单细胞生物的起源范文
时间：2023-12-02 15:07:04
单细胞生物的起源篇1
细胞增殖在高中生物学习中占有重要地位，它是生物的生长、发育、繁殖和遗传的基础，它还涉及细胞的结构和功能、细胞分化以及新陈代谢等相关内容。真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种方式，特别是有丝分裂和减数分裂是高中生物学习中最难理解的部分之一，而这些生命现象又是看不见摸不着的，对于学生来说是比较抽象的，所以学生在学习时常会陷入一些认识误区。我个人结合这几年的教学经验及参考相关资料，特总结出在高中生物学习中学生对细胞增殖的认识容易出现的几个误区。
一、在细胞分裂间期染色体经过复制后，染色体和DNA的数目都增加一倍
辨析：在细胞分裂间期，用光学显微镜观察细胞核内的染色体，它似乎是静止的，实际上细胞核内部正在完成组成染色体的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。染色体复制的结果是每个染色体都形成了两个完全一样的姐妹染色单体，但由一个共同的着丝点连接着，每个染色体只含有一个着丝点，计算染色体的数目时，以着丝点为单位。所以在细胞分裂间期染色体复制的结果是DNA数量加倍，而染色体数目不变。需要重点强调的是染色体数目加倍发生在细胞分裂的后期，着丝点一分为二时，由一个着丝点相连的两条姐妹染色单体彼此分离后形成了两条子染色体。
二、在细胞分裂前期出现的纺锤丝都附着在染色体上
辨析：纺锤丝是细胞在分裂前期出现的丝状结构，从细胞两极发出后形成一个梭行的纺锤体。在细胞内的纺锤丝有两种类型：一类丝一端与染色体的着丝点相连，另一端向极的方向延伸，称为染色体牵丝。另一类丝并不与染色体相连，而是从一极直接延伸到另一极，称为连续丝。染色体是在染色体牵丝的牵引下，向着细胞的两极移动。
三、赤道板和细胞板都是细胞分裂中真实存在的物质结构
辨析：在细胞分裂中期，每条染色体的着丝点的两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上，这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置，所以叫赤道板。赤道板只是类似地球赤道位置的空间，此板是不存在的，是非物质的，是人们在研究细胞分裂时假象的一个平面。相反，细胞板是细胞在分裂末期在赤道板的位置形成的真实存在的结构，最后会发展成细胞壁在光学显微镜下能够看见。
四、细胞在分裂后期，着丝点的分开是纺锤丝牵拉所致
辨析：在细胞分裂后期，着丝点一分为二，两条姐妹染色单体分开后成为两条染色体，纺锤丝把两条染色体拉向细胞两极。但是着丝点的分裂并非纺锤丝牵拉所致。从染色体的结构可见，染色体上的主缢痕部位是着丝粒，它的两侧为着丝点，这是染色体上不可缺少的部分。着丝粒是指有丝分裂过程中姐妹染色单体在前期时连接，后期时分离的一段非编码DNA区域。在分裂前期和中期，着丝粒把两个姐妹染色单体连在一起，到后期产生两个着丝粒，随后姐妹染色单体分开。而着丝点位于着丝粒两侧，各由一个蛋白质构成的三层盘状或球状结构，与纺锤体的纺锤丝连接，与染色体的移动有关。所以着丝点的分开并非由纺锤丝的牵拉所致，即使没有纺锤丝存在时，着丝点也可以一分为二。
五、减数第二次分裂整个过程中，染色体的变化特点与有丝分裂完全相同，它完全是一次普通的有丝分裂
辨析：有丝分裂的重要特点之一，是一条染色体上的两条姐妹染色单体在后期分离后形成两条子染色体分别进入不同的子细胞，在这一点上，减数第二次分裂的结果与有丝分裂是相同的。但是，对于二倍体生物来说，有丝分裂产生的子细胞内有成对的同源染色体，而减数第一次分裂之后，由于同源染色体彼此分离，成对的同源染色体就分别进入不同的子细胞中，所以次级精（卵）母细胞中不存在成对的同源染色体。因此，在减数第二次分裂过程中和产生的精（卵）细胞中是没有成对的同源染色体的，所以减数第二次分裂绝不是一次普通的有丝分裂，只能说类似于普通的有丝分裂。
六、生殖细胞的产生必须通过减数分裂
辨析：生殖细胞是指生物借以繁殖下一代的细胞，如、卵细胞、孢子等。进行有性生殖的生物，产生生殖细胞时，大多是经过减数分裂；但也有例外的，如高等植物的、卵细胞的最后形成都是有丝分裂，还有进行无性生殖的生物，如根霉、青霉等，它们产生的孢子也属于生殖细胞的一种，但无性别之分，叫无性生殖细胞，是通过有丝分裂产生的，不需经过两性生殖细胞的结合就可直接形成新个体。可见，生物的生殖细胞有通过减数分裂产生的，也有通过有丝分裂产生的
七、有丝分裂产生的体细胞中染色体都是以成对的同源染色体存在，而减数分裂产生的生殖细胞中的染色体都是以非同源染色体存在
辨析：在一般情况下（对于二倍体生物来说），有丝分裂产生的体细胞中染色体都是以成对的同源染色体存在，而减数分裂产生的生殖细胞中的染色体都是以非同源染色体存在。但也有例外的，如蜜蜂、蚂蚁等，它们的雄性个体（雄蜂、雄蚁）都是由未受精的卵细胞发育而来，通过孤雌生殖产生的单倍体生物，其细胞中无同源染色体存在，所以，它们有丝分裂产生的体细胞中也无同源染色体存在。而多倍体生物同源的染色体就有多个，如马铃薯是同源四倍体，体细胞中同源染色体就有四个，经过减数分裂形成的生殖细胞中也有同源染色体存在。
八、原核细胞进行的分裂就是无丝分裂
辨析：原核细胞的分裂包括两方面：细胞内DNA的复制和分配，使分裂的子细胞都能得到亲代细胞的一整套遗传物质。细胞质分裂，把细胞基本上分成两等份。常见的原核细胞分裂方式有二分裂。需要引起注意的是原核细胞的遗传物质DNA是的，没有蛋白质的包被，即不存在染色质。而无丝分裂是最早发现的一种细胞分裂方式。因为细胞在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫做无丝分裂。常见的例子就是蛙的红细胞的分裂。无丝分裂无核仁和核膜的规律性变化，也没有染色体的出现，但有染色质的复制且细胞要增大。因此，两者是完全不同的两个生理过程。
单细胞生物的起源篇2
目的 探讨髓系细胞触发受体1(TREM1)在氧化型低密度脂蛋白胆固醇(oxLDL)诱导的巨噬细胞源性泡沫细胞中的表达情况。方法 先后用PMA、oxLDL诱导人U937细胞，使其转化为泡沫细胞。用RTPCR法及Western印迹法检测PMA诱导组、低密度脂蛋白（LDL）组和oxLDL组细胞中TREM1 mRNA及蛋白的表达。结果 与PMA诱导组、PMA+LDL组细胞比较，PMA+oxLDL组细胞TREM1 mRNA及蛋白表达水平均明显增高（P
【关键词】 泡沫细胞；髓系细胞触发受体1；动脉粥样硬化
泡沫细胞是动脉粥样硬化（AS）斑块内出现的特征性病理细胞，主要来源于血液单核细胞与血管中膜平滑肌细胞。越来越多的泡沫细胞堆积在一起形成脂质条纹乃至脂质斑块。U937是一种人淋巴瘤细胞，本质是单核细胞，体外细胞培养呈悬浮生长，经佛波酯刺激后可以分化为巨噬细胞样细胞，后者在含氧化型低密度脂蛋白胆固醇（oxLDL）的培养液中培养可转化为泡沫细胞〔1〕。髓系细胞触发受体1（triggering receptor expressed on myeloid cells1，TREM1）是一个30 ku的糖蛋白，能诱使多种炎性因子和化学因子如肿瘤坏死因子α（TNFα）、白介素8（IL8）和单核细胞趋化蛋白1（MCP1）的生成。因此，TREM1在调节中性白细胞和单核细胞的激活过程及炎症反应中处于较重要地位。但有关TREM1在单核细胞源性泡沫细胞中表达情况未见报道。本研究用PMA及oxLDL诱导U937细胞向泡沫细胞转化，用RTPCR及Western 印迹法探讨TREM1在此过程中的表达情况。
1 材料与方法
1.1 细胞来源及主要试剂
U937细胞株购自南京凯基生物科技发展有限公司，系人单核细胞系，倍增时间为24～48 h，在含10%小牛血清RPMI1640培养基中呈悬浮样生长。
oxLDL由Yuanyuan biotechnology提供。佛波酯购自Sigma公司。RPMI1640培养基和Trizol购自Gibco公司。MMLV逆转录酶、Taq DNA聚合酶、10 mmol/L dNTP、Oligo（dT）购自Fermentas公司。小鼠抗人TREM1单克隆体为Abnova公司产品，兔抗人GAPDH抗体为Santa Cruz产品。ECL发光试剂盒为Millipore公司产品。其他试剂均为进口或国产分析纯。
1.2 U937细胞的分化及诱导
呈对数生长的U937细胞（细胞密度1.0×109/L），加入终浓为100 nmol/L PMA，孵育72 h，使其由单核细胞分化为巨噬细胞样U937细胞。用无血清培养液培养12 h后，换成含oxLDL(终浓度为100 mg/L)的培养液继续培养24 h，将上述巨噬细胞样U937细胞诱导为泡沫细胞。
1.3 油红O染色法鉴定U937泡沫细胞
将贴壁生长的细胞用新鲜配制的0.3％油红O染色20 min，苏木素染色5 min，70％乙醇脱色及返蓝后，水溶性胶封片，镜下观察结果。
1.4 实验分组
将经PMA诱导的U937细胞平均分为3组，分别为PMA诱导组，PMA+低密度脂蛋白（LDL）组和PMA+oxLDL组。每组设5个孔，分别用正常含10%小牛血清的RPMI 1640培养液、含LDL终浓度为100 mg/L的培养液及含oxLDL终浓度为100 mg/L的培养液培养24 h，收集培养细胞进行RTPCR检测及Western印迹检测。
1.5 RTPCR法检测培养细胞中TREM1 mRNA的表达
按Trizol说明书提取培养细胞总RNA，按逆转录酶提供的说明书进行逆转录反应。取逆转录模板2 μl用于PCR，反应条件为cDNA预变性94℃ 5 min后，经94℃ 30 s，55℃ 30 s；72℃ 30 s共30个循环；循环结束后再72℃延伸10 min。反应结束后取PCR产物进行2%琼脂糖凝胶（含0.5 μg/ml溴化乙锭）电泳，紫外灯下照相，用凝胶成像处理系统对每一样品PCR产物扩增的特异性片段进行积分光密度扫描。以GAPDH密度作参考定量标准，各组光密度与其比值表示表达量强弱。
根据GenBank提供数据设计引物。TREM1引物上游序列为5′TGCTGTGGATGCTCTTTGTC3′，下游序列为5′CACAGTTCTGGGGCTGGTAT3′，扩增片段长度为491 bp；GAPDH引物上游序列为5′ACCACAGTCCATGCCATCAC3′，下游序列为5′TCCACCACCCTGTTGCTGTA3′，扩增片段长度为452 bp。以上引物均由上海捷瑞公司合成，用TE缓冲液稀释成终浓度为15 pmol/L，-20℃贮存备用。
1.6 Western印迹法检测培养细胞中TREM1蛋白的表达
将培养细胞用细胞裂解液收集并充分裂解后，进行10% SDSPAGE电泳，电转膜，丽春红染色，观察转膜效果；以PBST洗膜15 min，共4次，室温下2% 脱脂奶粉封闭1 h；分别加适当稀释的一抗（TREM1按1∶500稀释，GAPDH按1∶2 000稀释）4℃孵育过夜；PBST洗膜15 min，共4次，加二抗（HRP标记的羊抗鼠IgG）室温2 h；PBTS充分洗膜，用ECL试剂盒化学发光检测，GAPDH为内对照，用图像分析仪分析各组条带光密度值。
2 结 果
2.1 泡沫细胞的形态学鉴定
U937细胞经过PMA诱导72 h后，倒置显微镜下观察，多数细胞由圆形变成多角形，并易于聚集、贴壁，表明细胞已由单核细胞分化后具有巨噬细胞样特征。经oxLDL油红染色后可见培养细胞明显显示出泡沫样改变，胞浆内较多的脂滴颗粒存在，且发现由于个别细胞吞噬了过多脂滴而致细胞体积增大（见图1），而未加oxLDL的对照组细胞及LDL对照组细胞内无明显脂滴颗粒。
2.2 TREM1 mRNA及TREM1蛋白在泡沫细胞中的表达
RTPCR结果显示，TREM1扩增产物为492 bp。结合Western印迹结果显示，与PMA组及PMA+LDL组比较，PMA+oxLDL组TREM1 mRNA及TREM1蛋白表达量明显增加（P
3 讨 论
AS是一个复杂的炎症免疫反应病理过程，AS斑块中含有包括单核细胞、单核细胞来源的巨噬细胞、oxLDL负载的巨噬细胞（即泡沫细胞）和T淋巴细胞等炎性反应细胞浸润〔2〕。病变早期的泡沫细胞多来源于血中的单核细胞，后者进入内皮下转变为巨噬细胞，其表面的特异性受体可与oxLDL结合，从而摄入大量胆固醇，成为泡沫细胞。同时，巨噬细胞吞噬oxLDL形成泡沫细胞时可生成血管内皮生长因子（VEGF）、TNFα等细胞因子，这些因子在AS的发生发展中起着关键作用〔3，4〕。近年来的研究发现，肺炎衣原体、幽门螺杆菌、巨细胞病毒等病原体通过激活炎症反应及损伤内皮而促进冠心病的发生发展〔5〕，提示AS与感染性疾病的发病机制可能密切相关。
TREM1属免疫球蛋白超家族成员，能显著放大由脂多糖（LPS）等细菌产物引发的急性炎症反应，在感染性休克发生中具有重要作用，因而引起越来越多研究者的关注。研究表明，TREM1不仅与细菌感染相关的急性炎症有关，在一些病毒感染性炎症、非特异性慢性炎症、缺血再灌注损伤、烧伤、甚至肿瘤的复发及预后判断方面都有重要作用〔6，7〕。
U937本质上是人单核细胞，经佛波酯、oxLDL刺激后可以分化为巨噬细胞样细胞，进而转化为巨噬细胞源性泡沫细胞。U937的这一特性使其成为体外研究泡沫细胞形成机制的重要工具。本研究用RTPCR法及Western印迹法对U937向泡沫细胞转化过程中TREM1 mRNA及蛋白表达情况进行检测，结果发现单核细胞在向泡沫细胞转化过程中表达量不断增加，提示TREM1参与泡沫细胞的形成，可能与AS斑块的发生发展密切相关。因此TREM1可能成为AS治疗的一个新的靶点或监测AS进展的一项新指标。
参考文献
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单细胞生物的起源篇3
白细胞介素12(Interleukin12， IL12)家族成员IL12、 IL23、 IL27三者及其各自受体在结构上的相似性， 使得它们在发挥调节NK细胞活性、 T细胞增殖和细胞因子产生以及抗体类别转换等方面的功能相互重叠但又不完全相同。而2007年发现的该家族的另一新成员IL35， 结构上虽与其他3个成员同源， 但却具有独特的生物学功能， 是一种主要由调节性T细胞(Treg)分泌的抑制性细胞因子。IL12家族各成员以及同其他细胞因子之间存在着相互协同、 相互拮抗的网络， 不仅在细胞内感染及炎症过程中起着重要的调节作用， 而且与银屑病、 多发性硬化症、 Crohn’s病等多种临床疾病的发病密切相关。IL12家族相关生物制品在自身免疫性疾病、 感染性疾病以及肿瘤的治疗中有着广阔的应用前景。
1 IL12家族及其受体的结构和相互联系
IL12家族中的成员IL12、 IL23、 IL27及最新发现的IL35均为异源二聚体。每一个异源二聚体细胞因子均由1个单体4－折叠螺旋束样细胞因子 (four helix bundle cytokines)亚单位(IL12p35、 IL23p19、 IL27p28、 IL35p35)和1个可溶型细胞因子受体样亚单位(p40和EBI3)组成。已鉴定出的IL12家族不同成员的受体均为异源二聚体， 属Ⅰ型细胞因子受体， 由IgSF、 CKR或Fn3结构域组成(图1)。
图1 IL12家族成员及其受体结构
1.1 IL12及其受体 IL12在1991年被克隆并成功表达［1］。它由Mr 35 000的p35和Mr 40 000的p40两个亚单位通过两个二硫键连接， 又称IL12p70。其中p35亚单位与IL6、 GCSF和鸡骨髓单核细胞生长因子具有同源性; p40属促红细胞生成素受体家族， 与IL6Rα的胞外区结构域、 睫状神经元营养因子(CNTF)受体及GCSF受体有同源性［2］。IL12受体为IL12Rβ1/IL12Rβ2二聚体， 两个亚单位均属细胞因子受体家族gp130亚族。单独的一个亚单位结合配体为低亲和力， 只有两者共表达后才能产生IL12高亲和力结合的位点。其中IL12 Rβ2发挥信号转导功能， IL12与其受体的相互作用引起“两面神”激酶(Janus Kinase)JAK2和TyK2相互磷酸化而激活， 进而催化受体发生酪氨酸磷酸化， 募集含SH2结构域的信号转导及转录活化因子(signal transducer and activator of transcription， STAT)4、 STAT3、 STAT1和STAT5， 使其在JAK2和TyK2的作用下发生磷酸化， 其中磷酸化的STAT4在胞质形成同源二聚体进入胞核， 调节目的基因表达。STAT3还可调节DCs中IL12p40启动子对NFκB的募集［3］。另外在某些情况下， IL12p40还可以二硫键连接形成同源二聚体IL12(p40)2或称IL12p80。
1.2 IL23及其受体 IL23由p40和p19两个亚单位组成， 其中p40亚单位与IL12共用。p19亚单位具有IL6细胞因子家族成员的特征， 在氨基酸序列水平上与IL12p35亚单位同源性最高。IL23受体为IL12Rβ1/IL23R二聚体， 其中p40亚单位仍结合IL12Rβ1 。结构上IL23R与IL12Rβ2有很大相似性， 胞膜外区包括1个IgSF和2个CKR结构域， 胞质区有3个潜在的SH2结构域和2个STAT结合位点。IL23与其受体结合后， 同样引起JAK2和TyK2的磷酸化， 募集并磷酸化STAT3、 STAT4、 STAT1和STAT5， 其中STAT3和STAT4结合形成异源二聚体， 在IL23的信号转导中发挥主要作用。另外发现至少有6种IL23R亚型（IL23R16）， 由差异剪接所形成［4］。
1.3 IL27及其受体 IL27由EB病毒诱导的基因3(EB virusinduced gene3)编码的EBI3和p28两个亚单位组成。EBI3最初在EBV转化的B细胞中发现， 主要表达在髓样细胞谱系中， 结构上与IL12p40和IL6Rα亚单位同源; p28与IL12p35和IL6有一定的同源性， 且p28有14个带负电荷的氨基酸残基， 这在其他细胞因子中未曾发现。IL27受体为IL27R/gp130异源二聚体， 其中gp130亚单位与IL6家族成员受体亚单位gp130共有。gp130相关的受体与相应细胞因子结合后， 引起JAK1、 JAK2和TyK2的磷酸化。因此IL27与其受体结合后， 即通过这三种激酶的磷酸化募集STAT1、 STAT3和STAT5， 其中主要由磷酸化的STAT1介导其信号转导。
1.4 IL35 2007年， Liew和Vignali等［5， 6］两个小组分别报道了IL35。IL35由EBI3和p35两个亚单位组成， 分别与IL27和IL12所共有。人和小鼠中都已发现有IL35存在。IL35受体仍未鉴定出来。2 IL12家族的产生和调节及其生物学功能
2.1 IL12家族的产生与调节 IL12、 IL23和IL27主要由活化的单核细胞、 巨噬细胞(Mφ)和树突状细胞(DC)产生， 基因编码的两个亚单位需表达在同一个细胞上才能产生有生物学活性的异源二聚体。如编码IL12p35和IL23p19的mRNA可在不同的细胞和组织中出现， 包括已知不产生IL12和IL23的淋巴细胞， 而编码p40亚单位的mRNA基因严格表达在能产生具有生物学活性的异源二聚体的细胞上， 编码EBI3的mRNA则主要表达在扁桃腺和脾细胞等造血细胞上。与前三个成员不同， IL35由Foxp3＋调节性T细胞(regulatory T cell， Treg)优先分泌， 当Treg与效应T细胞共培养时， Treg中IL35基因表达明显上调。目前已知， EBI3是Treg细胞中转录因子Foxp3下游作用的靶分子。另外， EB病毒转化的B细胞、 γδT细胞、 CD8＋T细胞亚群、 DC和Mφ也可表达IL35［6］。IL12、 IL23、 IL27各自的受体广泛分布在Mφ、 DC、 NK细胞及活化的T细胞表面， 编码IL27R和gp130的mRNA还可在B细胞、 肥大细胞和内皮细胞中检测到。另外， 在初始CD4+T细胞和记忆性CD4+ T细胞上， 这些受体的表达水平有所不同， 小鼠初始CD4+T细胞(CD45RBhi)表达相对高水平的IL12Rβ2、 低水平的IL23R; 相比之下， 记忆性T细胞(CD4+CD45RBlo)则表达相对高水平的IL23R、 低水平的IL12Rβ2［7］。
微生物是IL12家族细胞因子产生的强有力诱导者。接触到病原微生物后是DCs首先产生IL12， 而且DC迅速产生IL12并不依赖于IFNγ和T细胞。不同的微生物产物刺激DC和Mφ 可产生不同的细胞因子， 例如G+菌胞壁肽聚糖优先刺激IL12的产生; 而百日咳毒素通过抑制G蛋白耦联受体导致cAMP升高， 优先诱导IL23的表达。活化的DCs上不同的Toll样受体(Toll like receptor， TLR)可诱导IL12家族中异二聚体细胞因子产生， TLR4信号途径特异性促进IL12产生， 而TLR2更易诱导IL12p80和IL23的产生。IFNγ促进p35、 p40基因的转录， IL4受体介导的信号也可增强IL12的产生。体外IL4和IL13比IFNγ更有效的增强p40和p35基因的转录。T细胞促进IL12产生不仅通过其产生的IFNγ和IL4， 还可通过直接的细胞细胞间接触， 如 T细胞上的CD40L与APCs上的CD40接触。IL12p40最初认为是IL12的调节性亚单位， p35 mRNA表达和编码蛋白的分泌， 可能是IL12产生的限速因素。
Ⅱ型细胞因子如IL10和Ⅰ型IFN以及TGFβ和TNF等可抑制IL12产生， IL10阻断p35、 p40亚单位基因的转录， 并可降低LPS引起的IL23p19在Mφ上的表达。此外， 趋化因子MCP1～MCP4、 补体成分C5a以及甲酰肽fMLP通过结合至G蛋白耦联受体(GPCR)途径可抑制Mφ产生IL12。
2.2 IL12家族的生物学功能 IL12相关细胞因子的基本生物学功能主要是调节NK细胞活化、 T细胞增殖和细胞因子的产生以及B细胞抗体产生。值得注意的是， 人IL12作用有种属特异性， 人IL12对小鼠细胞作用甚微， 而小鼠IL12对小鼠和人的淋巴细胞均有明显的刺激活性， 这种作用模式在细胞因子中很独特。
2.2.1 调节NK细胞功能 IL12、 IL23及IL27均可诱导NK细胞产生IFNγ， 并与其他细胞因子有协同作用， 如在IL2和/或IL18存在时其刺激NK细胞产生IFNγ的作用大大增强。IL12与IL27也有协同作用。IL12可明显提高NK细胞的细胞毒活性， 包括对NK细胞有抵抗的靶细胞、 抗体包裹的靶细胞以及病毒感染的成纤维细胞等。IL12还可促进NK细胞表达黏附分子、 活化抗原和细胞因子受体。
2.2.2 调节T细胞功能 IL12、 IL23及IL27均是T细胞增殖的辅助因子， 但各自作用的T细胞亚群有所不同。由于IL12Rβ2和IL23R在初始和记忆性CD4+T细胞上表达水平上有所差别， IL12在初始T细胞的活化中起着关键的作用， 而IL23只是一个作用较弱的辅助因子。IL27在抗CD3和抗CD28诱导的初始CD4+T细胞(人CD4+CD45RA+， 小鼠CD4+CD45RBhi)的增殖中有很强的辅助作用。而IL23可增强抗CD3和抗CD28诱导的记忆性CD4+T细胞(人CD4+CD45RO+， 小鼠CD4+CD45RBlo)的增殖。
IL12在诱导初始CD4+T细胞向Th1分化并促进Th1产生IFNγ中起着关键作用， 同时抑制Th2产生细胞因子， 包括IL4和IL13。IL27在IL12和抗CD3的协同下， 同样可诱导初始CD4+T细胞产生IFNγ。而IL23则通过PHA或抗CD3/抗CD28刺激活化/记忆性T细胞产生IFNγ。尽管三者均可刺激IFNγ的产生， 但IL12是Th1分泌细胞因子所必须的， IL12的缺失不能够由IL23和IL27所代偿［8］。IL12和IL23还可作用于除淋巴样细胞以外的髓样细胞。IL12通过活化JAK/STAT4途径诱导小鼠Mφ、 DCs产生IFNγ， IL23可以剂量依赖方式刺激小鼠DCs产生IFNγ， 但作用较IL12弱。另外发现IL23可诱导Th17细胞亚群的分化和成熟。当小鼠感染白色念珠菌的菌丝、 百日咳毒素或金黄色葡萄球菌胞壁肽聚糖时， 活化的DCs产生IL6， 通过STAT3信号途径上调IL23R的表达， 由DCs产生的IL23与其受体结合， 通过STAT3信号途径诱导CD4+T细胞分化为Th17细胞， 产生IL17并诱导其他细胞分泌IL6、 GCSF和IL8， 介导慢性炎症反应［9］。而Th1产生的IFNγ和Th2产生的IL4对Th17的分化有很强的抑制作用。在CD4＋记忆性T细胞中， 有相当一部分细胞表达IL23R， 这正是产生IL17的主要细胞， 但由于人的遗传因素造成的个体差异， 情况也不完全一致［10］。相反， IL27可分别通过STAT1依赖和非依赖的途径， 抑制Th17促炎性细胞亚群以及TGFβ诱导的Foxp3＋Treg细胞的发育［11］。
最新发现的IL35可促进抗CD3和抗CD28诱导的小鼠CD4+T细胞的增殖［6］。由IL35诱导扩增的CD4+CD25+T细胞表达Foxp3， 促进IL10的分泌， 并具有对CD4+CD25效应T细胞的抑制功能; 而IL35诱导扩增的CD4+CD25T细胞产生IFNγ， 不产生IL4。在有抗CD3和APCs存在的条件下， IL35可抑制CD4+CD25效应T细胞的增殖。IL35对T细胞增殖的双向调节作用可能与T细胞不同的活化模式有关。IL35在体内外有很强的抑制Th17的分化的功能。
2.2.3 调节B细胞功能 IL12和IL27对体液免疫最重要的作用可能分别通过IFNγ依赖和非依赖的途径降低IgG1和IgE的产生， 促进IgG2a的类别转换。IL23缺陷的小鼠T细胞依赖性的体液反应缺陷。IL23通过T细胞依赖性途径来调节抗体的产生， 而并不能直接作用于B细胞。
2.2.4 参与抗感染免疫 IL12家族成员在对胞内病原体的Th1型应答中功能相互重叠而又不完全一致。任何一个成员的缺失所引起的应答缺陷均不能由其他成员的功能完全补偿; 并且有些成员可能为应答早期所必须， 而其他成员可能参与微生物清除后对应答的中止过程。感染起病时， IL27通过其受体活化STAT1， 上调IL12Rβ2的表达， 进而IL12与受体结合活化初始CD4＋T细胞产生IFNγ， 即IL12和IL27在感染早期就发挥作用。IL23则是通过促进Th1效应/记忆性T细胞， 维持细胞介导的免疫应答。以分析鼠弓形体(Toxoplasma gondii)感染IL12或IL23缺失的小鼠为例［7］， 表明IL12是发挥保护作用所必须的， IL12的缺失只能由IL23部分补偿; IL27同样可增强对T.gondii的应答， 但其主要是发挥在微生物被清除后下调T细胞应答的功能。而IL35在发挥抗感染作用时具有双重作用［5］。急性感染时， IL35可明显诱导Th1细胞清除感染， 同时扩增Treg细胞并抑制Th17细胞分化， 防止过度的自身免疫反应发生; 在接下来的慢性感染期， 扩增的Treg细胞通过抑制剩余的效应细胞防止免疫损伤发生。
2.2.5 参与炎症性疾病发生 在敲除IL12和IL23亚单位的炎症疾病动物模型中， 如多发性硬化症(MS)、 类风湿性关节炎(RA)， 表明IL23， 而不是IL12控制着慢性炎症［12］。以炎症疾病特异性模型胶原诱导的关节炎(collageninduced arthritis， CIA)和实验性变态反应性脑脊髓炎(experimentally allergic encephalomyelitis， EAE)为例， 表明IL23是疾病发展所必须的。IL23可促进Th17分泌IL17， IL17诱导级联的炎症细胞因子和趋化因子， 包括TNFα、 IL6和MCP1， 这些都在IL23诱导的慢性炎症中起着决定性的作用［7］。有报道［13］表明IL12可以特异性抑制IL17的产生， 从而支持了是IL23而不是IL12在炎症过程中的主导作用。中和性抗IL27抗体可降低炎症性疾病的严重程度， 说明IL27同样可促进炎症发展; 但IL27也可通过竞争结合gp130， 降低IL6的功能从而抑制Th17分化， 发挥抗炎的功能。IL35体内应用可降低小鼠CIA的病情， 同时伴有IL27产生的下降和IFNγ分泌的增加， 说明IL35是一种新的抗炎细胞因子， 主要机制可能是通过扩增Treg细胞和抑制Th17细胞的分化［5］。有趣的是， IL12家族中共同拥有EBI3亚单位的IL27和IL35功能具有一定的相似性， 均具有免疫抑制作用; 而另2个成员IL12和IL23不具有EBI3， 通常发挥活化免疫反应的作用。另外， IL12p40/p80除了已知能够提供负反馈环与IL12R竞争结合之外， 还可作为化学诱导物诱导Mφ， 促进细菌刺激的DCs迁移， 促进CD8＋T细胞产生IFNγ， 刺激小胶质细胞产生TNF和NO， 并与许多严重的病理性炎症反应有关， 如硅肺、 移植物排斥反应以及哮喘等［14］。
3 IL12家族与临床疾病
IL12和IL23均对银屑病的病理过程有促进作用。IL12p40和IL23p19亚单位基因的表达在银屑病病变区域大大增加， 而IL12p35的表达没有增加， 说明IL23在银屑病发病中的重要作用［15］。IL12活化的CD4＋T细胞和NK细胞产生IFNγ和TNFα， IL23活化特异T细胞产生IL17， 增加角质化细胞合成一氧化氮合酶， 均对银屑病的发病有促进作用［16］。具有中和活性的IL12p40抗体可成功的改善银屑病病情。IL12p40抗体与IL12p40和IL23p40亚单位结合， 阻止其与IL12Rβ1的结合。病变损伤区IFNγ和IL8、 IP10、 MCP1水平都在给予IL12p40抗体后明显下降［17］。最近发现IL23可促进肿瘤的发生和发展。IL23不仅可刺激中性粒细胞和Mφ浸润， 而且可以促进血管再生和炎症介质在肿瘤生长微环境中的聚集， 并且拮抗IL12和IFNγ， 增强肿瘤细胞对免疫系统的抵抗， 同时伴有肿瘤相关炎症发生［18］。
早期认为在MS动物模型EAE的发病中IL12起主要作用， 但经过对p40-/-小鼠的研究发现， IL23通过诱导IL17分泌， 在EAE的发病中比Th1细胞更为重要［19］。中枢神经系统中小胶质细胞产生的IL23可促进EAE早期的发生。因此， IL12p40抗体同样可以用于治疗IL23诱导的EAE。一直以来， 对炎性肠病(inflammatory bowel disease， IBD)的研究始终集中在IL12。应用IL12p40抗体可明显减轻Crohn's病(CD)的症状。而通过研究IL12p35或IL23p19亚单位缺失的小鼠表明， 可能是IL23而不是IL12在CD发病中所必须， IL23可促进IBD模型中的小肠炎症， 表明特异性抑制IL23p19亚单位可用于CD的治疗。
在CIA中， IL35可通过扩增Treg细胞和抑制Th17细胞对CIA有治疗作用［5］。另外， EBI3和IL12p35均在胎盘滋养层中表达上调， EBI3与p35结合后在人足月正常胎盘提取物中表达， 可能在母胎耐受中发挥着重要作用。
4 展望
迄今为止， IL12家族成员已增加至4个。各成员之间相似的结构、 交叉重叠而又各不相同的生物学功能使其在免疫应答及调节中发挥着精细的调节作用。但各成员之间复杂的功能联系仍有待进一步研究， 尤其是最新发现的IL35， 其受体和信号转导途径仍不清楚， 与Treg细胞之间的密切关系也有待深入探讨。相信通过对IL12家族细胞因子的研究， 可以使我们更深刻认识细胞因子网络以及免疫应答的本质。
参考文献
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单细胞生物的起源篇4
关键词:高中生物学 必修 若干问题 尚待研讨 应改为
Certain questions deliberateto the high school biologyteaching material in
Li Xiren
Abstract: The high school biology is good teaching material,it has the content novel and so on many merits,but America and China also had the deficiency,Shang Dai further deliberated.
Keywords: High school biology Compulsory Certain question Shang Dai deliberatedShould change
【中图分类号】G633.91【文献标识码】B 【文章编号】1009-9646(2009)09-0097-02
教材是教育部门对外对内的窗口,学生将她作为自己学习的楷模,教师将她作为进行课堂教学的依据和准则。教材的素质不仅反映一个国家的教育水平,并且直接影响学生学习积极性的调动和教学质量的提高。浙江科学技术出版社2005年出版的高中《生物学(必修•1、2册•2008年6月第3次印刷)》是一部好教材。她具有内容新颖,图表丰富多彩,语言生动,组织严密等诸多优点,但美中还存在一些不足之处,尚待进一步研究和商讨。为了帮助我国普通高中生物学教材编写水平和教学质量的提高,本文凭着遵循科学,实事求是和诚恳的态度,并结合自己学习体会,谈谈如下肤浅鄙见和建议,与大家共研讨同学习;对一些不符合科学的古典常用生物学术语和基本概念也作了肤浅分析和适当修正,望生物学教材的编著者和广大师生斧正。
1、【必修1】封面。在双螺旋立体结构的DNA图中,却将DNA双螺旋每盘绕一周时的“10组碱基对”错画为“16组碱基对”;其次,却将DNA双螺旋结构图内侧碱基对中的“嘌呤碱线段”错画为“与嘧啶碱线段同等长度”。因为嘌呤碱是双环化合物,立体空间大,嘧啶是单环化合物,立体空间小,并且嘌呤的分子量是120.1134,但嘧啶的分子量是80.089[1,2]。
2、【必修1】封面。在细胞模式图中,却将核仁画的太大,差不多占领细胞核体积的一半,与实际情况差别太悬殊。
3、【必修1】《前言》P1倒数6行“所有活的生物体都是由细胞和细胞的产物构成的”建议改为“一般来说,除病毒等例外,其他的生物体是由细胞组成的”。因为(A)非细胞结构的病毒……等是众所公认的一群有生命的生物体;(B)死亡不久的生物尸体也是由细胞构的;(C)“细胞的产物”的涵义含糊不清。
4、【必修1】《前言》P2第2行“一般细胞的主要成分都是水……核酸和脂质”应改为“细胞的主要化学成分是核酸和蛋白质。但水在细胞中通常含量是最多的,含量约为60%～90%。水对生命来说也是不可缺少的。此外,细胞中还含有糖类、脂质和无机盐等。”因为含量多的水并非是细胞的主要成分[3]。
5、【必修1】P6“无机盐类”(应该是指细胞中的无机盐。因为本章的题目是“细胞的分子组成”――笔者注)一题中有下列毛病:(A)将细胞内无机盐与细胞外无机盐混淆起来,例如血钙。因为血钙是细胞外血清中钙离子的浓度;(B)将细胞中无机盐与参加有机化合物分子结构中的原子混为一谈,例如叶绿素分子中的镁原子;(C)对细胞内、生物体内、血液、血浆、血清等术语概念认识含糊不清,叙述很混乱。建议将此题可作如下简要修改:“细胞中的无机盐含量虽少,但也是生命活动不可缺少的,例如磷酸盐、氯化钠、硫酸钾……等。它们主要是呈离子状态存在于细胞中,钾、钠离子与细胞渗透压、原生质水合力和电荷有关,钾离子还参与糖的代谢,钾、镁、锰离子能促使某些酶活化,磷酸盐、碳酸盐是细胞内两组酸碱度缓冲系统,以保持细胞内液pH值的稳定;此外,细胞中的无机盐还为同化作用源源不断地提供各种矿质营养[4、5]。
6、【必修1】P38图2-14。却将“体细胞中偶数染色体”错画为“奇数染色体。”
7、【必修1】P42第21行“所有植物细胞都有细胞壁”应改为“绝大多数的植物细胞是有细胞壁”。因为低等植物藻门、金藻门、甲藻门、黄藻门、真菌门的古生菌纲等某些种类细胞和粘菌门的变形体,以及被子植物的……都是没有细胞壁的。
8、【必修1】P56图3-5。画的却是还未初始质壁分离的洋葱细胞。
9、【必修1】P80倒数16行“细胞呼吸是细胞代谢的中心”建议改为“同化作用是细胞代谢的中心”。因为同化作用所合成的有机物(如糖类)是细胞呼吸的物质基础,从长期看,没有同化作用就没有细胞的呼吸。
10、【必修1】P107倒数第4行“……两条染色单体则由一个着丝粒连结在一起。两条并列的染色单体的存在说明染色体的复制在S期已完成(在第2册P27第7行中也有类似的叙述)”应改为“……两条染色单体仍由一个着丝粒连结在一起。染色体复制的全过程是在有丝分裂的后期才完成。”因为着丝粒是染色体组成部分。它在有丝分裂后期才复制和分裂。两根染色单体也从此分离为两条各自独立的染色体[6]。
11、【必修2】封面。却将长颈鹿错画为摄食针叶树的针叶。建议将“针叶树”改为“阔叶树,如桑树”。因为长颈鹿不爱吃针叶。
12、【必修2】P2倒数13行“……一面利用修道院内的园地做了许多植物和动物的杂交实验(在此书P20倒数11行中也有类似的叙述)”。应改为“一面利用修道院内的园地做了许多植物品种之间或动物品种之间的杂交试验”。因为在通常情况下,植物不可能和动物进行有性杂交[4、5、6]。
13、【必修2】P6表1-1。却将“不饱满豆荚”错写为“皱缩豆荚”,因为没有这种叫法;其次,将“顶生花”错画为“单花对生”。因为豌豆是复叶互生,并且蘖枝上只有一个顶芽,通常是总状花序,所以“单花对生的顶生花”尚待研讨[6]。第三,将托叶错画为大于羽状复叶的小叶片5-10倍,失真太悬殊。
14、【必修2】P27倒数第2行“此时每对同源染色体就有4条染色单体,称为四分体(在大学生物学和遗传学教材中也有类似的叙述)[7]”建议改为“此时每对同源染色体就有4根染色单体,称双价二分体或联会二分体或四联体或四合体”。众所周知,因为每对同源染色体复制为4根染色单体,理应是2分为4,即1分为2,是二分体[6]。
15、【必修2】P47第7行“说明染色体是遗传物质的载体(在大学生物学教材中也有类似的叙述)”。建议改为“说明遗传物质是染色体的主要成分”。因为在科学上,通常是没有自我运载的载体。凡是载体是运载自身以外的其他物品,就像汽车运载大米一样。既然染色体行为和遗传物质(DNA)或遗传因子行为相似性,也就是分子遗传学所证实的:DNA是主要遗传物质和染色体的主要成分。不难设想,如果将染色体上的DNA或基因全挖掉或卸车,则它成为有名无实不可思议的“神话染色体”。因此,笔者倡议不能将染色体说为是遗传物质的载体。[6、7]
16、【必修2】P55图3-5却将“脱氧核糖”错画为“四碳糖”(在P60和第1册P50图3-1中也有类似图)[6]。
17、【必修2】P69倒6行“蛋白质是生物体性状的体现者”应改为“生物体性状是特异性蛋白质的体现者”。因为因果颠倒[4、6]。
参考文献
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单细胞生物的起源篇5
关键词：有丝分裂；减数分裂；姐妹染色单体；同源染色体
细胞有丝分裂和减数分裂是高中生物学教学的重点和难点，这两种细胞分裂方式过程复杂，染色体的行为和传递规律有相似之处，也有不同之处。两种分裂方式的图像放在一起，学生通常难以识别。教学重点即如何识别同源染色体和姐妹染色单体的位置和行为。在教学过程中，笔者引导学生以此为依据识别细胞分裂图像，取得了比较理想的教学效果。
下面以二倍体动物的细胞分裂为例，说明细胞分裂图像的识别方法及口诀。基本思路是先识别细胞分裂图像的时期，即前期、中期或后期；再识别细胞分裂的方式，即有丝分裂、减数第一次分裂或减数第二次分裂。
一、细胞分裂图像前期的识别
方法：细胞内的染色体没有排列在赤道板上，也没有分为两组移向细胞两极，识别为前期。
口诀：不中不极是前期。
1.有丝分裂前期的识别
方法：细胞内有同源染色体但没有联会，染色体散乱分布，识别为有丝分裂前期。
口诀：有同不联是有前。
2.减数第一次分裂前期的识别
方法：细胞内有同源染色体并且联会，染色体成对分布，识别为减数第一次分裂前期。
口诀：有同联会是一前。
3.减数第二次分裂前期的识别
方法：细胞内没有同源染色体，也没有联会行为，非同源染色体散乱分布，识别为减数第二次分裂前期。
口诀：无同不联是二前。
二、细胞分裂图像中期的识别
方法：细胞内所有的染色体排列在细胞中央的赤道板上，识别为中期。
口诀：排列赤道是中期。
1.有丝分裂中期的识别
方法：细胞内有同源染色体，所有染色体的着丝点在细胞中央的赤道板上排列成一排，识别为有丝分裂中期。
口诀：有同一排是有中。
2.减数第一次分裂中期的识别
方法：细胞内有同源染色体，同源染色体成对排列细胞中央的赤道板上，识别为减数第一次分裂中期。
口诀：有同对排是一中。
3.减数第二次分裂中期的识别
方法：细胞内无同源染色体，所有染色体的着丝点在细胞中央的赤道板上排成一排，识别为减数第二次分裂中期。
口诀：无同一排是二中
三、细胞分裂图像后期的识别
方法：细胞内的染色体平分为两组，移向细胞两极，识别为后期。
口诀：移向两极是后期。
1.有丝分裂后期的识别
方法：细胞的两极都有同源染色体，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体平分为两组，移向细胞的两极，识别为有丝分裂后期。
口诀：有后有同姐妹分
2.减数第一次分裂后期的识别
方法：细胞内成对的同源染色体分离，分别移向细胞的两极，着丝点不分裂，姐妹染色单体不分开，识别为减数第一次分裂后期。
口诀：一后同分姐妹连。
3.减数第二次分裂后期的识别
方法：细胞内无同源染色体，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体平分为两组，移向细胞的两极，识别为减数第二次分裂后期。
口诀：二后无同姐妹分。
后期图像参看下图3
参考文献：
单细胞生物的起源篇6
1 口腔肿瘤术后下颌骨缺损及其并发症
1.1 口腔肿瘤术后下颌骨缺损
口腔颌面部具有一个丰富的淋巴系统，口腔癌一般都有下颌骨骨膜的侵犯。Sudhir对22例口腔癌是否侵犯下颌骨进行研究，分别用X线、CT检查，发现有21例均有下颌骨的侵犯，并且与术后组织学相对照，其阳性率是一致的［2］。Tsuchimochi等用99mTcMDP骨扫描显示肿瘤引起了下颌骨松质骨的侵犯［3］。因此从肿瘤外科原则出发，必须作下颌骨切除，势必会引起下颌骨的缺损。
1.2 下颌骨缺损的并发症
下颌骨缺损不仅仅影响面部美容，更重要的是可以引起如言语、吞咽、呼吸等功能的障碍。McConnel等对下颌骨切除后的病人进行口咽吞咽效率(OPSE)的检测，发现平均的OPSE值明显低于正常值，30个病例中有8例不能进食，其余只能进点流质［4］。Haribhakti也证实了下颌骨缺损可引起呼吸困难、睡眠质量差、下齿槽神经损伤的各种并发症，使患者的生活质量大大降低［5］。
2 组织工程学骨再造的主要研究进展
组织工程学(tissue engineering)是生物医学工程中的一个新的分支，是应用生命科学工程学的原理与技术，设计、构造、改良、培育和保养活组织，以修复或重建组织器官的结构，维持或改善组织器官功能的一门新兴的边缘学科。其基本方法是将体外扩增的正常组织细胞，吸附到一种生物相容性良好并可被机体吸收的生物材料上，然后植入机体缺损部位，细胞在生物材料逐渐降解吸收过程中形成新的组织，达到修复缺损，重建功能的目的。Vacanti［6］等运用组织工程技术在裸鼠身上再生软骨，国外已有较多的关于软骨组织的组织工程［7］；国内曹谊林教授首次采用组织工程技术在裸鼠体内再生了带血管的骨组织，并用于修复骨缺损，为骨组织缺损的修复提供了一条新的思路和途径。
骨组织的再生要求有三个基本的生物学因素参与，即细胞、生长和分化因子、细胞外基质材料，这也是当今组织工程研究中的三大课题。源细胞经过培养可以分化成成骨细胞；生长分化诱导因子可以促进成骨细胞的分化增殖，保持成骨细胞不衰老；生物可降解材料可作为细胞支架，支持细胞的附着、迁移和分化［8］。
2.1 种子细胞(成骨细胞)
2.1.1 来源的选择
理想的骨组织工程学种子细胞应具备下列特点：(1)取材容易，对机体损伤小；(2)在体外培养中易定向分化为成骨细胞和具有较强的传代繁殖力；(3)植入机体后能适应受区的环境并保持成骨活性，有以下四种来源［9］。
2.1.1.1 胚胎骨：
目前较多使用的是胚胎或新生动物骨或人胚胎骨。由骨分离出的细胞主要含有4种成分：骨内膜细胞、骨外膜细胞、骨细胞、未分化的间充质细胞。在体外培养中表现为两种形态：可贴壁的成纤维细胞样细胞和不贴壁的圆球型细胞。利用骨作为来源获得的细胞在体外较易定向分化为成骨细胞，且具有生长迅速，传代繁殖快的优点。但此法会对患者造成手术损伤且供源有限。
2.1.1.2 骨外膜：
骨外膜分为内外两层。其中内层含有较多的骨原细胞和成骨细胞。已有较多的研究证实［10］来源于骨膜的细胞具有很强的传代繁殖和定向分化成骨细胞的能力，植入机体后能适应受区的环境，保持成骨活性，并最终通过软骨成骨而修复骨缺损，是目前广泛应用的成骨细胞来源。
2.1.1.3 骨髓：
骨髓分造血和基质两大系统，其成骨能力来源于基质，骨髓基质细胞称作成纤维细胞集落形成单位，它具有多向分化潜能。骨髓具有取材方便、对供体损伤小、有流动性和可经皮注射等优点，具有广阔的发展前景。
2.1.1.4 骨外组织：
骨外组织如表皮细胞、成纤维细胞，这些起源于胚胎时期间充质的骨外部位的骨祖细胞称作诱导性祖细胞(IOPC)。此法取材容易，对人体的创伤较小，体外培养传代繁殖力较强，提供了一条新的成骨细胞来源。
2.1.2 成骨细胞与生物降解聚合物的体外培养
Attawia［11］等将成骨细胞种植在聚羟乙酸支架上，并在含10%胎牛血清的培养液中培养。7～10天后，成骨细胞粘附到聚合物支架上，并发生增殖，培养液中有钙化骨形成。Cooper［12］也进行了类似的研究，将成骨细胞分别种植到PMA、CPH、PMA/CPH共聚物上，2周的体外培养期间，成骨细胞发生了粘附、增殖，表达了较高的碱性磷酸酶活性，并有胶原合成。这些研究说明：种植到支架上的成骨细胞在合适的营养环境中，能与聚合物很好地结合，并保持其增殖和成骨功能。
2.1.3 成骨细胞形成骨组织的最佳细胞浓度
种子细胞的选择是组织工程修复缺损的关键步骤。适当的种子细胞浓度既可以直接修复缺损，又可以通过分泌细胞生长因子，促进间充质未分化细胞向种子细胞转化，加速愈合［13］。浓度过低，基质和细胞因子分泌不足，将限制细胞的生长。浓度过高，细胞之间将过早发生接触抑制，在取材上也有困难。夏万尧、曹谊林等的实验选择浓度从10×106/ml～70×106/ml的细胞进行研究，并作HE、Safranin染色观察，结果确定接种细胞浓度为50×106/ml时形成的软骨组织最佳［4］。至于骨组织形成的最佳细胞浓度尚有待进一步研究和探索。
2.1.4 成骨细胞与环境的关系
2.1.4.1 成骨细胞与细胞基质(ECM)的关系：
成骨细胞的ECM包括无机和有机两部分，无机盐以羟基磷在石形式存在，主要作用为增强骨组织的力学强度；有机成分以Ⅰ型胶原为主，还包括骨钙素，骨桥蛋白，骨连接蛋白，纤维连接蛋白，层粘连蛋白等无定形基质。目前认为有机成分在成骨细胞增殖、分化过程中发挥重要作用。Nolan［15］等证实成骨细胞在脱钙骨基质上有很强的粘附和增殖能力。其中Ⅰ型胶原可刺激多潜能间充质细胞向成骨细胞方向转化，并促进成骨细胞表达碱性磷酸酶。
2.1.4.2 成骨细胞与物理力的关系：
把细胞基质结合物放入铸模里，使它们承受减切力、张力和其他一些在生长过程中受到的已知力，这也是设计和组织工程所需要的。施加物理力是形成和推动基因活动的重要因素，研究证实机械应力可促进成骨细胞表达β1 Intergrin，从而增加成骨量［16］。
2.1.4.3 成骨细胞与血管内皮细胞的关系：在骨的改建过程中，成骨和血管化是密切相关的。血管内皮细胞可合成和分泌一系列可溶性的调节介质，包括生长因子和细胞因子，这些因子具有控制成骨细胞增殖、分化等作用；另一方面，Wang［17］等证实成骨细胞能分泌血管内皮细胞生长因子(VEGF)、FGF等促血管形成因子，作用于内皮细胞，促进血管形成。
2.2 生物可降解材料
生物可降解材料又称为细胞外支架材料，理想的材料应具备下列条件：(1)良好的生物相容性；(2)良好的生物降解性，材料可最终被受植床组织完全替代；(3)易加工成型，并具一定的强度，抑制后能保持原状；(4)材料表面易于细胞粘附且不影响其增殖分化。
组织工程中应用的材料有天然材料和人工合成的高分子聚合物材料。天然材料如胶原、脱矿骨等；目前最受人青睐的材料是一些合成的生物降解聚合物如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)和PLA/PGA共聚物。PLA和PGA具有良好的生物相容性和生物降解性，其代谢产物可通过代谢途径或经肾脏排出体外。学者们对这类材料研究取得了较大的进展，如Whang等［18］采用层压技术将聚合物制成三维立体多孔结构，其孔隙率达90%，孔的平均大小在16～32 microm，组织形态学观察其成骨量要明显高于对照组，这样的微孔结构给种植细胞提供了较大的粘附面并有利于粘附的细胞与周围环境交换营养、气体和废物排泄。
最近有学者用脱乙酰的甲壳质(chitosan)和磷酸三钙(TCP)复合的海绵球作为成骨细胞培养的基质，发现该材料促进了成骨细胞的增殖和分化，有较高的碱性磷酸酶的表达及矿物化；光镜和电镜显示成骨细胞很好地附着在海绵球表面，并在14天时看到骨样物质的沉积［19］。
2.3 生长调节因子
生长调节因子主要是生长因子和细胞因子。在组织工程中，某些种子细胞在体外传代培养后，经过一段时间后，细胞极易衰老，而生长因子能调节骨种子细胞的增殖和分化。对成骨细胞起着重要调节作用的生长因子有转化生长因子β(TGFβ)，胰岛素样生长因子(IGF)，骨形态发生蛋白(BMP)，碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)，血小板衍生生长因子(PDGF)等。
成骨细胞本身可合成分泌TGFβ，细胞膜上有TGFβ的特异性受体，TGFβ作用于体外培养的成骨细胞，抑制其DNA的合成和AKP活性，促进胶原蛋白和非胶原蛋白的合成［20］。bFGF起着形态发生因子和促有丝分裂作用，刺激骨细胞的DNA合成，减弱OC、AKP的mRNA表达。PDGF可促进成骨细胞增殖，但对胶原合成无影响。BMP可诱导血管周围间充质细胞不可逆地向成骨细胞系方向转化，提高成骨细胞的AKP活性。IGF在骨组织中含量较高，约(1 mg/kg)，可刺激成骨细胞增殖，促进胶原蛋白的合成。
Strayhorn［21］等采用鼠成骨前细胞株MC3T3E1和Northern杂交分析法研究了各类生长因子对成骨细胞增殖及相关基因的表达，显示单用PDGF抑制IGF mRNA的表达，阻断了骨钙素基因的表达，而单用IGF及BMP增加相关基因的表达。研究同时发现PDGF/IGF合用明显增强增殖分化相关基因的mRNA表达，促进了骨的形成。由此可见，生长因子之间的协同或拮抗作用还是很明显的，单一生长因子的作用或其浓度和剂量的改变是否会影响成骨细胞的增殖分化尚待进一步研究。
2.4 临床前试验研究
临床前试验也即动物实验，其目的在于了解成骨细胞在体内的生长代谢、成骨情况以及生物材料的特性。
2.4.1 成骨细胞—生物降解材料复合物移植于皮下的成骨作用
Levy［22］等在体外培养研究的基础上，将成骨细胞—PGA复合体移植到裸鼠背部皮下观察其成骨情况。植入后6周观察有软骨形成，在侵入的血管周围有新生的骨组织；20周时，可见大块骨组织形成。由此可见，成骨细胞—生物材料植入体内后先形成软骨，然后经历血管侵入和形态发生而形成骨组织。
2.4.2 成骨细胞—生物降解材料复合物移植修复缺损
Lewandrowski［23］等用种植有成骨细胞聚合物修复骨缺损，以单纯聚合物植入作对照，发现实验组在术后1周即出现编织骨组织形成，至第4周时，新生骨组织渐趋成熟，至第8周时，缺损完全为骨组织充填，生物材料已完全降解吸收，未见免疫细胞浸润，Safrainin 0染色阳性。
用带血管蒂的骨修复骨质缺损有很多优点，但这种移植材料取材极有限，能否利用组织工程技术来制造这种带蒂的骨修复材料又是当今的一大热点。已有学者［24］从胎牛肱骨骨膜分离的成骨细胞种植到聚合物支架上，体外培养2周后，将成骨细胞—聚合物复合体移植到无胸腺大鼠的右股血管周围，术后9周形成了新生的骨组织，最终形成了带血管蒂的小梁骨。
3 组织工程学在颌骨缺损修复中的应用
下颌骨缺损的修复(尤其是肿瘤性的)一直是口腔颌面外科的难题，研究合适的骨缺损修复材料显得尤为必要。Henning［25］等在制作小猪下颌骨缺损模型的基础上，把聚乳酸和成骨细胞的复合物植入缺损区，再加上bFGF，采用三维模式观察骨组织的生长情况。结果发现新生骨组织均可在此支架上附着，并提出了较适宜的bFGF浓度为8 μg/ml。组织工程骨再造在颌骨缺损修复的临床前试验有待进一步研究。
4 组织工程骨再造的应用前景和存在问题
以细胞和生物降解聚合物复合移植来恢复、保持和改善组织功能为特征的组织工程学技术为骨的修复提供了新的方法［26］，与其他骨修复方法相比具有以下优点：(1)需要的供体组织少(细胞可在体外培养、增殖)；(2)可根据修复缺损的需要将植入物制成精确的三维形状。我们可以通过成骨细胞与生物降解材料的混合培养、骨的塑形及动物实验来进行特定形态骨再造的研究，以此可以修复大量的肿瘤性骨缺损的病例，其应用前景是光明的，但仍存在下列问题：(1)现有的合成性生物降解聚合物强度不足，受力时易变形，这样会损伤移植的细胞，材料性能有待进一步研究；(2)种子细胞的衰老问题，尚需进一步研究生长因子对成骨细胞的作用；(3)对于特殊解剖形态的颌骨部位，如何将细胞—生物材料复合体固定到骨缺损区也是一个重要问题。
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单细胞生物的起源篇7
关键词：生物学；名称；由来；启发
中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）02-0089
一、名称由来典例
1. 姐妹染色单体。中文的姐妹染色单体是从英文的sister chromatids直译来的。为什么英文里的要叫姐妹，而不叫兄弟？其一，女性是生命延续的象征，代表了繁育能力（reproduce）和复制。因为染色单体也有复制的能力，西方科学家出于对女性的尊重，所以命名为姐妹染色单体。其二，人们通常习惯或者更喜欢用雌性的用词来描述一些事物，因为听起来更亲切。由于姐妹染色单体是复制而来完全相同（除非发生变异），并且她们由一个着丝粒紧紧连着亲如姐妹，所以命名为姐妹染色单体。与姐妹染色单体相同，其他一些生物学名称命名上也带有女性的意味，如精母细胞，初级精母细胞，次级精母细胞等。
2. 同源染色体。高中课本对同源染色体所下的定义是：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。这样的概念能够解决减数分裂的问题，但遇到这些问题：萝卜和甘蓝杂交子一代不能生育，原因是没有同源染色体；性染色体形态和大小有差异但属于同源染色体。对于这些现象用教材中的染色体概念是不能解释的。所以，对于同源染色体名称首先应注意这里的“源”是起源，而不是来源。因为如果追溯到受精卵内的每一对同源染色体，我们会发现二者的来源不同，它们一条来自父方、一条来自母方，但二者在减数分裂中却能够配对，是因为二者起源相同，而不是来源相同。同源染色体的“同源”是指来源于同一个物种的染色体。从系统发育角度来讲，在物种形成过程中，每种类型的染色体的拷贝来源相同，它们就是同源染色体。因此八倍体小黑麦就是异源八倍体，体内的染色体来自不同物种。
3. 卡尔文循环。卡尔文循环（Calvin cycle），又称光合碳循环（碳反应）。美国生物化学家卡尔文在20世纪50年代中后期通过化学分析，阐明光合作用中碳化合物的合成过程，首次揭示了自然界最基本的生命过程，对生命起源的研究具有重要意义。为纪念和表彰卡尔文伟大发现命名为卡尔文循环。卡尔文也获得了1961年诺贝尔化学奖。
4. 秋水仙素。秋水仙素也叫秋水仙碱，一种生物碱，因最初从百合科植物秋水仙中提取出来，所以命名为秋水仙素。自1937年美国学者布莱克斯利（A.F.Blakeslee）等用秋水仙碱加倍曼陀罗等植物的染色体数获得成功以后，秋水仙碱就被广泛应用于细胞学、遗传学的研究和植物育种中。
5. 磷脂。磷脂最早由Uauquelin于1812年从人脑中发现，由Gobley于1844年从蛋黄中分离出来，并于1850年按希腊文lekithos（蛋黄）命名为Lecithin（卵磷脂）。卵磷脂是磷脂的一种。磷脂是一类含有磷酸的脂类，普遍存在于生物体细胞质及细胞膜中，对维持细胞膜功能进而维持细胞代谢起关键作用。
6. 染色体（染色质）。染色体的过程，就是用苏木素，伊红等传统染料对细胞染色，然后在显微镜（当时的显微镜放大倍数较小）下观察，只有染色体能够被染，而其他细胞质，细胞器看不到被染色，所以就把这种能够被染色的物质叫做“染色质”。由于容易被碱性颜料如龙胆紫或醋酸洋红染色所以形象地命名为染色质。生物学教材中一些细胞分裂图就是借助染色法在显微镜下拍摄出来的。
7. 辅酶。辅酶是辅助酶起作用的分子，因此命名为辅酶。它们本身并不是酶，许多辅酶是某种维生素或维生素分子的一部分。例如，转氨酶的辅酶是维生素B6。辅酶也像酶一样，可以反复起作用，所以辅酶的需要量极少。
8. 突触。突触（synapse）一词首先由英国神经生理学家C.S.谢灵顿于1897年研究脊髓反射时引入生理学，用以表示中枢神经系统神经元之间相互接触并实现功能联系的部位。而后，又被推广用来表示神经与效应器细胞间的功能关系部位。synapse来自希腊语，原意是接触或接点。
9. 测交。测交往往用来测定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例时选择将该显性个体与隐形纯合体进行的杂交。
10. 噬菌体。噬菌体能够杀死细菌的现象在1915年由弗德里克・ 特沃特发现，但弗德里克・特沃特并未进行深入研究也未命名。1915年8月加拿大医学细菌学家费利克斯・德赫雷尔也发现了这种病毒，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。
11. 中心体。中心体是动物细胞和低等植物细胞中存在的一种重要的细胞器。由于它是细胞分裂时细胞内部活动的中心，主要负责细胞分裂过程中纺锤体的形成，在细胞分裂过程中起到关键作用。并且它总是位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心，因此定名为中心体。
12. 类囊体。类囊体分布在叶绿体基质和蓝藻细胞，是单层膜围成的扁平结构，类似囊状故形象定名为类囊体。
二、名称由来启发
笔者根据高中生物学教材中出现的若干名称由来的分析，对生物学中名称由来有以下几点启发：
1. 为表彰科学家的不懈努力和杰出的表现，人们通常以其名字为该发现或发明定名，以纪念该科学家的伟大成果。在高中生物学教材中出现许多此类名称如：卡尔文循环，白洛嘉区，韦尼克区，高尔基体，孟德尔定律，哈迪―温伯格定律等。所以教师在教学中对这类名称的由来进行简单的介绍，在生物学教学中渗透科学家孜孜不倦的探索精神，除了让学生掌握一定的生物学知识外，同时还引导学生向优秀的科学家学习，培养良好的科学品质、科学态度、科学精神。
2. 从追本溯源的角度，根据一些物质或结构的来源来定名。虽然很多发现或发明在原基础上用新的证据和发现不断的补充完善，但这些名称却一直保留至今，这种做法更尊重物质本身的起源，尊重生命的起源。同样在高中生物学教材中也出现这类名称如：秋水仙素，同源染色体，磷脂，激素，核酸，胡萝卜素等。这类命名有些较难根据文字本身理解名称的由来，所以教师在备课时要有针对性查阅相关资料。这样便于在教学中能够游刃有余地对此类名称的由来进行简单的介绍，以更好地帮助学生在理解的基础上形象、牢固地掌握知识。
3. 根据特定的功能特点或作用机理进行定名。这种定名的方式让人们不仅能通过语言形象感受相应特征或机理，而且便于记忆。在高中生物学教材中出现：辅酶，突触，测交，噬菌体，光反应，溶酶体，伴性遗传，翻译等属于这类命名。教师在教学中要充分利用这些名称的语言魅力来感染学生，帮助学生深刻理解其功能作用、特点。
4. 根据出现特定现象或形成特定形状或位置定名。这种定名手段最直观让学生理解展示
名称的由来，形成丰富的生物学特色语言。在高中生物学教材中出现如：染色质（染色体），类囊体，嵴，等位基因，叶绿素等属于此类命名。这提醒教师在教学中准确规范传授生物学知识，这也提醒学生生物学是一门严谨的学科，专有名词很多都有其特定的涵义及范围。
5. 根据人们一些约定俗成的习惯来定名，这类方式定名时更倾向于人们的喜好，同时结合生物学知识，形成一类有特色的的生物学语言。学生在学习这类名称时能不断感受生物学科的趣味性和知识性及科学性相结合的特点。在高中生物学教材中出现例如：姐妹染色单体，初级生殖母细胞等。
除笔者整理的小部分生物学名称外，大部分生物学名称都有与其内涵相一致的由来，分析和了解这些由来能够帮助生物学教师更好开展教学，能够帮助学生在掌握知识同时提高学习生物学的兴趣和学习的积极性。
单细胞生物的起源篇8
关键词:内毒素；信号传导；内毒素结合蛋白；蛋白酪氨酸激酶
内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁的组成成份，其化学本质为脂多糖，为细菌死亡或活跃繁殖时所释放。LPS本身无毒性作用，但能够刺激体内多种细胞合成并释放众多内源性生物活性因子而表现出生物学活性。
内毒素由结构和功能不同的四部分组成：0-物异侧链、外核心、内核心和类脂A。类脂A是LPS的生物学活性组份，人工合成的类脂A具有LPS的所有生物学活性，因此，细胞对类脂A的识别必是LPS诱导细胞反应的起始步骤。不同革兰氏阴性细菌来源的类脂A的化学结构高度保守，对其组成已了解得比较清楚。然而，对LPS的三维结构及具有活性的构象知之甚少，对其与脂多糖结合蛋白（LBP）和/或CD14结合时的构象更无研究。因为是它们介导了激活细胞的信号传导，对这些复合物结构的研究会更有意义。信号由CD14介导从胞外传到胞内后，最终将导致基因转录事件的发生，LPS至少使哺乳动物20种以上基因发生转录，只有充分认识此信号传导途径，才能综合利用各种手段控制由内毒素引起的不良反应。
1 LBP的结构和功能
LBP的发现是近几年来研究LPS如何刺激细胞过程中最重要的突破。1986年，Tobias等[1]首次从兔急性反应血清中分离纯化出LBP，酶联免疫吸附试验表明LPS通过类脂A与LBP结合，核心多糖和0-抗原对其无影响，结合比例为1：1。人LBP是由肝细胞合成的单链多肽，糖基化后以60KDa的糖蛋白进入血流，合成受细胞因子和类固醇激素的调节。LBP与另外一种LPS/类脂A结合蛋白即细菌穿透增高蛋白（BPI）具有较高同源性，氨基酸序列分析表明LBP和BPI与其它脂类载体蛋白具有部分相同序列，可以断定LBP是结合中级两性分子并在亲水环境中运输这类分子的蛋白家庭一员。
LBP最重要的生物学功能是使LPS与CD14结合。它有两个功能域，一个与LPS结合，另一个介导LPS与CD14的相互作用。BPI的LPS结合功能区位于氨基末端的25kDa片段，氨基末端的蛋白水解片段和切割突变片段都有结合LPS的功能。在这启示下，现已发现LBP的氨基末端片段LBP1-197也显示出与LPS的结合能力，然而，LBP1-197缺乏提呈LPS与CD14的能力，并且不能代替LPS刺激THP-1细胞株产生TNF-α，但能有效抑制LBP依赖的LPS与CD14的结合及刺激腹腔巨噬细胞产生TNF-α。虽然BPI与LPS结合的亲和力大于LBP，但它不能促进LPS与CD14的结合，说明BPI缺乏参与LPS提呈的功能域或LPS与CD14的较大亲和力抑制了此作用。
LBP能提高类脂A刺激腹腔巨噬细胞产生TNF-α的灵敏度和反应性，也能增强LPS诱导其它细胞因子和NO的产生。去除血浆中的LBP能抑制LPS激活细胞的功能，体内实验也表明抗-小鼠LBP抗体能阻止LPS引起的小鼠死亡。但另一方面，LBP在LPS或革兰氏阴性菌引起的免疫保护反应中起了至关重要的作用，LBP-/-小鼠对LPS或革兰氏阴性菌的抵抗力明显低于正常小鼠[2]。可见，LBP在对LPS免疫应答中的作用是双方面的。
2 CD14介导细胞激活的信号传导
LPS-LBP复合物需进一步与CD14结合才能刺激细胞，使信号向胞内传递而表现出生物学活性。作为LPS受体，CD14以两种形式存在：①由甘油磷脂酰肌醇尾巴（GPI）锚定在单核巨噬细胞表面（mCD14），②缺乏GPI的可溶性CD14（sCD14）。与GPI结合的CD14羧基端的具体位置尚未确定。sCD14有多条生成途径，在磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C作用下，CD14阳性细胞能释放此分子；CD14也能通过蛋白酶从膜上降解；一种磷脂酶D也能催化CD14的释放，但其作用还不清楚；CD14还可以由髓系细胞直接分泌。
LBP作为一种调理素，促进LPS与髓系细胞的结合。E-LPS和LBP混合，就和 单核巨噬细胞形成玫瑰花现象，预先用抗-CD14单抗或磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C处理细胞就能阻止玫瑰花的形成，并且，当抗-CD14单抗事先加入全血中，再加入LPS，在一定浓度范围内就无刺激产生细胞因子的能力。
虽然，LBP/CD14途径的阐明，是对LBP刺激细胞机制认识的一个飞跃，但同时也提出了许多目前无法回答的问题。最根本的问题是：象CD14这种GPI锚定的分子，本身并不直接与细胞内其它分子交换信息，是如何介导信号传导的？目前普遍认为LPS受体是多种分子的聚合体，而mCD14只是其中的配基结合亚单位，跨膜信号的传递由其它亚单位来执行。现已有不少证据支持这一假说。Hazio[3]等发现，LPS诱导铜蓝蛋白、LBP等急性时相反应蛋白的表达并不需要CD14的存在。但当LPS通过非CD14依赖途径发挥生物学功能时，通常需要超一定剂量的高浓度。抗-CD14单抗对LPS激活髓系细胞的抑制功能只有在低于一定浓度的LPS条件下有效。有人研究了表达GPI锚定的或膜整合形式的CD14的70Z/3细胞[4]，LPS对这两种细胞都有激活功能，因此，GPI本身对CD14参与信号传导并不重要，只使CD14与胞膜整合。
对sCD14的研究较少，一般认为它在LPS刺激内皮细胞、上皮细胞等本身无mCD14的细胞中起了一定作用[5]。
3 内毒素激活巨噬细胞的胞内信号传导
在内毒素刺激细胞的胞内信号传导途径中，研究最多的是丝裂原活化蛋白激酶（MAPK），多种因素都能激活此途径，尤其是多肽生长因子。LPS与CD14的结合导致蛋白酪氨酸激酶（PTK）的活化，从而激活下游的MAPK。一些实验表明，PTK抑制剂能抑制LPS诱导巨噬细胞产生TNF-α、IL-β及其杀瘤细胞活性[6]。Src酪氨酸激酶家族成员p53/56Lyn（可能与胞膜相连）能被LPS激活，并导致其自身磷酸化一过性减少而后增加[7]。其它被LPS激活的酪氨酸激酶包括p58/64hck和p59c-fgr等。但最近，Meng等[8]发现hck-/-fgr-/-lyn-/-小鼠来源的腹腔和骨髓巨噬细胞对LPS刺激产生IL-1，IL-6和TNF-α的反应皆正常，他们认为，LPS可能是激活了其它酪氨酸激酶如p72syk等。Raf-1能和ras直接作用而激活MAPK，通过ras依赖或非依赖途径，BAC-1.2F5巨噬细胞受LPS刺激导致Raf-1的快速磷酸化而活化，而酪氨酸磷酸化抑制剂，抑制Raf-1/MAPK的活化，表明它们的激活发生在PTK之后。
介导LPS信号传导的另一种途径是神经酰胺，它是由神经鞘磷脂酶催化神经鞘磷脂水解而生成。神经酰通过神经酰胺激活的蛋白激酶（CAK）而传递信息。CAK也能激活Raf[9]，这又提供了一条进入MAPK途径的通道。LPS直接激活神经酰胺信号传导途径的依据有：①类脂A和神经酰胺结构相似，②神经鞘磷脂酶和透细胞性的神经酰胺类似物能诱导巨噬细胞对LPS的部分反应，③LPS依赖于CD14而激活CAK，④来源于C3H/HeJ小鼠（内毒素耐受）的腹腔巨噬细胞对神经酰胺无反应。
另外，PKC、C蛋白等信号传导途径在内毒素激活细胞中也起重要作用[6，10]。但由于内毒素生物学效应的多样性、细胞来源的不一致性、检测传导途径指标的不同及各种传导途径相互联系，致使对其研究显得十分困难。
4 与内毒素激活细胞有关的转录因子和反应元件
转录因子家族Ets由三十种以上蛋白质组成，存在于多种生物，DNA结合部分为位于羧基末端含85个氨基酸残基的高度保守序列。Ets通过识别富含嘌呤的10对碱基对而调节目的基因的转录，TNF-α、IL-1β等多种LPS诱导的基因启动子中存在Ets结合位点。目前已证实Ets-2、Elk-1可由LPS诱导，而它们恰好又是MAPK信号传导途径的作用点[11]，酪氨酸激酶抑制剂genestein能阻止LPS导致其磷酸化[12]。Ets家族的另一成员Pu.1只表达在巨噬细胞和B淋巴细胞[13]，因此，Pu.1有可能是介导巨噬细胞特异基因表达的转录因子。
许多LPS反应基因都有κB/rel转录因子家族识别的位点，核转录因子NF-κB通过识别保守序列5′GGG（ATrich）5CC3′在许多细胞中诱导多种基因的转录。NF-κB是调节 转录活性的多基因家族，其成员包括NF-κB1（p50）、NF-κB2（p52/p49）、RelA（p65）、c-rel和relB。保守区域rel控制其与DNA结合、二骤化和核移位。在静息细胞中，NF-κB与其抑制因子IκB形成无活性的胞浆复合物，生长因子、丝裂原等使IκB磷酸化而使NF-κB释放出来并进入核内，LPS激活巨噬细胞也是如此。IκB也是多基因家庭，至少包括MAD3/IκBα、IκBγ和bcl-3，它们与rel的结合有特异性。但仅是NF-κB的激活对内毒素刺激细胞的信号传导是不够的，LPS能激内毒素刺激细胞的信号传导是不够的，LPS能激活内毒素反应正常和内毒素耐受小鼠来源巨噬细胞的NF-κB，但只能使内毒素反应正常小鼠的巨噬细胞表达TNF-α和iNOS。最近，Xie[14]报道LREAA（一种脂多糖反应元件）结合蛋白的激活在LPS刺激巨噬细胞产生iNOS是必需的。其它转录因子，如NF-IL6等在LPS刺激细胞中的作用也有涉及，但其具体细节不清。
5 结语
由于LPS发挥生物学效应的配基的复杂性、新受体的发现、不同巨噬细胞反应的不同及与其它信号传导途径相互联系，以至于对其激活细胞的信号传导机制研究的进展并不令人满意。许多信号传导途径并非LPS激活细胞所特有，而往往与其它信号传导途径相互交叉。目前迫切的任务是找到LPS激活细胞特有的信号传导途径，但如果巨噬细胞的基因调节是由多条途径相互作用，这种努力也许将最终失败。
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