、周周期期蛋蛋白白、CDK表表达达发发生生变化；变化；n出出现现胚胚胎胎标标记记基基因因的的表表达达如如甲甲胎胎蛋蛋白白（AFP），醛醛缩缩酶酶胚胚胎胎异异构构酶酶、丙丙酮酮酸酸激酶等。激酶等。二、皮肤的再生二、皮肤的再生n皮皮肤肤是是人人体体最最大大的的器器官官，有有抵抵御御微微生生物物入入侵侵和和紫紫外外线线辐辐射射、防防止止水水分分丢丢失失，调调节节体体温温的的作作用用，同同时时也也是是免免疫疫系系统统的的组组成成部部分分之之一一。成成体体皮皮肤肤在在损损伤伤后后1-2周周修修复复，但但伤伤口口愈愈合合后后会会形形成成伤伤疤。胚胎皮肤的修复再生不产生疤痕。疤。胚胎皮肤的修复再生不产生疤痕。n皮皮肤肤由由两两层层组组织织组组成成，表表皮皮层层，包包括括角角质质层层和和上上皮皮层层，深深层层是是真真皮皮，由由富富含含胶胶原原蛋蛋白白的的结结缔缔组组织织组组成成，为为表表皮皮提提供供支支撑撑和和营营养养。皮皮肤肤损损伤伤后后，主主要要由由表表皮皮干干细细胞胞或或定定向向祖祖细细胞胞的的增增殖殖以以及上皮细胞转化为角质层细胞。及上皮细胞转化为角质层细胞。1 1、表皮再生过程、表皮再生过程 n血液凝结血液凝结n炎症细胞向伤口聚集炎症细胞向伤口聚集n伤口处的上皮再生伤口处的上皮再生血液凝结血液凝结n伤伤口口损损伤伤到到真真皮皮，被被割割断断的的血血管管渗渗出出血血液液，立立即即凝凝集集成成血血块块，将将伤伤口口覆覆盖盖，凝凝结结的的血血块块主主要要是是纤纤维维蛋蛋白白，少少量量血血浆浆蛋蛋白白，起起两两方方面面的的作作用用：保保护护裸裸露露伤伤口口，提提供供表表皮皮修修复复时时细细胞胞迁迁移移的的临临时时基基质质，储储存存大大量量的的细细胞胞素素和和生生长长因因子子，启启动动伤伤口的愈合和修复。口的愈合和修复。炎症细胞向伤口聚集炎症细胞向伤口聚集n 损损伤伤后后几几分分钟钟，血血液液中中的的炎炎症症细细胞胞如如嗜嗜中中性性粒粒细细胞胞、单单核核细细胞胞、白白细细胞胞等等向向皮皮肤肤被被损损伤伤部部位位集集中中，炎炎症症细细胞胞分分泌泌蛋蛋白白水水解解酶酶和和多多种种活活性性氧氧，杀杀灭灭细细菌菌等等微微生生物物，吞吞噬噬基基质质残残渣渣，同同时时还还分分泌泌促促进进细细胞增殖的多种生长因子。胞增殖的多种生长因子。伤口处的表皮再生伤口处的表皮再生n真真皮皮层层中中的的成成纤纤维维细细胞胞分分裂裂增增殖殖，迁迁移移到到临临时时基质，填补丢失的真皮层。基质，填补丢失的真皮层。n大量新的血管和神经在伤口边缘形成。大量新的血管和神经在伤口边缘形成。n表表皮皮干干细细胞胞起起更更重重要要的的作作用用。干干细细胞胞位位于于表表皮皮基基底底层层，约约占占基基底底细细胞胞的的1-10%，干干细细胞胞在在受受到到各各种种细细胞胞因因子子包包括括白白细细胞胞介介素素（IL）、干干细细 胞胞 因因 子子（CSF）、表表 皮皮 细细 胞胞 生生 长长 因因 子子（EGF）、成成纤纤维维细细胞胞生生长长因因子子（FGF）等等作作用用下下，部部分分干干细细胞胞脱脱离离干干细细胞胞群群，开开始始分分化化，先先形形成成定定向向祖祖细细胞胞，然然后后定定向向祖祖细细胞胞多多次次分分裂裂，形成上皮细胞。形成上皮细胞。伤口的收缩伤口的收缩n在在各各种种因因子子的的启启动动下下，临临近近伤伤口口的的成成纤纤维维细细胞胞在在皮皮肤肤损损伤伤后后不不久久就就立立即即开开始始增增殖殖，3-4天天开开始始迁迁移移到到由由凝凝集集的的血血块块组组成成的的临临时时基基质质，并并重重新新建建立立富富含含胶胶原原蛋蛋白白的的基基质质。一一周周后后，临临时时基基质质全全部部由由激激活活的的成成纤纤维维细细胞胞所所替替代代，一一部部分分成成纤纤维维细细胞胞开开始始转转化化为为肌肌成成纤纤维维细细胞胞，表表达达平平滑滑肌肌肌肌动动蛋蛋白白，有有很很强强的的收收缩缩力力，结结缔缔组组织织体体积积变小，导致伤口的收缩变小。变小，导致伤口的收缩变小。2、生长因子在皮肤再生过程、生长因子在皮肤再生过程中的作用中的作用n已已发发现现14种种生生长长因因子子，调调控控炎炎症症细细胞胞向向伤伤口口处处聚聚集集、角角质质形形成成细细胞胞的的运运动动和和分分裂、结缔组织的收缩和血管的生成。裂、结缔组织的收缩和血管的生成。n举例；角质细胞运动和增殖举例；角质细胞运动和增殖n生长因子生长因子来源来源靶细胞和作用靶细胞和作用nEGF血小板血小板角质形成细胞运动和增殖角质形成细胞运动和增殖nTGF巨嗜细胞巨嗜细胞角质形成细胞运动和增殖角质形成细胞运动和增殖nHB-EGF 巨巨嗜嗜细细胞胞 角角质质形形成成细细胞胞、成成纤纤维维细细 胞增殖胞增殖n主要研究内容主要研究内容n高等动物再生因子高等动物再生因子n组织工程组织工程n低等动物再生研究低等动物再生研究