細胞生物學概述大全11篇

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篇（1）

2010，272pp

Hardback

ISBN9780521882736

Mark Buchanan等著

本書由劍橋大學出版社出版，詳細地闡述了細胞生物學中關(guān)鍵的生物網(wǎng)絡(luò)：轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)以及代謝網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)和實驗方法。

研究細胞中生物學網(wǎng)絡(luò)的目的在于全面、系統(tǒng)地描述某個時刻在一個活細胞內(nèi)的所有功能分子以及它們的相互作用，并找到細胞能夠準確、有序地調(diào)控這些分子參與到如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、新陳代謝等生物學過程的機制。作為一部關(guān)聯(lián)細胞生物學與網(wǎng)絡(luò)科學的圖書，本書首先概述了細胞中存在的生物學網(wǎng)絡(luò)，而后分別從生物學實驗角度和數(shù)學建模角度對每個生物學網(wǎng)絡(luò)進行了詳細的介紹，并形象地向讀者展示了在研究這些網(wǎng)絡(luò)時所采用的方法和值得注意的問題。

本書內(nèi)容共分為8章，各章內(nèi)容如下：1. 細胞中的生物學網(wǎng)絡(luò)概述以及這些網(wǎng)絡(luò)與細胞功能之間的聯(lián)系；2. 真核生物和原核生物中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及它們的結(jié)構(gòu)和進化；3. 真核生物的啟動子結(jié)構(gòu)以及啟動子轉(zhuǎn)錄因子相互作用介導(dǎo)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；4. 鑒定蛋白質(zhì)相互作用的實驗方法：親和純化法、質(zhì)譜檢驗法、芯片檢驗法以及這些方法之間的比較；5. 蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)的建模：蛋白蛋白相互作用的預(yù)測方法；6. 代謝網(wǎng)絡(luò)的動力學及演化；7. 代謝網(wǎng)絡(luò)中的分層建模；8. 化學信號在信號網(wǎng)絡(luò)中的作用以及不同信號通路之間相互作用的研究方法。

本書是一部介紹細胞生物學中網(wǎng)絡(luò)研究的專著，由多名作者合作編寫而成，他們都在各自領(lǐng)域中從事多年的研究工作，例如：Mark Buchanan從事物理學研究并為Nature physics雜志撰寫專欄文章；Guido Caldarelli是統(tǒng)計學方面的專家；Paolo De Los Rios從事生物物理學研究。

本書配以大量的實例，深入淺出地為讀者講解了在處理細胞生物學網(wǎng)絡(luò)問題中的生物學及數(shù)學方法，可為細胞生物學、生物信息學及相關(guān)學科的研究人員提供參考。

孫海汐，博士生

篇（2）

作為生物專業(yè)和生命科學的重要課程，細胞生物學一直都是相關(guān)領(lǐng)域的必修課程。將細胞生物學這門學科給教好，對于提高學生的專業(yè)素質(zhì)、提升學生走向社會之后在職業(yè)生涯中的競爭力都是大有裨益的。然而鑒于細胞生物學這門課程本身的特征，即細胞生物學的研究對象是細胞，而細胞本身就是需要借助顯微鏡才可見的，因而也一直找不到能夠適應(yīng)這門學科的傳統(tǒng)教學方法。隨著現(xiàn)代教育的逐漸發(fā)展，多媒體技術(shù)[1]也越來越被廣泛地應(yīng)用于教學當中。利用多媒體技術(shù)進行細胞生物學的教學，可以使學生更加全方位地了解微觀世界的生物細胞，進而大大提高教學質(zhì)量。

一、細胞生物學概述

所謂“細胞生物學”，是指是在分子水平、亞顯微水平和顯微水平這三個層次上，研究細胞的結(jié)構(gòu)和功能，以及各種生命規(guī)律的一門學科。細胞生物學通過使用近代物理學與化學的科技成果以及分子生物學的概念、方法，基于細胞水平來對生命活動進行研究，細胞生物學所研究的核心問題就是遺傳及發(fā)育的問題。但是因為細胞生物學是對微觀世界的探究，因此若要對其進行研究，就必須運用到顯微鏡。

正是由于細胞生物學的上述特征，使得在用傳統(tǒng)方式進行細胞生物學的教學時，會出現(xiàn)很多的弊端；而在用多媒體技術(shù)進行細胞生物學教學時，則會顯現(xiàn)出很多的優(yōu)勢。

二、傳統(tǒng)細胞生物學教學方法中存在的問題

傳統(tǒng)的教學方法就是書本加黑板，即老師在講臺上通過板書的形式，向坐在講臺下面的學生們傳授書本中的知識。而一直以來，這種傳統(tǒng)的教學方式也一直存在，并且在現(xiàn)今教學方式中仍然占據(jù)很重要的地位。這種傳統(tǒng)的教學方法固然能夠讓學生們理解書中的某些知識，但是它還是存在很多的弊端的，尤其是當這種傳統(tǒng)教學方式應(yīng)用于像細胞生物學這種抽象的學科時，它所呈現(xiàn)的不足則更加明顯了：

（1）細胞生物學是一門很抽象的學科，僅僅通過老師的板書和口授是達不到很明顯的教學效果的，畢竟這門學科的研究對象是微觀的細胞，是人的肉眼所不能看見的東西。如果教學方式僅僅停留在傳統(tǒng)方式上，老師們只能通過口授或者是在黑板上以簡單地圖表來向?qū)W生們闡述細胞的結(jié)構(gòu)，因此學生們是很難想象細胞的構(gòu)造的，因而學生們不能夠?qū)毎墓δ苡懈鼮樯羁痰睦斫?，這對于學生對相關(guān)知識的吸收是很不利的，因而教學質(zhì)量也不會很理想。

（2）在授課過程中，老師們可能需要向?qū)W生們講解細胞的具體構(gòu)造，以便學生們對細胞各部分的功能會有一個詳細的了解。為了使講解能夠更加生動和具體，老師可能需要在黑板上畫出細胞結(jié)構(gòu)的簡略圖，一方面由于黑板上所畫的圖都是二維的，沒有立體感；另一方面，老師們畫圖的水平畢竟有限，不可能在黑板上畫出比較清晰明了的細胞圖，因此傳統(tǒng)教學方式的教學效果不顯著。

（3）一節(jié)課的時間是有限的，如果老師花過多的時間在板書的書寫和畫圖上，就會浪費寶貴的上課時間，那么在原本就有限的時間內(nèi)所能講述的知識就更加的少了。既然時間利用率不高，那么自然教學質(zhì)量也不會很理想了。

綜上所述，若用傳統(tǒng)的教學方法對細胞生物學這門學科進行授課，教學質(zhì)量是不會很好的。這個時候，多媒體教學就顯得有優(yōu)勢多了。因此，需要通過利用多媒體技術(shù)來進行細胞生物學課程的講解。

三、利用多媒體技術(shù)進行教學的優(yōu)點

科技的進步也推動了現(xiàn)代教育的發(fā)展，如今大部分學校都配備了多媒體教室，在多媒體教室老師可以通過多媒體技術(shù)向?qū)W生們授課。所謂多媒體教學方式，就是指將授課方式與計算機技術(shù)結(jié)合起來。通過多媒體技術(shù)，可以將原本抽象的知識形象化。在授課過程中，通過向同學們展示豐富多彩的、吸引眼球的圖片、音頻、視頻等，充分調(diào)動了學生們在上課時的感官，使得原本枯燥的、抽象的知識變得生動、具體，增加同學們上課的興趣，進而可以改善教學質(zhì)量。

尤其是像細胞生物學這樣抽象的學科，所研究的對象又是人的肉眼不可見的細胞，傳統(tǒng)的教學方法不能夠形象地向?qū)W生們展示細胞的內(nèi)部構(gòu)造以及細胞的變化等。因而，通過多媒體技術(shù)進行細胞生物學的教學，是有很多優(yōu)勢的：

（1）通過多媒體進行教學時，可向同學們展示相關(guān)的圖片、視頻和音頻，充分調(diào)動同學們的感官，增大同學們可獲取的信息量，讓同學們了解更多關(guān)于細胞結(jié)構(gòu)的知識。例如老師若要向同學們展示細胞有絲分裂的整個過程，在傳統(tǒng)教學方法中，老師們可能需要在黑板上畫出細胞有絲分裂各個階段的圖，以便向同學們解釋各個階段細胞的變化，這樣做一方面浪費時間，另一方面如果老師在黑板上的圖由于失誤而畫錯了的話，還會誤導(dǎo)學生。但是利用多媒體課件，并用形象的圖片和適當?shù)膭赢嬙O(shè)置加以輔助，就可以形象生動地向?qū)W生們展示細胞有絲分裂時的整個過程，這樣同學們對相關(guān)知識的記憶也會更加深刻。

（2）以前“填鴨式”的教學氣氛，即老師在講臺上講課，同學們在下面瘋狂地記筆記，使得教學質(zhì)量很不理想。然而通過多媒體技術(shù)，使得教學方式不再呆板，相反，會使得課堂氣氛活躍，因而可以顯著的改善教學效果。

（3）俗話說，“興趣是最好的老師”。通過多媒體技術(shù)，將原本枯燥的細胞生物學這門科目變得生動和有趣，因而可以大大增加同學們對這門科目的興趣，提高同學們對這門科目的記憶。同學們的興趣提上去了，那么同學們學習這門科目的能力也就提上去了，教學質(zhì)量也就會有相應(yīng)的提升了。

（4）可以省去很多老師板書的時間，因而可以增加課堂的時間利用率，老師們也就可以有更多的時間去講解更多的知識了，同學們所學習的也就多了。

（5）在傳統(tǒng)的教學方式中，學生們在課堂上會由于忙于記筆記而沒有很在意老師所講的某些重要的知識點，這是得不償失的。但是在多媒體教學方式中，老師們的授課都是有相應(yīng)的課件的，學生們大可在課堂上認真聽講，只是適當?shù)刈龉P記，不要忽略老師所講的任何一個知識點，課后再向老師拷貝課件就可以了。

（5）在多媒體教學方式中，由于老師不再是在講臺上“瘋狂”地板書，學生們也不再是在下面“瘋狂”地做筆記，使得老師和同學們在課堂上有更多的時間進行互動和交流，學生們哪里沒有理解得透就可以當場提出來，老師當場進行解惑，對于改善教學質(zhì)量也是大有裨益的。因而，利用多媒體技術(shù)進行教學，會使得整個課堂的互動性更強。

四、將多媒體技術(shù)應(yīng)用于細胞生物學教學中的具體做法

前已所述，將多媒體技術(shù)應(yīng)用于細胞生物學這門學科的教學中，是有很多的優(yōu)勢的。那么如何將多媒體技術(shù)應(yīng)用于細胞生物學的教學中呢？可從如下幾個方面來說明：

（1）老師們要精心的制作多媒體課件，課件就相當于傳統(tǒng)教學中的板書，老師是要根據(jù)課件進行課程的講解的，因而課件的質(zhì)量將直接影響整節(jié)課的質(zhì)量。課件并不是文字和圖片的簡單羅列，相反，課件應(yīng)當是老師在對本節(jié)課進行備課時，對知識進行梳理后，想好了怎樣對知識進行編排有利于學生們的理解，再進行課件的制作。課件不宜做得太過花哨，否則會分散學生們在課堂上的注意力，反而不太好；但同時課件也不應(yīng)該只是文字的堆積，否則這樣的課件也就只是傳統(tǒng)板書的電子版，也就達不到提高學生的學習積極性的目的了。因而課件制作，應(yīng)當分清主次，并且有一定的邏輯。

（2）即使是利用多媒體進行授課，也要將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學方式相結(jié)合，才能達到更好的效果。雖然傳統(tǒng)的教學方式存在很多弊端和不足之處，但是卻不能對這種傳統(tǒng)教學方式進行全盤否認。例如在進行多媒體教學時，雖然通過圖片和視頻等會使同學們對知識的接受能力更強，但是有時候同學們還是會對某些知識點比較晦澀，這時候傳統(tǒng)的板書就應(yīng)當充當一個輔助作用了。畢竟老師對每個知識點的理解程度都會比學生更為深刻，通過板書和老師在黑板上做進一步的演示，學生們對某些知識點的理解才會更加的深刻。

（3）教學內(nèi)容應(yīng)當及時地更新，以便能夠跟得上時代的步伐。由于學校的課本一般都是好幾年前就已經(jīng)出版了的，因而書本上很多的知識點或是描述得不夠全面或是跟不上時代的步伐。尤其是像細胞生物學這樣的學科，更新的頻率是很快的。老師在進行備課時，應(yīng)當將已經(jīng)更新了的知識體現(xiàn)在所制作的課件中。在授課的過程中，就應(yīng)當將這些書本中沒有的新知識向?qū)W生們講解。通過向?qū)W生們傳授相關(guān)領(lǐng)域的比較新的知識和比較前沿的研究，可以讓學生們掌握最新的知識，開闊學生們的眼界，打開學生們的思維，這對于學生們以后的職業(yè)生涯是有莫大的幫助的。

（4）國外對細胞生物學這一領(lǐng)域的研究是比國內(nèi)做得要多的，所取得的成就也是優(yōu)于我國的，因而在進行授課時，不應(yīng)當僅僅局限于國內(nèi)的研究成果，不能坐井觀天，相反，應(yīng)當放眼全世界，積極地吸收國外先進的研究成果，那樣才會有進步。老師應(yīng)當多看看國外的書籍，多了解國外對這門課程是如何講解的，向外國人多借鑒和學習，同時也要鼓勵學生們多看看國外的書籍。通過多媒體技術(shù)，利用圖片、視頻等，可以更好地向?qū)W生們展示國外相關(guān)領(lǐng)域的研究成果。

（5）在教學中要注意將多媒體教學和啟發(fā)式教學相結(jié)合。多媒體授課的顯著特征就是在授課過程中是需要用到課件的，而課件是可以設(shè)置各種動畫效果的。因此為了充分調(diào)動學生們在課堂上的積極性，可以通過對動畫效果做相應(yīng)的設(shè)置而起到引導(dǎo)學生積極思考的效果。通過課件的啟發(fā)，可使得學生們積極進行思考，會讓教學效果事半功倍。

五、對于將多媒體技術(shù)應(yīng)用于細胞生物學教學的展望

多媒體技術(shù)為現(xiàn)代教育的教學方式開辟了一條全新的道路，通過多媒體教學中所用到的形象的圖片、音頻及視頻等，可以使抽象知識具體化、枯燥的課堂生動化、靜態(tài)的學習動態(tài)化，因而可以使得教學質(zhì)量有意想不到的提升。

前文已經(jīng)詳細地說明了利用多媒體技術(shù)進行細胞生物學這門課程的教學的優(yōu)勢以及具體做法，其實多媒體教學可以應(yīng)用于任何一門課程的教學，只要能夠以適當方式使用多媒體技術(shù)，并輔助以傳統(tǒng)教學方法，就一定會取得更好的教學質(zhì)量效果。

六、結(jié)論

細胞生物學是一門特殊的學科，它所研究的對象是人的肉眼所不能看見的細胞，這種特殊性也使得通過傳統(tǒng)的教學方式進行教學是不能取到很好的效果的。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代教育也逐漸與計算機接軌，通過對媒體技術(shù)，可對該課程進行生動的講解，即化抽象為具體、化枯燥為生動，從而提高同學們對細胞生物學這一學科的興趣，進而可以提高教學質(zhì)量。因而將多媒體應(yīng)用于細胞生物學這門學科是有很多的益處的。

參考文獻：

[1]姜成，李春豐，呂東云，等.多媒體技術(shù)在細胞生物學教學中的應(yīng)用[J].黑龍江醫(yī)藥科學，2011（3）

[2]黃紅英，鄧斌，周蕓，等.多媒體在細胞生物學教學中的應(yīng)用[J].中國西部科技，2009（6）

[3]楊先彬.淺談多媒體在細胞生物學教學方面的應(yīng)用[J].教改聚焦，2012（8）

篇（3）

【基金項目】本文系河南省高等教育教學改革研究省級研究項目（2012SJGLX134）和河南師范大學教學研究基金重點項目（521751）的研究成果。

【中圖分類號】Q2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）10-0175-02

一、高校專業(yè)課教學的現(xiàn)狀

提高教學質(zhì)量是教育的根本目的，課程是教學的最根本依據(jù)和最基本的知識源泉和表達形式[1]。細胞生物學是生命科學領(lǐng)域的基礎(chǔ)和前沿學科，是從不同層次上（包括細胞整體、顯微、亞顯微和分子等層次）研究細胞結(jié)構(gòu)、功能及基本生命活動規(guī)律的學科。細胞生物學是當今生命科學發(fā)展最為迅速的學科之一，學科的活躍發(fā)展為教學提供了日益豐富的內(nèi)容。但是在高校課程改革的形勢下，基礎(chǔ)課和專業(yè)課的課時在不斷的壓縮，這就要求教師在有限的課時內(nèi)，不僅要引導(dǎo)學生建立完整的課程體系，而且要及時補充最新的學科進展，平衡好教學內(nèi)容和課時縮減之間的矛盾，因此高校專業(yè)課教學改革勢在必行。

在以細胞生物學為例的專業(yè)課調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，學生普遍認為細胞生物學是難度較高的課程，學習起來壓力較大，這一方面是由于該學科發(fā)展迅速，內(nèi)容更新快，教材內(nèi)容多、難度大，尤其是研究層次已經(jīng)進入分子水平，學科本身具有深奧和抽象的特點，一些涉及細胞功能和調(diào)控的實驗難以通過學生實驗開設(shè)，加上該學科研究技術(shù)難度提高、對實驗設(shè)備和操作人員水平的要求嚴格，無法滿足學生親自操作的要求，所以總的感覺是理論教學和實驗教學嚴重脫節(jié)，實驗課已經(jīng)不能起到深化理論課教學的作用；另一方面，對于有進一步深造意愿的學生來說（占我校生命科學學院應(yīng)屆畢業(yè)生的95%以上），細胞生物學常常是許多專業(yè)研究生入學的必考課程，因而學生對課程的學習要求很高，希望教師在教學中充分考慮重點院校和科研院所考研試題難度的要求，結(jié)合考研的要求把理論課講深講透，同時也希望通過課堂彌補理論和實驗教學之間的斷層和缺口，提高自身的考研競爭力，獲得更多的深造機會。綜上所述，我們認為教材和教學模式的研究對于提高專業(yè)課教學質(zhì)量尤為重要。

二、對專業(yè)課教材的思考

以細胞生物學為例，為適應(yīng)高校課程改革背景學生的需求，首先我們對現(xiàn)有的國內(nèi)外優(yōu)秀的細胞生物學教材進行了分析，從以下方面進行了探索和嘗試。

1. 教材體系的構(gòu)建：

專業(yè)教育的改革是以課程內(nèi)容為重點的，教材是教學的重要載體，是學生學習的主要參考書，對學生學習有著深刻影響[2]。筆者認為教材應(yīng)具備以下特征，首先是科學性和先進性，即與時俱進，及時反映學科發(fā)展的最新成果；其次是系統(tǒng)性，即注重知識的銜接和前后呼應(yīng)，有助于學生學科知識體系的建立；再者是實用性，教材的編寫從學生的實際出發(fā)，符合學生的求知實際，有助于學生科學素養(yǎng)、探索精神和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；此外，教材還應(yīng)具有靈活性，即內(nèi)容編排有彈性，給教師課堂教學留有較大的空間，對學生課外拓展和提高具有一定的指導(dǎo)作用。

教材是對課程標準的一次再創(chuàng)造、再組織。不同版本的教材具有不同的編寫體例、切入視角、呈現(xiàn)方式、內(nèi)容選擇及圖像系統(tǒng)。通過對國外優(yōu)秀教材Karp的《cell and molecular biology》（第6版），以及目前國內(nèi)著名的翟中和主編《細胞生物學》（第3版和第4版）、王金發(fā)主編的《細胞生物學》、韓貽仁主編的《分子細胞生物學》等教材的分析，結(jié)合課程目標、我校學生的培養(yǎng)方案和一線教師的教學體會，我們對課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進行了重新的梳理和整合，本著教師易教、學生易學的指導(dǎo)思想，突出了教材的實用性、前瞻性、系統(tǒng)性和靈活性，將課程內(nèi)容劃分為概述和方法、細胞結(jié)構(gòu)和功能、細胞生活和調(diào)控三個模塊，以真核細胞結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控為主線，將細胞生物學課程內(nèi)容通過相對獨立的11章貫穿起來，構(gòu)建了一個特色鮮明、簡潔清晰的細胞生物學教材體系，該教材已經(jīng)于2012年8月由科學出版社作為生命科學核心課程系列教材之一出版發(fā)行。

2. 教學內(nèi)容的銜接：

大學生四年系統(tǒng)的專業(yè)學習，將形成學生完整的專業(yè)知識體系。在教學實踐中，我們發(fā)現(xiàn)一些進入大四準備考研的同學，甚至是考研面試的同學，并未完成專業(yè)課的系統(tǒng)梳理，還未達到融會貫通的境界，所以在專業(yè)基礎(chǔ)理論的測試中存在不少問題。這些現(xiàn)象也提醒專業(yè)課教師，專業(yè)課程的開設(shè)，既要考慮學生的知識背景，也需要考慮課程設(shè)置的合理性和系統(tǒng)性。作為專業(yè)課任課教師，是否在教學中忽略了對本課程在專業(yè)知識體系中地位的介紹，以及與其他專業(yè)課之間聯(lián)系的鋪墊。

以細胞生物學教學為例，該課程在我校大二第二學期開設(shè)，在此之前，學生已經(jīng)系統(tǒng)學習了植物學和動物學，所以在教學中，細胞生物學教學是從植物細胞和動物細胞的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入的，在復(fù)習舊知識的同時，引導(dǎo)學生從細胞這一層面上認識生物的統(tǒng)一性和多樣性，進而導(dǎo)入原核細胞、真核細胞和古核細胞的概念，使學生非常自然的理解細胞生物學和已經(jīng)學習的植物學、動物學之間的聯(lián)系，也為學生繼續(xù)學習微生物學等學科做了鋪墊。從學生的認知上看，是以植物細胞和動物細胞的知識基礎(chǔ)為起點的，接受起來并不困難，教師需要引導(dǎo)學生認識到細胞生物學是向更深、更廣和更精方向的滲透和延伸，專業(yè)課之間是相互聯(lián)系、各有側(cè)重的關(guān)系。

3. 教學內(nèi)容的整合優(yōu)化：

內(nèi)容重疊問題是專業(yè)課教學中經(jīng)常遇到的問題，包括許多專業(yè)課在內(nèi)容上存在部分的重疊，例如：關(guān)于真核基因表達的內(nèi)容，在生物化學、分子生物學、分子遺傳學和細胞生物學中都有涉及，給授課教師在教學中帶來一定困擾。如何解決這一問題，避免各專業(yè)課老師都講，但是都講得不深不透這一問題呢？從學科特征上分析，細胞生物學側(cè)重在細胞和分子水平上研究細胞結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控；分子生物學則是從分子水平入手，研究大分子的結(jié)構(gòu)與功能等生命本質(zhì)問題；而生物化學則關(guān)注大分子的代謝本質(zhì)。因此，在教學中，對真核基因表達調(diào)控部分的講述在細胞生物學中突出遺傳物質(zhì)的組織、基因表達調(diào)控的多層次性，在分子生物學中則側(cè)重于遺傳信息遵循中心法則流動的分子機制，在生物化學中則將重點放在生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和代謝的介紹上。

在側(cè)重點的把握上，我們主要遵循兩個原則，首先，一些最為基礎(chǔ)的內(nèi)容放在培養(yǎng)方案中最先開設(shè)的課程中詳細講解，例如：對生物大分子結(jié)構(gòu)的介紹放在生物化學課程中，對真核生物遺傳物質(zhì)的組織和包裝主要在細胞生物學課程中講解，而遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的分子機制則是分子生物學課程重點講解的內(nèi)容。這樣學生在學習的過程中，不斷有溫故知新、漸入佳境的感覺，無形中也調(diào)動了學生的學習的積極性，激發(fā)了學生強烈的求知欲望，培養(yǎng)了學生的科學素養(yǎng)和探索精神。其次，要充分考慮學生的認知情況，根據(jù)學科特點進行取舍，確定在最適合的課程中講授，盡量避免學生的知識鏈產(chǎn)生斷層，挫傷學生的學習信心，影響教學進度和效果。

4. 保持教學內(nèi)容的開放性：

盡管高校在課程的規(guī)劃與設(shè)置上有較大的自，教師在課程設(shè)計和教學中也有較大的自主性、靈活性，但在教學實踐中，教材與課程的關(guān)系處理不當，不僅影響學生的學習熱情，而且將影響教學質(zhì)量的提高。

在細胞生物學教學中，我們一貫重視教學內(nèi)容的優(yōu)化和更新問題，從國內(nèi)外優(yōu)秀教材中吸取精華，取長補短，結(jié)合教師自身的教學實踐和體會，充分考慮學生的特點和需求，以易教易學為指導(dǎo)思想，在保證教學內(nèi)容的基礎(chǔ)性、創(chuàng)新性的同時，還貫徹了開放性、可塑性和靈活性，將學科前沿和進展與教學內(nèi)容有機結(jié)合，使學生及時了解學科發(fā)展的新成果和趨勢，拓寬學生思路，擴展學科知識的空間。例如：與細胞生物學有關(guān)的最新諾貝爾獎獲得者的成就和對學科的貢獻，在相關(guān)的章節(jié)講解中都會涉及；在Science，Nature等期刊發(fā)表的最新進展也是任課教師考慮補充更新教學內(nèi)容的來源。所以一些有考研打算的學生雖然在大二已經(jīng)學習了細胞生物學，但是在大四，他們?nèi)匀粫月牸毎飳W課，因為他們了解細胞生物學這門課每年的教學內(nèi)容都不會完全相同，一些補充更新的內(nèi)容是他們在學這門課時沒有聽過的，所以細胞生物學的課堂總是座無虛席。其實，作為細胞生物學任課教師，也能感受到學生對于新知識的渴求。雖說保證教學內(nèi)容常講常新需要花費更多的時間備課、制作課件，但是學生從中獲益，這樣的付出是值得的。

三、對教學模式的思考

教材的主旨在于培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新能力，在我國現(xiàn)行課程體系中，細胞生物學是生物學類、醫(yī)藥學類、農(nóng)學類和林學類本科生一門專業(yè)基礎(chǔ)課。理論課教學學時在48～54 學時左右，有統(tǒng)計顯示，全國僅設(shè)有生物科學、生物技術(shù)和生物工程三個專業(yè)的學科點共500 余個，在校本科生總數(shù)近10萬人，因此教學需求量大。但是高校專業(yè)課教學，大多有重理論輕實驗的傳統(tǒng)，常常存在理論和實踐脫節(jié)的問題，在課程建設(shè)上，處理好二者之間的關(guān)系，也是亟待解決的問題。

鑒于學科的特點，要將細胞生物學許多過于抽象、難于理解的理論講明白，除了引導(dǎo)學生將理論與生活實際相結(jié)合，發(fā)揮想象力，使抽象的內(nèi)容形象化和動態(tài)化之外，實驗教學也是不容忽視的重要環(huán)節(jié)。為進一步貫徹《教育部財政部關(guān)于實施高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的意見》（教高[2007]1號）精神[3]，提高高校本科教學質(zhì)量，推廣研究性學習和個性化培養(yǎng)，我們對細胞生物學實驗進行了改革，增大了設(shè)計性、創(chuàng)新性和綜合性實驗的比例，降低了驗證性實驗的份量，學生普遍反映改革后的實驗課更加有趣，學生參與的主動性明顯提高。同時，我們鼓勵學有余力的同學積極參與大學生創(chuàng)新性實驗項目，通過以大學生為主體的創(chuàng)新性實驗改革，一部分學生得到了科學研究與發(fā)明創(chuàng)造的初步訓練，學生的創(chuàng)新意識和實踐能力增強。一些學生設(shè)計的細胞生物學實驗不僅獲得了大學生創(chuàng)新項目的支持，還獲得“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽一等獎，學生的培養(yǎng)質(zhì)量受到了廣泛好評。

參考文獻：

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[2]鄒方東，王喜忠.細胞生物學“教師、教材、教法”三位一體課程建設(shè)與改革，中國大學教學[J]，2009，1：52-54

篇（4）

關(guān)鍵詞:百日草;次生細胞壁;細胞分化;管狀分子

管狀分子(TraehearyElements，TEs)是維管植物木質(zhì)部內(nèi)導(dǎo)管和管胞的總稱，皆為長柱狀細胞，次生壁木質(zhì)化，成熟后均缺乏原生質(zhì)體，其功能是輸導(dǎo)水分、礦質(zhì)元素和機械支持作用。導(dǎo)管和管胞差別是，管胞無穿孔，管胞間壁僅有具緣紋孔，借以實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)運;而導(dǎo)管分子間的某些區(qū)域具有穿孔，多個導(dǎo)管分子通過末端的穿孔連接形成一個長的管道，即導(dǎo)管，與管胞相比，其輸導(dǎo)能力大大增強。管狀分子來源于形成層，由形成層細胞經(jīng)過細胞擴增、次生壁沉積、胞內(nèi)物質(zhì)自溶、形成端壁穿孔等步驟而形成。管狀分子分化已被作為植物細胞分化的模式系統(tǒng)，在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生化和分子組成、發(fā)育及生理功能上都具有明顯的特點，是植物解剖學、發(fā)育生物學和細胞生物學的研究熱點之一。多年來，各國學者建立了整體實驗系統(tǒng)和離體實驗系統(tǒng)，對管狀分子的形態(tài)解剖學、生理學以及分子機制進行了一定的研究。其中，百日草(ZinniaelegansJacq．)葉肉細胞離體培養(yǎng)系統(tǒng)是目前分化效果最好的實驗系統(tǒng)，人們利用該系統(tǒng)開創(chuàng)性地研究了離體條件下管狀分子分化的基本過程，并對管狀分子分化的細胞學、生理學、生物化學和分子生物學進行了卓有成效的研究。筆者擬對30多年來人們利用百日草葉肉細胞離體培養(yǎng)系統(tǒng)的研究成果進行概述，為進一步闡明管狀分子分化機制提供基礎(chǔ)。

1離體實驗系統(tǒng)的建立

因為管狀分子形態(tài)隨著分化進程而發(fā)生顯著變化，其中包括環(huán)紋、螺紋和網(wǎng)紋次生細胞壁(SCW)的形成以及自溶作用。所以，管狀分子分化被認為是植物細胞分化的模式系統(tǒng)。然而，大多數(shù)早期關(guān)于分化的研究，采用的是多細胞系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)包含幾種作為起始材料的細胞類型，為追蹤單個細胞分化過程帶來了困難。Kohlenbach和Schmidt發(fā)現(xiàn)，以機械法分離的單個百日草葉肉細胞可直接分化為管狀分子，這促使Fukuda和Komamine在此基礎(chǔ)上，建立了一個有效的、高頻分化的實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)已被全世界許多實驗室廣泛應(yīng)用，有時根據(jù)特定情況僅僅對一些細節(jié)進行了修改。用液體介質(zhì)浸漬百日草葉片，研磨后，以小網(wǎng)眼篩過濾，液體介質(zhì)反復(fù)漂洗懸浮液，分離得到單個葉肉細胞。要注意:(1)材料要適當。取幼苗第一對葉，而非成年植物最嫩的葉片。(2)條件要適當。旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)轉(zhuǎn)速為10r/min，0．3～0．4mol/L山梨醇調(diào)節(jié)滲透壓，生長調(diào)節(jié)劑為0．1mg/La-萘乙酸(NAA)和1mg/L6-芐基腺嘌呤(6-BA)，起始細胞濃度為(0．4～3．8)×108細胞/L。這樣，幾乎30%分離葉肉細胞，在適當?shù)碾x體培養(yǎng)條件下，可半同步地分化為管狀分子。

2細胞學、生理學和生物化學方面的研究

百日草實驗系統(tǒng)的建立促進了管狀分子分化諸多方面的研究。初步的細胞學和生理學研究表明，細胞分裂不是管狀分子分化的前提條件，而一些DNA合成在分化中發(fā)揮重要作用;以肌動蛋白依賴的微管重組，限定了次生細胞壁的特有格局;分化過程是動態(tài)的，細胞變化表現(xiàn)在次生細胞壁沉積前細胞器數(shù)量的增加，次生細胞壁沉積開始不久次生細胞壁木質(zhì)化啟動，原生質(zhì)體逐漸自溶，初生壁非木質(zhì)化部分的局部水解，分化過程終止。另外，百日草系統(tǒng)已清晰地證明，管狀分子分化受植物激素諸如生長素、細胞分裂素、油菜素內(nèi)酯、赤霉素、一氧化氮、乙烯、信號肽(例如CLE肽、木質(zhì)素、植物磺肽素)的調(diào)控;另外，大量生化和免疫學研究，揭示了細胞壁成分諸如纖維素、木聚糖、木質(zhì)素和其他次生壁特有分子的變化，以及自溶過程中的各種事件，諸如蛋白質(zhì)和核酸的降解等。

3相關(guān)基因的鑒定與描述

人們也用分子生物學方法，進一步分析了百日草實驗系統(tǒng)中管狀分子分化的分子機制。運用同源克隆法(例如，核酸酶ZEN1，肉桂醇脫氫酶和過氧物酶，b-微管蛋白，油菜素內(nèi)酯合成酶和Rho/RacsmallGTPases)，差示篩選法(例如，分化標記，管狀分子分化相關(guān)的(TED)2-4(Tra-chearyElementDifferentiation-related(TED)2-4)，果膠裂解酶)，消減雜交法(例如，核糖核酸酶及分化標記、蛋白酶和木質(zhì)素合成酶)、全面的轉(zhuǎn)錄組分析微陣列和cDNA-AFLP，分別鑒定了許多與編碼管狀分子特定事件相關(guān)蛋白質(zhì)的cDNA，和限定管狀分子分化特定階段的標記蛋白。因為百日草轉(zhuǎn)化方法尚不穩(wěn)定，所以其分離基因的功能分析受到很大制約(例如，果膠裂解酶ZePel，TED4，過氧物酶ZPO-C)。然而，最近，通過基因槍法和電穿孔轉(zhuǎn)染法，瞬間將基因或雙鏈RNAs導(dǎo)入百日草細胞，成功地描述了其他基因的功能，這可能為管狀分子分化相關(guān)基因功能的分析提供了有益的線索。

4其他植物的研究

在利用百日草實驗系統(tǒng)，研究管狀分子分化調(diào)控的基礎(chǔ)上，建立了擬南芥人工培養(yǎng)細胞的管狀分子分化系統(tǒng)，該系統(tǒng)在油菜素內(nèi)酯調(diào)控下，有30%～50%繼代細胞分化為管狀分子。后續(xù)的基因芯片分析表明，多數(shù)擬南芥基因在管狀分子分化期間特異表達，這些基因包括編碼植物特定NAC-do-main轉(zhuǎn)錄因子VND1-7的基因家族，借以最終揭示長久以來尋找的管狀分子分化的轉(zhuǎn)錄開關(guān)。在某些植物和人工培養(yǎng)細胞中，VND基因被作為管狀分子異常分化的有效誘導(dǎo)物。

5待解決的問題和未來研究展望

管狀分子分化百日草葉肉細胞離體實驗系統(tǒng)的研究在草本植物中廣泛展開。該系統(tǒng)為誘導(dǎo)和促進管狀分子分化的研究建立了有效的平臺，并獲得了一些關(guān)鍵基因和調(diào)節(jié)因子，初步揭示了管狀分子分化的機制，為在單細胞水平上認識細胞分化和轉(zhuǎn)分化途徑、分化過程影響因素提供了可能，但復(fù)雜、精確的分子機制的構(gòu)建仍需進一步研究。

(1)管狀分子分化具有復(fù)雜的時空特異性，調(diào)控網(wǎng)絡(luò)綜合而龐大，雖然生長素和細胞分裂素是管狀分子分化的基本調(diào)節(jié)激素，已有學者對2者進行了大量研究并取得一定的成果，但是其他激素諸如赤霉素、乙烯、脫落酸、油菜素內(nèi)酯等作用效果研究資料極少，所以，植物激素作用機制的研究尚未明確。

(2)管狀分子分化是植物細胞凋亡的典型例子，成熟的管狀分子喪失了細胞核和細胞內(nèi)容物，成為死的、中空的管狀細胞。目前對管狀分子細胞凋亡的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑知之甚少，需要進一步探索。

(3)以草本植物百日草，甚至擬南芥為材料得到的管狀分子分化的初步機制，是否適合木本植物，尚需驗證。

篇（5）

[中圖分類號] R735 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742（2017）01（c）-0054-03

Effect of SIRT6 Gene Silencing on the Proliferation and Apoptosis of Liver Cancer Cells

XIE Ling-lin

Microbiology Teaching and Research Room， Sichuan Nursing Vocational College， Chengdu， Sichuan Province， 610100 China

[Abstract] Objective To discuss the effect of SIRT6 gene silencing on the proliferation？and？apoptosis of liver cancer cells. Methods The SMMC-7721 was constructed and transfected with SIRT6， and SIRT6 mRNA and protein expression levels were tested， and SIRT6 mRNA， protein expression level and apoptosis were tested after culturing the slow-virus infection Huh-7 cells expressing shSIRT6. Results Huh-7 stable cell line of the silencing SIRT6 gene was successfully constructed， in the Huh-7 cells， the inhabitation rate of mRNA expression reached 81.25%， and the SIRT6 protein level was also inhabited， and the apoptosis ratio of Huh-7 cells reached （16.52±2.08）%. Conclusion SIRT6 gene silencing can induce the apoptosis of human hepatoma cells thus inhabiting the proliferation.

[Key words] Hepatocellular carcinoma； SIRT6； Proliferation；Apoptosis

肝細胞癌作為臨床上常見的惡性腫瘤，其患病率及病死率一直居高不下，手術(shù)是常用的治療手段，但效果常不盡如人意。探索肝細胞癌的發(fā)生發(fā)展的內(nèi)在機制，尋求有效抑制癌細胞增生的新療法一直是臨床研究的重要課題。Sirtuins是存在于哺乳動物基因中的酵母沉默信息調(diào)節(jié)因子的同源基因，其中，沉默信息調(diào)節(jié)因子6（silent information regulator 6，SIRT6）具有抗癌作用，而當SIRT6缺失時，細胞則會出現(xiàn)組蛋白H3第56位賴氨酸（histone H3 on lysine 56，H3K56）高度乙?；?，而這是與腫瘤息息相關(guān)的一類染色質(zhì)修飾。此外SIRT6對基因組的穩(wěn)定性、炎性反應(yīng)等都有調(diào)節(jié)作用，這也是其發(fā)揮抑癌作用的一個重要方面[1]。該研究以2015年1月―2016年1月來四川護理職業(yè)學院附屬醫(yī)院就診的88例肝癌患者的細胞系為研究對象，旨在探討SIRT6對肝癌細胞增殖和凋亡的影響，并分析其內(nèi)在機制，以期為肝癌的臨床治療提供新的思路，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

88例人肝癌細胞系SK-Hep-1、PLC/PRF/5、HepG2、Huh-7均來自2015年1月―2016年1月來四川護理職業(yè)學院附屬醫(yī)院就診的肝癌患者；永生化肝細胞系MIHA購自上海冠導(dǎo)生物工程有限公司；pCMV6-XL5和pCMV6-XL5-XIAP質(zhì)粒購自Cell Biolabs公司；shSIRT6慢病毒購自GeneChem公司；SIRT6抗體購自Sigma公司；羊抗鼠IgG-HRP和GAPDH抗體購自上海市雅吉生物科技有限公司；羊抗兔IgG-HRP購自北京博爾西科技有限公司；質(zhì)粒轉(zhuǎn)染試劑購自Roche公司；siRNA轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine 2000購自上海聯(lián)碩生物科技有限公司；Annexin V-FITC細胞凋亡檢測試劑盒購自南昌樂悠生物科技有限公司；培養(yǎng)基購自Gibco公司；RT-PCR試劑盒購自TAKARA公司。

1.2 細胞培養(yǎng)

在5%CO2，37℃的恒溫箱中分別對SK-Hep-1、PLC/PRF/5、HepG2、Huh-7 4細胞系進行培養(yǎng)，并按說明書進行質(zhì)粒轉(zhuǎn)染及siRNA轉(zhuǎn)染。

1.3 Western blot

收集細胞，洗滌后加入裂解液，離心取上清液，電泳分離蛋白質(zhì)，轉(zhuǎn)膜后用TBST洗膜，加入包被液，平穩(wěn)搖動，室溫2hr，繼續(xù)洗膜，加入一抗，4℃放置12hr以上，棄一抗，TBST洗膜，二抗室溫2hr，TBST洗膜，加入顯色液，避光顯色至出現(xiàn)條帶時放入雙蒸水中終止反應(yīng)。陰性對照以β-actin作為內(nèi)參，其余步驟與實驗組相同。

1.4 RT-PCR檢測

裂解細胞提取RNA，逆轉(zhuǎn)錄為cDNA，利用試劑盒進行RT-PCR，以β-actin為內(nèi)參，每組實驗重復(fù)3次。

1.5 流式細胞術(shù)檢測細胞凋亡

SK-Hep-1和Huh-7細胞轉(zhuǎn)染72 h后，洗滌并離心，加入195 μL Annexin-V結(jié)合液重懸細胞、6μL Annexin-V、4 μL PI，室溫避光孵育20 min，立即進行流式細胞術(shù)進行檢測。

1.6 統(tǒng)計方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，兩組間比較采用配對t檢驗，以P

2 結(jié)果

2.1 SIRT6在肝癌細胞系中的表達

經(jīng)RT-PCR和Western blot結(jié)果顯示，SIRT6在4個肝癌細胞系中的mRNA和蛋白質(zhì)水平較永生化肝細胞系MIHA明顯升高，見圖1、2。

2.2 慢病毒介導(dǎo)的shRNA對SIRT6的抑制作用

將表達shSIRT6的慢病毒感染Huh-7細胞，構(gòu)建SIRT6-shRNA-Huh-7穩(wěn)定細胞系，并采用RT-PCR和Western blot檢測SIRT6 mRNA及蛋白質(zhì)水平。結(jié)果表明，在Huh-7細胞中，mRNA表達的抑制率達81.25%；應(yīng)用Western blot檢測Huh-7細胞中SIRT6蛋白質(zhì)水平，結(jié)果顯示，其SIRT6蛋白質(zhì)水平亦受到抑制。

2.3 SIRT6基因沉默可誘導(dǎo)人肝癌細胞凋亡

對感染慢病毒后的Huh-7細胞進行流式細胞術(shù)檢測。結(jié)果顯示，Huh-7細胞的凋亡比例為（16.52±2.08）%，提示SIRT6基因沉默可誘導(dǎo)人肝癌細胞凋亡。

3 討論

隨著分子生物學的發(fā)展，基因在臨床中的應(yīng)用及潛在價值越來越受到醫(yī)務(wù)工作者的重視[2]。SIRT6是Sirtuin家族的重要成員，最早在酵母等低等生物中發(fā)現(xiàn)，隨后陸續(xù)在高等生物的基因中發(fā)現(xiàn)其同源序列。哺乳動物的Sirtuin家族包括7個成員，其中SIRT6在抗衰老及抗癌方面有著重要作用[3]。葡萄糖代謝在腫瘤細胞的生長、增殖中占據(jù)重要地位，SIRT6可通過調(diào)控胰島素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來干預(yù)葡萄糖的代謝，進而影響腫瘤細胞的增殖和凋亡[4]。除此之外，SIRT6還可參與基因的損傷修復(fù)，在維護正?；蛐蛄械耐瑫r，對異變的腫瘤基因起到抑制、殺滅的作用[5]。

關(guān)于SIRT6在抗癌中的作用，既往有多位學者做了深入研究。該研究成功構(gòu)建了沉默SIRT6基因的Huh-7穩(wěn)定細胞系，在Huh-7細胞中，mRNA表達的抑制率達81.25%，其SIRT6蛋白質(zhì)水平亦受到抑制；Huh-7細胞的凋亡比例為（16.52±2.08）%。提示SIRT6基因沉默對于肝癌細胞的凋亡有促進作用，這與既往相關(guān)學者的研究結(jié)果相一致。周洪鐘等[6]將表達shSIRT6-1、shSIRT6-2的慢病毒分別感染SK-Hep-1和Huh-7細胞，結(jié)果顯示，SK-Hep-1細胞中shSIRT6-1和shSIRT6-2組的細胞凋亡比例分別為（20.5±2.64）%和（18.4±2.1）%；Huh-7細胞中shSIRT6-1和shSIRT6-2M的細胞凋亡比例分別為（17.4±2）%和（21.93±2.45）%，提示SIRT6基因沉默可誘導(dǎo)人肝癌細胞凋亡。SIRT6可通過p53、p73和ATM信號通路及影響ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶活性促進腫瘤細胞的凋亡。但亦有學者提出不同觀點，劉妙娜等[7]的研究證實，SIRT6在HepG2肝癌細胞株過度表達具有較為明顯的抗腫瘤作用，該作用在誘導(dǎo)細胞凋亡的基礎(chǔ)上，抑制ERK1/2信號通路。同時，SIRT6過度表達能夠降低HepG2肝癌細胞ROS水平[8-9]。因而在關(guān)于SIRT6的具體抗癌機制及臨床應(yīng)用方面還需進一步探索。

4 結(jié)語

SIRT6基因沉默在促進肝癌細胞凋亡，抑制其增殖方面效果顯著。但是，其具體的作用機制尚未研究透徹，操作手段目前發(fā)展尚不成熟，有待于進一步深入研究。此外，關(guān)于SIRT6在腫瘤治療中的具體作用尚有爭議，其雙重作用可能有組織、因子分布乃至腫瘤分型及發(fā)展階段等息息相關(guān)，這些都需要科研人員及臨床工作者的進一步探索。

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[5] 周洪鐘，陶娜娜，陳祥，等.SIRT6基因沉默對裸鼠異位移植人肝癌細胞增殖和凋亡的影響[J].中國細胞生物學學報，2016，38（7）：821-828.

[6] 周洪鐘，陶娜娜，陳祥，等.SIRT6基因沉默對人肝癌細胞凋亡的影響及其機制研究[J].中國細胞生物學學報，2016，38（4）：389-396.

篇（6）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）05-0056-02

微生物學如今已經(jīng)成為生命科學類大學生必須學習、掌握的基礎(chǔ)課之一，它的主要任務(wù)是使學生系統(tǒng)掌握微生物學基礎(chǔ)知識、理論和實踐操作技能[1]。要提高該課程的教學質(zhì)量，應(yīng)緊密跟蹤國際最新前沿，選用和參考國內(nèi)外優(yōu)秀教材及研究工具書，從教材建設(shè)、課程內(nèi)容、教學方法等方面進行改革，使課程緊跟學科發(fā)展的步伐，使學生及時掌握最新的微生物學理論知識和應(yīng)用技術(shù)。本文以生物工程專業(yè)為例，從教學內(nèi)容、教學方法等方面對《微生物學》課程教學改革進行探討和思考。

一、教學內(nèi)容的改革

（一）教材的選擇

目前，國內(nèi)微生物課程有關(guān)的教材，其主要內(nèi)容包括微生物的形態(tài)、細胞結(jié)構(gòu)和功能、營養(yǎng)、生長與控制等[2]?？紤]到學生已有的知識基礎(chǔ)，確定選用高等教育出版社出版的《微生物學》（第二版）這本書作為教材。這本書章節(jié)分類明確，內(nèi)容全面，措辭嚴謹，重點、難點突出，且有助于內(nèi)容選擇和安排，因此可較好滿足理論教學要求。此外，由Pearson Education Inc.出版、Michael T. Madigan等編寫的《Brock's Biology of Microorganism 13ed》一書，則作為本課程的主要參考書，該參考書信息量十分豐富全面，知識概念嚴謹，而且有諸多國內(nèi)其他同類教材所不具備的彩圖多幅，展現(xiàn)了微生物學的誘人前景，引導(dǎo)學生投身微生物學領(lǐng)域的研究，是一部不可多得的優(yōu)良工具書。

（二）優(yōu)化重點，避免重復(fù)

在教學中，應(yīng)根據(jù)選定教材的特點和各個章節(jié)內(nèi)容的難易程度，合理分配不同章節(jié)的學時數(shù)。對在別的課程中涉及到的內(nèi)容盡量少講或者不講，如《生物化學》、《細胞生物學》和《基因工程》課程中涉及的部分內(nèi)容可以不講，以便重點突出的安排教學內(nèi)容。

例如，微生物包含了原核微生物、真核微生物和病毒三類，在講到微生物的細胞結(jié)構(gòu)與功能一章，由于同期開設(shè)的《細胞生物學》課程詳細介紹了真核細胞結(jié)構(gòu)，所以在微生物學課程重點講述原核細胞，真核細胞結(jié)構(gòu)只講代表性微生物如酵母、霉菌的細胞形態(tài)。再如講到微生物的代謝一章，由于《生物化學》課程會講到通用的生物代謝途徑，如氨基酸、核苷酸和糖類的合成途徑，這些生化代謝在微生物學課程里就不重復(fù)介紹了，而重點介紹各種在微生物中獨具或占主導(dǎo)地位的分解或合成途徑，解釋其重要的生理功能，引導(dǎo)出各種微生物工業(yè)發(fā)酵的產(chǎn)品。還比如，講到微生物基因表達調(diào)控和微生物與基因工程這兩章，由于這兩章內(nèi)容實際應(yīng)是《基因工程原理》和《基因表達調(diào)控》課程的主要內(nèi)容，所以在本課程中也不宜作過細的介紹，而應(yīng)該重點描述微生物在基因工程研究過程中起到的重要作用，使學生明確基因工程的發(fā)生發(fā)展是離不開微生物的。在講基因表達調(diào)控時，應(yīng)重點放在原核微生物轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，突出微生物學課程的特色和重點。

（三）科學安排

緒論是第一章，萬事開頭難，先講好緒論十分關(guān)鍵。緒論概述了微生物的定義、發(fā)展歷程、對人類的影響及發(fā)展趨勢等內(nèi)容。講授中以人物和事件為主線，介紹微生物學發(fā)展的重要歷史階段、關(guān)鍵人物以及微生物在各個生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用，激發(fā)學生對課程的學習興趣。例如，通過介紹列文虎克給英女王看顯微鏡的故事、巴斯德研究蠶病和制備疫苗的故事以及柯赫、弗萊明的主要貢獻等內(nèi)容，使學生在理解微生物學發(fā)展歷程的同時，直觀的感受前人認真觀察和持之以恒的科學精神。人類目前仍然面對著多種細菌和病毒為病原體的傳染病威脅，另外環(huán)境污染物的生物降解、沼氣氫氣等新能源的開發(fā)問題，也都與微生物密切相關(guān)。闡述以上內(nèi)容，可使學生明確微生物與人類的密切相關(guān)性以及人類認識并改造微生物進而為社會服務(wù)的實踐過程，從而端正學習態(tài)度，樹立堅定的目標，積極投入到之后的微生物學課程學習中。

緒論之后進入微生物學各專題的分章介紹，根據(jù)講授內(nèi)容的豐富程度、知識難易程度，應(yīng)該有學時分配上的差異。結(jié)構(gòu)與功能、代謝、生長與控制、病毒、生態(tài)進化和物種多樣性這幾章，描述性內(nèi)容較多，概念名詞豐富，應(yīng)采用圖片和動畫插放的多媒體教學方式，使學生有直觀的感性認識，便于他們記憶;遺傳、基因表達調(diào)控和基因工程這三章，涉及到較多分子遺傳學的知識，且與其他章節(jié)的銜接性不大，講授時應(yīng)該與教材上的章節(jié)排列順序有所區(qū)別。例如，可以將這三章內(nèi)容放在進化和物種多樣性一章結(jié)束后再講，這樣會使知識銜接更好，同時也使學習的難易程度由容易逐漸過渡到難，符合學生掌握知識過程的客觀規(guī)律。

二、教學方法的改革

（一）充分利用多媒體

微生物學課程涉及大量微生物形態(tài)和結(jié)構(gòu)的介紹，以及較復(fù)雜的代謝反應(yīng)流程。傳統(tǒng)的教學方法以文字講授為主，輔以十分有限且質(zhì)量較差的圖片資料，教學效果不理想[3]。因此，在教學過程中合理使用多媒體工具，把抽象性的教學內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦有蜗蟮母行运夭膩硖岣呓虒W質(zhì)量，是十分必要的。我們的教學實踐表明，多媒體教學這一直觀、準確、豐富、生動的教學方式，在擴大了教學內(nèi)容信息量、避免乏味的照本宣科的同時，從根本上提高了學生的聽課效率和課后的學習興趣。

多媒體教學的另一大優(yōu)勢是電子教案可以瞬時拷貝，這個優(yōu)點可促使學生上課時專心聽講，以免發(fā)生因做筆記而漏聽或漏記了上課內(nèi)容的情形。而且現(xiàn)成的教案相比學生自行記錄的筆記內(nèi)容而言，有知識的準確率高和字體的清晰度好等優(yōu)點。因此，多媒體教學最大限度地突破了傳統(tǒng)教學的束縛，在提高教學質(zhì)量、減輕學生的學習壓力和突出學生的人本效應(yīng)等方面起了十分重要的作用。

（二）開展課堂討論

為了克服學生上課開小差不專心聽講的常見缺點，充分調(diào)動學生主觀能動性的同時并活躍課堂的教學氣氛，在課堂上可安排數(shù)次短時間的討論。因為討論促使學生主動思考，通過活躍的聽力和口語交流，提高其分析和解決問題的能力[4]。討論的形式是由老師課前布置習題，學生查閱資料完成作業(yè)，教師批改作業(yè)之后，根據(jù)回答內(nèi)容進行分類，然后在下一次課的開始將作業(yè)題的幾個不同答案在課堂上進行討論，使每個學生都能參與其中，然后最后由教師對正確答案進行講解。課后學生們反映這種上課形式好，既提高了學習興趣，又加深了對知識點的理解。

（三）考核方式的多元化

將學生的課程最終成績分為平時成績和期末成績。在計算最終成績時，期末成績占總成績的80%，平時成績占20%。期末成績指考試的卷面成績，平時成績里面，平時作業(yè)占50分，學習交流（包括課堂問答、個別交流、參與討論）占30分，課程學習筆記20分。通過考核方式的多樣化，使學生成績評定更為客觀準確，也提高了學生各方面學習的綜合素質(zhì)。

（四）將自己的科研成果融于課堂，提升個人素質(zhì)

筆者在講授微生物學課程的同時，課余時間一直從事環(huán)境微生物學方面的科學研究，因此對當前微生物學研究的國際前沿或多或少有所了解。生命科學被譽為21世紀的領(lǐng)頭學科，其科學研究的發(fā)展日新月異。將相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究進展引入到課堂相關(guān)知識講授的過程中，可以使青年學生及時了解知識的更新程度和全面、重要程度，對提高學生的聽課積極性和學習甚至研究的主觀能動性，也是十分有幫助的。例如，在講授細菌S層的結(jié)構(gòu)時，結(jié)合自己分離菌株的電鏡照片、相關(guān)功能基因克隆以及在大腸桿菌中異源表達，使學生對該結(jié)構(gòu)的重要性和在技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力有一個很全面的了解;在講授氨基酸的合成代謝時，結(jié)合自身研究的谷氨酰胺合成酶基因克隆和轉(zhuǎn)基因植物的生化分析，了解各種氨基酸合成和運輸過程，以及它們在微生物體內(nèi)的代謝路徑;講授微生物的多樣性時，引入筆者研究過的沼氣池樣本產(chǎn)甲烷古菌的群落結(jié)構(gòu)和多樣性分析，明確這類古生菌在自然界的分布及其在自然生態(tài)系統(tǒng)中所起的重要生物學功能。除了教學方法的改革外，同時加強自身的思想修養(yǎng)和職業(yè)道德修養(yǎng)，提升教師的各方面素質(zhì)也不可忽視。不僅在教學過程中要激發(fā)學生的學習興趣以取得最優(yōu)的教學效果，還要做到多與學生交流，及時了解學生的正確想法和思想上的困惑，鼓勵學生熱愛學習，釀造和培育大學課堂上教師與學生生動活潑、互相促進的良好氛圍。

三、結(jié)語

當前世界已處于信息化時代，知識的更新快、信息量大。這改變了人們傳統(tǒng)的學習方式，也對大學微生物學的課程教學產(chǎn)生了深刻影響。因此，必須改革傳統(tǒng)的教學內(nèi)容和手段，建立新的教學理念。在更新教學內(nèi)容的同時，應(yīng)重點培養(yǎng)學生掌握科學的方法、自身創(chuàng)新能力和個人綜合素質(zhì)。微生物學的發(fā)展日新月異，教學改革勢在必行，這既是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要，也是現(xiàn)代社會對高等教育人才的時代需要，是每個教育工作者的職責所在。在教學過程中，只有把知識傳授和能力培養(yǎng)有機地結(jié)合起來，同時提高教學效果，才能使學生成為適應(yīng)未來實際發(fā)展需要的高技術(shù)、創(chuàng)新型人才。

參考文獻：

[1]沈萍，陳向東.微生物學復(fù)興的機遇、挑戰(zhàn)和趨勢[J].微生物學報，2010，50（1）：1-6.

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中圖分類號Q94　文獻標識碼A　文章編號1634-6708(2010)28-0113-01

植物的生活周期中,受精與有性生殖聯(lián)系恒定不變,受精是植物親代與子代聯(lián)系的橋梁,在發(fā)育和遺傳中具有重要作用:激活卵細胞,啟動胚胎發(fā)生;實現(xiàn)由配子體向孢子體、由單倍體向二倍體之間的世代轉(zhuǎn)換;實現(xiàn)雙親遺傳物質(zhì)的結(jié)合。受精是一系列精巧有序的發(fā)育事態(tài),是十分復(fù)雜的自然過程。被子植物受精作用依賴于單倍體雄配子和雌配子的有序發(fā)生和彼此融合。雌雄配子分別是由雄配子體(花粉)和雌配子體(胚囊)產(chǎn)生的。被子植物受精又具有獨特的雙受精特點。在雙受精過程中,一個雄配子與卵細胞融合產(chǎn)生胚,另一個雄配子與中央細胞的極核融合產(chǎn)生胚乳,胚乳提供胚發(fā)育所必需的營養(yǎng)物質(zhì)。

花粉實際上是小孢子和雄配子體的統(tǒng)稱。花粉發(fā)育的早期階段為小孢子,小孢子由小孢子母細胞減數(shù)分裂而來,是單細胞結(jié)構(gòu),只有一個細胞核,常稱之為單核花粉。小孢子經(jīng)過有絲分裂第一次產(chǎn)生一個營養(yǎng)細胞和一個生殖細胞,此時進入雄配子體階段。早期的雄配子體常被稱為雙核花粉。三細胞花粉在成熟時,生殖細胞分裂成兩個精細胞(雄配子),二細胞花粉在進入花粉管內(nèi)生殖細胞才會分裂形成兩個?；ǚ郯l(fā)育過程中經(jīng)歷復(fù)雜的細胞學變化。如在小孢子母細胞減數(shù)分裂階段,發(fā)生細胞質(zhì)改組;在小孢子發(fā)育階段,發(fā)生胼胝質(zhì)壁的降解,液泡的增大,細胞質(zhì)和核的極性分布;在雄配子發(fā)育階段,發(fā)生生殖細胞的位移和營養(yǎng)物質(zhì)的積累;在小孢子形成后,孢子逐漸沉積壁物質(zhì),包括多糖的內(nèi)壁和孢粉素的外壁。這些細胞學的變化,涉及一系列的基因表達,近十年對花粉的研究已經(jīng)分離和克隆了數(shù)十種花粉特異表達的eDNA基因,特別是從中找到一些在不同時期花藥和花粉異表達的啟動子。雄配子體由花粉萌發(fā)的花粉管運送到受精靶區(qū)以實現(xiàn)受精?；ǚ酃艿纳L,花粉管細胞質(zhì)環(huán)流,細胞器的運動,營養(yǎng)核和生殖細胞或精細胞的移動,生殖細胞的分裂都與花粉管內(nèi)的細胞骨架系統(tǒng)活動有密切的關(guān)系。被子植物花粉和花粉管的細胞骨架主要由微絲和微管組成,缺乏是否存在中間纖維的證據(jù)。在干花粉中檢測不到微管但可以檢測到微絲的存在。水臺花粉中,微絲微管都存在,在水合之后微絲微管的結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)明顯的變化。花粉管內(nèi)的微絲和微管并列分布。在生殖一精細胞(GSP)中。有大量微管的存在,是否普遍存在微絲還有爭論。

胚囊(雌配子體)的發(fā)育分為兩個連續(xù)的階段,大孢子發(fā)生:從大孢子母細胞減數(shù)分裂,到大孢子的成熟;雌配子體發(fā)生:從大孢子經(jīng)過三次有絲分裂細胞化,到雌配子體成熟。成熟的胚囊有13種類型,在被子植物中最普遍的是蓼型胚囊,典型的七細胞八核胚囊結(jié)構(gòu)。雌性生殖單位是由卵細胞,兩個助細胞和中央細胞組成的。它是一個結(jié)構(gòu)單位,主要完成接收花粉管,引導(dǎo)花粉管釋放到雌配子體的接收部分,實現(xiàn)雌雄配子的融合的功能。胚囊中的細胞骨架的主要成分是微絲和微管。細胞骨架在胚囊發(fā)育中起重要的作用:參與胚囊形態(tài)發(fā)生,細胞分裂、細胞器的運動。核定位與固定、核分裂,細胞形態(tài)的決定,細胞質(zhì)流的產(chǎn)生,細胞的生長,細胞壁的形成等過程。

被子植物的受精作用從花粉落到柱頭上開始?；ǚ墼诿劝l(fā)前先要粘附到柱頭上吸水、萌發(fā)、然后在引導(dǎo)組織中生長,最后進入胚珠的珠孔。表現(xiàn)正?？捎拇菩弁ㄖ参?自花授粉不能產(chǎn)生種子。這種種內(nèi)不親和性存在于半數(shù)以上的被子植物中。自交不親和機制是一種信號傳導(dǎo)系統(tǒng)的信號傳導(dǎo),涉及大量分子間相互作用和受其他遺傳位點的影響。在受精的整個過程中鈣信號都參與調(diào)控。許多實驗證明,花粉管尖端是鈣集中分布的區(qū)域,尤其在花粉管尖端有高度精巧的游離鈣的動態(tài)平衡,打破這種平衡,花粉管的生長將受到抑制。在胚囊的助細胞中高含量的鈣與助細胞的退化有關(guān)。受精后,進入卵細胞會誘導(dǎo)卵細胞內(nèi)游離鈣的瞬間升高,形成各種形式的鈣波。鈣在整個受精過程都起重要的作用。精細胞與卵細胞表面的糖蛋白在配子識別間起作用,精、卵細胞膜表面有很多種凝集素受體。關(guān)于被子植物配子識別有兩種假說,隨機假說和特異受體假說。雌雄配子通過膜的融合合為一體,膜的融合開始于膜的一個位點,然后多個位點融合,最后融合的膜逐漸崩解。有兩種公認的細胞膜融合模型:鈣離子介導(dǎo)膜融合模型和類病毒融合蛋白介導(dǎo)的膜融合類型。在膜融合的過程中,精細胞質(zhì)體隨物種的不同,可能進入卵細胞也可能被排除。被子植物質(zhì)體遺傳的基本方式包括單親母系質(zhì)體遺傳,雙親質(zhì)體遺傳和單親父系質(zhì)體遺傳。膜融合后,核融合開始。根據(jù)在核配合過程中,雌雄配子核DNA所處時期不同,可以把核配合分為G1期核配合,s期核配合和G2期核配合。所形成初期合子的DNA含量分別為2c、4c、4c。配子核細胞周期處于同步狀態(tài)是配子核融合和合子正常發(fā)育的先決條件。

離體受精的三項技術(shù)基礎(chǔ)為:配子分離,單對配子融合與人工合子培養(yǎng)。配子分離,分離與雌雄配子相關(guān)的細胞,包括花粉原生質(zhì)體、脫外壁花粉,生殖細胞與精細胞,胚囊、卵細胞、合子、中央細胞的分離。體外的精卵融合共有四種融合技術(shù):微電融合、高鈣一高PH值介導(dǎo)融合、一般鈣條件下的融合和PEG誘導(dǎo)融合。離體合子經(jīng)微室飼養(yǎng)法、微滴飼養(yǎng)法或瓊脂糖滴飼養(yǎng)法培養(yǎng)可以發(fā)育成植株。飼養(yǎng)時要加入各種外源激素,同時要注意滲透壓對合子離體發(fā)育的影響。人工合子培養(yǎng)成功只限于禾本科植物,雙子葉植物僅在煙草中開展了合子的培養(yǎng)試驗。對離體系統(tǒng)雌雄配子形態(tài)、體積,膜表面特點,融合過程中的膜重組方式,卵細胞對多精人卵的反應(yīng),融合對胞質(zhì)活動的影響,合子中胞質(zhì)重組,雄核在雌性細胞中的遷移,核融合的時間進程和生活狀態(tài),精卵融合的親和性等細胞學事態(tài)的研究。

被子植物生殖在細胞生物學方面采用超微結(jié)構(gòu)為主的觀察方法,揭示了雄性生殖單位、二型性、偏向受精等現(xiàn)象、配子體及配子骨架的分布規(guī)律,融合時雄配子的狀態(tài)及細胞質(zhì)的參與方式。在生理及生物化學方面采用了分子生物學技術(shù),研究花粉發(fā)育、花粉與雌蕊組織間的識別反應(yīng)、配子間的識別反應(yīng)的分子生物學基礎(chǔ)。

篇（8）

1 衰老概念的研究

衰老又稱老化，通常是指在正常狀況下生物發(fā)育成熟后，隨年齡增加，自身機能減退，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定能力與應(yīng)激能力下降，結(jié)構(gòu)、功能逐步退行性變，趨向死亡，不可逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象［1］。是生物體細胞、組織、器官在結(jié)構(gòu)及功能上表現(xiàn)出的種種退化。疾病或異常因素可引起病理性衰老（pathological senility），使上述現(xiàn)象提早出現(xiàn)。

衰老又可分為生理性衰老（physiological senility）及病理性衰老兩類，生理性衰老是指生物體自成熟期開始，隨增齡發(fā)生的、受遺傳因素影響的、漸進的全身復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能不可逆的退行性變化，也稱正常衰老。病理性衰老是指由于疾病或異常因素，所導(dǎo)致的衰老加速，也稱異常衰老［2］。

近年來中醫(yī)學主要認為衰老是由陰陽失調(diào)、臟腑虛衰、精氣神虧耗所致，多從腎虛衰老學說、脾胃虛弱衰老學說、津液不足衰老學說、腎虛血瘀衰老學說、氣虛血瘀衰老學說、脾腎兩虛夾瘀衰老學說、多臟器虛損與氣滯血瘀痰濁衰老學說進行了機理解釋和證候的歸類，但至今未形成統(tǒng)一的中醫(yī)衰老概念，值得特別關(guān)注和研究。

2 衰老生物學標志的研究

由于衰老的變化是多種因素聯(lián)合作用的結(jié)果，包括先天性的遺傳因素和后天性的環(huán)境因素，因而存在著顯著的個體差異。同齡個體衰老程度因人而異，反映人的實際衰老程度除了日歷年齡外，還有“生物學年齡（或生理學年齡）”，人的生物學年齡可根據(jù)其生理和解剖狀態(tài)進行估算，表示其組織結(jié)構(gòu)和生理功能的實際衰老程度［3］。 Mooradian等將衰老的生物學標志的標準概括如下：（1）該標志與年齡有定量關(guān)系，相關(guān)性愈強，靈敏度愈高；（2）該標志不因疾病而改變；（3）該標志不因代謝或營養(yǎng)變化而變化；（4）影響衰老進程的因素亦能影響該標志；（5）永生化細胞中不存在該標志的變化。使用衰老生物學標志進行分組，可避免因同齡實驗動物老化程度不同造成的誤差，解決按日歷年齡無法解決的“未老先衰”和“老而不衰”問題。目前已發(fā)現(xiàn)某些細胞水平及分子水平的衰老生物學標志，染色體端區(qū)長度可作為人類細胞的生物學年齡標志，是人類細胞的計時器。但已知的標志尚不能完全滿足所有標準［4］。

3 衰老機理的研究

3．1 衰老機理的中醫(yī)研究 對衰老機理的研究，以虛立論者很多，其中有腎虛致衰學說、有脾虛致衰學說、有脾腎虛損致衰學說等［5］。根據(jù)中醫(yī)整體觀念和五臟相關(guān)理論，應(yīng)強調(diào)五臟虛損是衰老的主要基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的中醫(yī)理論認為衰老的機理有如下幾種。

3．1．1 精氣神衰老學說 中醫(yī)認為精、氣、神三者的狀態(tài)標志著一個人的健康，如三者虛衰，則是衰老的征象。《太平經(jīng)》提出“精、氣、神”是支配著人體生命的三大元素。歷代醫(yī)家又對此進行不斷充實發(fā)揮，豐富了學說內(nèi)容?！饵S帝內(nèi)經(jīng)素問集注》說:“神氣血脈，皆生于精，故精乃生身之本，能藏其精，則血氣內(nèi)固，邪不外侵。”可見歷代醫(yī)家對人體的精、氣、神非常重視，精充、氣足、神旺即是健康的標志，如精虧、氣虛、神萎則是衰老的征象，從精、氣、神三方面的表現(xiàn)，完全可以反映出人體衰老的程度。

3．1．2 腎虛衰老學說 腎虛衰老學說在衰老機理的研究中受到普遍認同，腎為先天之本，人體生長、發(fā)育、衰老以至死亡的過程就是腎氣逐漸充實、隆盛、衰少乃至衰竭的過程。人體生長壯老的過程，以及壽命的長短，很大程度上決定于腎中精氣的盛衰。中醫(yī)認為：腎藏精，主生長發(fā)育與生殖。腎所藏的精包括先天之精和后天之精，先天之精稟受于父母的生殖之精，所以稱腎為“先天之本”，后天之精指脾胃運化而生成的水谷精氣和臟腑所化生的精氣。腎主骨生髓，髓養(yǎng)骨，髓少不能充養(yǎng)骨骼，會致骨質(zhì)疏松，腦為髓之海，髓?？仗摚瑫霈F(xiàn)眩暈及老年癡呆，腰為腎之府，齒為骨之余，腎外榮于發(fā)，開竅于耳和二陰。以上齒、骨、發(fā)的生長狀況及聽力等是腎氣盛衰在體表的表現(xiàn)，是判斷機體生長發(fā)育狀況和衰老程度的客觀標志。

3．1．3 脾胃虛弱衰老學說 脾胃為后天之本，為氣血生化之源。脾胃在人體活動中起著升降樞紐的作用，腎中的先天精氣也依賴于脾胃化生的后天水谷精微的充養(yǎng)。李東垣在《脾胃論》中謂脾胃是化生元氣的本源，脾胃損傷必然導(dǎo)致元氣不足，而產(chǎn)生各種病變，提出“諸病從脾胃而生”，脾虛則“氣促憔悴”、“血氣虛弱”等觀點，認為脾胃虛弱是導(dǎo)致衰老發(fā)生的主要原因。

3．1．4 陰陽衰老學說 《素問·生氣通天論》“陰平陽秘，精神乃治;陰陽離決，精氣乃絕”。中醫(yī)學認為陰陽之間的變化是一切事物運動變化的根據(jù)，同時也是生命生長、發(fā)育、衰老以至死亡的根本原因。機體衰老的過程也就是陰陽失去平衡，出現(xiàn)偏盛偏衰或陰陽兩虛的結(jié)果。若進一步發(fā)展，陰陽不能相互為用而分離，人的生命活動也就停止了。

3．1．5 瘀血衰老學說 《素問》謂:“使道閉塞不通……以此養(yǎng)生則殃?！薄笆沟馈奔囱}，明確指出血脈不通有礙養(yǎng)生長壽。瘀血產(chǎn)生后，氣血運行受阻，臟腑得不到正常濡養(yǎng)，氣化功能受損;同時代謝產(chǎn)物不能排泄，堆積體內(nèi)，毒害機體，從而形成惡性循環(huán)，加速衰老［6］。另外尚有腎虛血瘀衰老學說、氣虛血瘀衰老學說、脾腎兩虛夾瘀衰老學說、多臟器虛損與氣滯血瘀痰濁衰老學說，虛實夾雜多因素致老說日益引起關(guān)注，值得關(guān)注和進一步研究。

綜上可見各家對衰老的認識不盡相同，但正是百家爭鳴，才促進中醫(yī)對衰老的逐漸深層認識；也正是各種學說的相互滲透，相互補充，才形成較完整的中醫(yī)衰老理論體系。

3．2 衰老機理的現(xiàn)代醫(yī)學研究 隨著生物技術(shù)、分子生物學和現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，人們對衰老有了深層次的認識，主要從整體水平、器官水平以及細胞水平和分子水平對衰老的機理進行研究。

3．2．1 衰老機理的整體水平和器官水平的研究 衰老機理的研究始于整體水平和器官水平，這是開展細胞水平、分子水平研究的基礎(chǔ)。衰老機理的整體水平和器官水平研究，主要表現(xiàn)在形態(tài)和功能兩個方面。形態(tài)變化是細胞、組織、器官退行性改變引起的，在逐步衰老過程中，細胞凋亡或壞死導(dǎo)致數(shù)量減少，臟器萎縮、變性，組織彈性減低等，從而引起多種生理功能逐漸減退，通常稱之為Shock定律。但是，由于各種臟器自身特異性不同，因而功能減退的程度不盡一致；又因個體具有不同的綜合功能，所以衰老常以復(fù)雜的形式表現(xiàn)出來，這就是生理性衰老的特征。隨著年齡的繼續(xù)增長，老年人的內(nèi)環(huán)境可能處于“失衡”的邊緣，某些組織、器官、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生特異性變化，就可能引起老年性疾病，這就是病理性衰老。但是，生理性衰老和病理性衰老只具有理論意義，實際上很難區(qū)別開來，兩者往往同時存在，互相影響，互相促進，從而加速了衰老的進程［7］。 20世紀80年代前，技術(shù)與手段所限，國際上從器官水平、整體水平研究衰老機理多年，但成果寥寥。所舉學說繁多：基因控制說、自由基損傷說、代謝產(chǎn)物交聯(lián)說、體細胞突變說、差錯積累說、免疫紊亂說等不下數(shù)百種，各有千秋，眾說紛紜，莫衷一是。

3．2．2 衰老機理的細胞水平和分子水平的研究

3．2．2．1 遺傳基因與衰老 20世紀后期“一切生物學關(guān)鍵問題必須在細胞中尋找”幾乎成為生物學家的共識。細胞是生物體的基本單位，也是生物衰老的基本單位。細胞衰老時細胞體積增大，不均一性增加，染色體畸變及溶酶體增多，細胞的增殖能力減退，甚至完全停滯，使功能細胞難以更新，臟器萎縮，機能衰退。生長停滯是細胞衰老的突出表現(xiàn)，也是引起生物衰老諸因素中重要一環(huán)。同時，DNA損傷修復(fù)能力下降。

隨著對衰老的研究，焦點逐漸集中于細胞衰老時的基因表達變化上。目前，基因確可影響生物的衰老及壽限，已經(jīng)為大量的研究所證明。衰老并非由單一基因所決定，而是一連串基因激活和阻抑，及其通過各種自產(chǎn)物相互作用的結(jié)果?；蚩刂评碚撝杏职ǔ绦蛐运ダ?、基因組的不穩(wěn)定性與衰老、基因表達與衰老等幾種理論。程序性衰老理論認為衰老是在基因控制下的一系列連續(xù)發(fā)生的事件。有人把衰老調(diào)控相關(guān)的一些基因作為支持程序性衰老的證據(jù)，但是在嚴格意義上說，這些基因并沒有組成一個衰老的程序。與衰老的程序化理論相反，基因組的不穩(wěn)定性理論認為真核細胞基因的隨機改變是引起衰老的原因，包括微小的改變即所謂的體細胞突變理論，以及與年齡相關(guān)的大規(guī)模的DNA重組。基因表達是細胞活動中的一個基本過程，它的改變對細胞結(jié)構(gòu)和功能有顯著的影響，在生物體內(nèi)的不同發(fā)育階段（包括分化、生長、成熟、衰老）都被精細協(xié)調(diào)的基因表達所控制。基因表達理論認為衰老是與熱激蛋白轉(zhuǎn)錄因子（HSF）三聚化失敗、遷移、磷酸化、脫磷酸化失敗、HSF與DNA結(jié)合下降導(dǎo)致的翻譯后修飾失敗、HSF mRNA成熟和翻譯有關(guān)［8］。

轉(zhuǎn)貼于

據(jù)報道：人的1，4，7號與X染色體各自存在著與衰老相關(guān)的基因。經(jīng)研究，動物種系之間極大的壽命差異是由于某些所謂的衰老基因的調(diào)控在起作用，現(xiàn)在已經(jīng)實驗確定的與衰老和長壽有關(guān)的基因達10多種，分別是：age-1、ras2p、lag-1、lac-1、daf-2、daf-16、daf-23、clk-1、spe-26、gro-1等。1997年在人的4號染色體上發(fā)現(xiàn)一個基因，將其添加入癌細胞時，可以將增殖的細胞轉(zhuǎn)變成衰老細胞，而該基因突變則可以導(dǎo)致細胞的永生化，在4號染色體的一個小片段上發(fā)現(xiàn)一個稱作死亡因子-4的基因，該基因的缺失可以導(dǎo)致細胞永生化，而這種永生化被導(dǎo)入的正常基因所糾正［9］。 Wemer早老綜合征是一種隱性遺傳疾病，是典型的病理性衰老，現(xiàn)已證明該綜合征是位于8號染色體短臂的一種DNA解旋酶（helicase）基因突變所致。此酶有1432個氨基酸殘基組成，酶基因位于8好染色體短臂，稱為wrn基因（1996），可以影響DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄［10］。 P21（又稱WAFI或CIPI）的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在衰老細胞中較年輕細胞增高，相應(yīng)P21蛋白含量也升高，并且在年輕細胞中P21過量表達會抑制細胞周期的進程，提示P21基因是衰老基因［11］。而抑癌基因P53可通過調(diào)控P21基因的表達，從而間接抑制細胞周期的進程。我國學者發(fā)現(xiàn)人類細胞衰老過程中，9號染色體短臂的p16基因與染色體端區(qū)的長度是細胞衰老遺傳控制程序中的重要環(huán)節(jié)，可影響細胞壽命和端粒長度，抑制p16的表達，細胞壽命延長，端粒長度縮短減慢；增加p16表達，細胞壽命縮短，端粒長度縮短加快［12，13］。將P16cDNA重組載體導(dǎo)入人正常成纖維細胞，可引起生長減慢，非醇糖基化加劇，衰老相關(guān)β半乳糖苷酶活性顯現(xiàn)，端粒縮短等衰老現(xiàn)象。導(dǎo)入反義重組體，可使細胞延年益壽，延緩衰老。

研究表明，將激活的癌基因?qū)胝＜毎纱侔l(fā)防衛(wèi)反應(yīng)，阻止細胞增殖。有些致癌基因一方面可以觸發(fā)細胞凋亡，另一方面可以激活Ras基因，觸發(fā)永久的不可逆的增殖阻滯，導(dǎo)致細胞衰老死亡［14，15］。

總之，目前對某些老年病相關(guān)基因雖然有所了解，但要確定人類長壽基因或衰老基因為時尚早。衰老相關(guān)基因絕非一種，有可能是一個基因群。猶如腫瘤發(fā)病過程中癌基因與抑癌基因，凋亡過程中促凋亡基因與抑凋亡基因相互制約一樣，衰老相關(guān)基因亦應(yīng)有正負之分，“長壽基因”與“衰老基因”之間，既有聯(lián)系、又相制約。鑒于目前尚未獲得國際上公認的人類正常衰老相關(guān)基因，因而尋找此類基因的工作，任重道遠，需要多角度、多途徑進行探索。

3．2．2．2 免疫系統(tǒng)與衰老 免疫系統(tǒng)是體內(nèi)保衛(wèi)自身的第一道屏障。抗體生成能力強者患癌率低，壽命較長。在衰老的過程中，免疫系統(tǒng)的功能下降，如T細胞對有絲分裂原的反應(yīng)下降和對感染性疾病的抵抗力下降，合成高親和性IgG和IgA的能力不成比例丟失;自體免疫功能增強，如血清中的自體抗體增加。老年期免疫調(diào)節(jié)機能低下，有可能增加某些老年病的發(fā)病率［16］。對長壽老人的研究資料表明，T細胞增殖能力強，B細胞數(shù)量多，CD8細胞/CD4細胞比值小的老人，壽命較長。Takata等認為人類白細胞抗原（HLA）型與壽命相關(guān)。國內(nèi)的研究認為A9與長壽相關(guān)，A30、C6、C7和C30與長壽負相關(guān)。

3．2．2．3 自由基與衰老 20世紀60年代中期英國學者Harman首先提出的自由基學說（free radicle throry）是具有代表性的衰老學說之一。自由基是指帶有未配對電子的粒子，化學性質(zhì)極為活潑，易對機體產(chǎn)生迅速而強烈的損傷。自由基的種類繁多，其中以·O-2和·OH等活性氧簇自由基（ROS）最為重要。自由基在機體內(nèi)有很強的氧化反應(yīng)能力，并且易產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，最易與細胞膜中的不飽和脂肪酸作用，形成脂質(zhì)自由基，對生物膜類脂結(jié)構(gòu)破壞性極大，自由基還可直接或間接氧化蛋白質(zhì)，并且可以使蛋白質(zhì)生物合成的量下降，尤其是自由基可與DNA、RNA反應(yīng)，引起主鍵斷裂、堿基降解、氫鍵破壞、發(fā)生基因突變、細胞老化，導(dǎo)致機體衰老疾病的發(fā)生。經(jīng)典的自由基-衰老學說認為自由基直接引發(fā)的自由基反應(yīng)是衰老機制的基礎(chǔ)，但近年的研究認為自由基反應(yīng)產(chǎn)生的中間產(chǎn)物對細胞的損傷在衰老機制中扮演著更重要的角色。因為活潑的自由基是短壽命基團，自由基直接引發(fā)的自由基反應(yīng)不能在細胞內(nèi)傳播，不能損傷遠距離的細胞成分，故不能解釋自由基引起的持續(xù)而廣泛的損傷。而自由基反應(yīng)產(chǎn)生的醛、酮結(jié)構(gòu)中間產(chǎn)物如丙烯醛、4-羥基壬烯醛、丙二醛等羰基化合物，化學性質(zhì)活潑，可在細胞內(nèi)廣泛擴散，引起細胞成分繼發(fā)性損傷［17］。

既往這一學說在衰老的理論研究中具有重要的地位。但是近年來，持支持和反對的實驗結(jié)果都大量存在，因此，自由基引起衰老的證據(jù)還有待深入研究。

3．2．2．4 端粒、端粒酶與衰老 端粒是真核生物細胞線性染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)。隨著細胞的連續(xù)分裂，端粒逐漸縮短，細胞老化并喪失繁殖能力而死亡。端粒的長度、結(jié)構(gòu)、功能與機體衰老及癌癥的表型等密切相關(guān)，在某些情況下，端粒可影響細胞核內(nèi)基因的表達。它由許多簡單重復(fù)序列和蛋白質(zhì)組成，人的端粒由許多簡單重復(fù)序列（TTAGGG）和結(jié)合蛋白質(zhì)組成。端粒具有保護染色體末端，維持染色體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與完整，避免其發(fā)生融合、降解、重組等變化，防止DNA復(fù)制時末端丟失變短的功能。DNA復(fù)制時，由于DNA的不完全復(fù)制使DNA末端少量丟失，而端粒酶會重新加上這些丟失的重復(fù)TTAGGG序列。人類端粒酶基因定位5p15.33，其編碼了1 132個氨基酸的多膚，是核糖蛋白，其功能是以RNA為模板的逆轉(zhuǎn)錄酶，通過識別端粒末端引物，合成多個末端引物序列加到染色體3’端，所以端粒酶起到端粒再生的作用［18］。

3．2．2．5 線粒體DNA與衰老 呼吸鏈反應(yīng)是產(chǎn)生自由基的重要來源，線粒體在活細胞內(nèi)產(chǎn)生90%的自由基，同時也是自由基損傷的重要目標。尤其是線粒體DNA （mtDNA）裸露，無組蛋白保護，并且修復(fù)校正系統(tǒng)功能較差，因此mtDNA比核 內(nèi) DNA 更易產(chǎn)生突變。自由基對mtDNA造成的突變積累到一定程度，會導(dǎo)致mtDNA重要功能的喪失。許多資料證明mtDNA突變隨年齡增高而積累，飲食限制可以降低線粒體DNA的突變發(fā)生率。mtDNA的突變與衰老、心肌缺血、老年心衰等老年性疾病的發(fā)生有密切關(guān)聯(lián)。自由基還可通過氧化心肌磷脂 （cardiolipin）而影響線粒體電子傳遞鏈復(fù)合體1的活性，從而破壞線粒體的功能［19］。

4 總結(jié)與討論

人體衰老過程是人體內(nèi)部環(huán)境各因素間、人體與外環(huán)境各因素間在生命活動的過程中不斷相互作用、相互影響的綜合性結(jié)果，衰老原因是多方面的，衰老的機理也是極為復(fù)雜的。到目前為止，有關(guān)衰老機理的理論還有很多，如中毒學說、傷害學說、生物鐘學說、微量元素衰老學說等等，都有其一定的實驗基礎(chǔ)，但都是從一個側(cè)面來解釋衰老這一復(fù)雜現(xiàn)象，有其局限性，還沒有哪個理論可以全面地解釋衰老的全過程。所以，在以后的研究中必須注意以下幾個關(guān)系。

4.1 分析與整體 生物體的衰老過程，包含了整體衰老、器官衰老、細胞衰老，乃至生物大分子的衰老。對衰老機制的深入研究，離不開分子生物學與細胞生物學。新技術(shù)是推進科學發(fā)展的原動力，現(xiàn)代技術(shù)和理念雖然重要，但是分子與細胞究竟只是整體的一部分。分析與綜合，分子與細胞，細胞與器官，器官與整體，必須相輔相成。以綜合為目的的分析，以分析為基礎(chǔ)的綜合，方不致偏廢。分析的同時，不忘綜合;研究分子和細胞的同時，不忘整體，是近代醫(yī)學基礎(chǔ)理論的精髓，也是研究衰老機制必須遵循的原則。

4.2 遺傳與環(huán)境 環(huán)境因素多半是通過基因及其產(chǎn)物來影響衰老進程的，了解哪些基因主導(dǎo)衰老過程，以及這些基因的影響因素，就能有目的的改善內(nèi)外環(huán)境質(zhì)量，提高延衰效能。

4.3 學科融合 借鑒相關(guān)學科的理念和技術(shù)才能促進發(fā)展。基礎(chǔ)研究是科技力量的儲備，是發(fā)展應(yīng)用研究的源泉。分子生物學和細胞生物學新技術(shù)的融入大大促進了衰老機理研究的深入，多能干細胞作為近年的科學重大發(fā)現(xiàn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。它在組織修復(fù)、器官替換等老年病治療方面的應(yīng)用，在衰老機理研究中的作用都值得探討。

綜上所述，衰老是多方面因素共同作用的結(jié)果。因此，“延衰”也必然是一項綜合性復(fù)雜的工程。可以相信，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，衰老的研究不斷深入，必將有一個更全面、更接近衰老機理的理論出現(xiàn)。衰老的理論不僅僅對即將進入“人口老齡化”的中國，對整個世界都有重大意義。

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17 陳瑾歆.自由基與衰老關(guān)系的研究進展.川北醫(yī)學院學報，2004，19：208.

篇（9）

近年隨著細胞工程的發(fā)展，多潛能干細胞的臨床醫(yī)學研究的熱點，在一些大型醫(yī)院中已經(jīng)成功建立起具有各種功能的干細胞體系[1]。由于多潛能干細胞較胚胎細胞更容易獲得，并且不受免疫排斥及社會倫理等問題的限制，因此目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在臨床疾病的治療中[2]。由于視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)明確，在各個階段中的具有明確的標志物，且操作簡單，因此成為干細胞移植技術(shù)的最佳研究對象。本文將通過對干細胞在眼科疾病中的應(yīng)用現(xiàn)象進行綜述，從而為眼科疾病治療提供新的方向，現(xiàn)對其綜述內(nèi)容報告如下。

1 多潛能干細胞概述

多功能干細胞就是在某一生物體內(nèi)導(dǎo)入數(shù)個外源轉(zhuǎn)錄因子，從而改變體細胞的基因序列，使得整個細胞體系具有多功能潛能以及記憶分化功能的特性。多潛能干細胞于2006年由日本大學Yamanaka以及Takahashi[3]率先在小鼠體內(nèi)導(dǎo)入Klf4、Sox2、Oct4以及c﹣Myc等四種轉(zhuǎn)錄因子，從而成功獲得與小鼠胚胎干細胞類似的多功能干細胞，經(jīng)誘導(dǎo)的干細胞與胚胎細胞在分化潛能、生物學特性、基因表達等方面具有異常高的相似性。一年后，Takahashi在人類皮膚中導(dǎo)入Klf4、Oct4、c﹣Myc以及Sox2等四種轉(zhuǎn)錄因子，從而實現(xiàn)了皮膚纖維細胞基因的重新排列，成功誘導(dǎo)人體多潛能干細胞。目前關(guān)于多功能潛能干細胞的研究所使用的誘導(dǎo)因子大部分是源自于Yamananka實驗中使用的4種轉(zhuǎn)錄因子。

2 多潛能干細胞的來源

根據(jù)干細胞的生物學理論，任何一種體細胞在外源轉(zhuǎn)錄基因的誘導(dǎo)下均能被誘導(dǎo)為多潛能干細胞，不同類型的體細胞誘導(dǎo)為潛能干細胞所需要的轉(zhuǎn)錄因子種類并不相同，來源于不同發(fā)育階段或胚層中的細胞其誘導(dǎo)為潛能干細胞的容易程度以及所需要的轉(zhuǎn)錄因子也不相同[4]。因此在臨床疾病中應(yīng)用干細胞移植手術(shù)進行治療成功的關(guān)鍵在于選擇合適的細胞類型進行基因重編排。選擇干細胞進行誘導(dǎo)時必需符合風險小、獲取容易、重編率高且容易擴增、培養(yǎng)周期短的特性。經(jīng)過多年的臨床試驗，目前已經(jīng)成功將部分體細胞成功誘導(dǎo)為具有潛能特性的干細胞[5]。

2.1 皮膚纖維細胞 皮膚纖維細胞是一種分布廣泛，容易獲得的體細胞，其在誘導(dǎo)分化為潛能干細胞中具有明顯的優(yōu)勢。目前在相關(guān)研究中重編體細胞的來源均選擇皮膚纖維細胞。自Yamanaka及Takahashi等人將成人皮膚細胞重新誘導(dǎo)為具有多潛能功能的干細胞后，關(guān)于將人體纖維細胞誘導(dǎo)為具有多潛能干細胞的報道不斷出現(xiàn)。Jaenisch等[6]通過對帕金森患者皮膚進行誘導(dǎo)，讓其生成具有全能性的干細胞，在轉(zhuǎn)錄因子的誘導(dǎo)下將其轉(zhuǎn)化為多巴胺神經(jīng)功能細胞。隨后Jaenisch等人在大鼠中成功將多潛能干細胞誘導(dǎo)為多巴胺神經(jīng)單元，并將其移植到患有帕金森癥的大鼠中，研究發(fā)現(xiàn)大鼠帕金森癥狀得到顯著的改善。Osakada等人[7]也曾通過對人體皮膚進行體外培養(yǎng)生產(chǎn)纖維細胞，并通過誘導(dǎo)讓其成為多潛能干細胞，通過誘導(dǎo)讓其定向分化為視網(wǎng)膜色素上皮細胞及光肝素器細胞。但由于皮膚纖維細胞在誘導(dǎo)過程中效率較低，所需時間較長，因此此種方法還需要進一步進行研究。

2.2 脂肪干細胞 隨著細胞工程的發(fā)展，近年有學者在人體脂肪干細胞中應(yīng)用上述四種轉(zhuǎn)錄因子成功誘導(dǎo)為多潛能干細胞[8]。與皮膚纖維細胞相比，脂肪干細胞來源簡單，可直接通過脂肪抽吸并能獲得，因此在臨床上通過對脂肪干細胞進行誘導(dǎo)，從而大量獲得具有潛能分化的干細胞，為細胞移植提供了必需的支持[9]。此外脂肪干細胞容易誘導(dǎo)，與皮膚纖維細胞相比，其更容易獲得，細胞誘導(dǎo)周期短，細胞誘導(dǎo)效率高。由于脂肪干細胞屬于多功能細胞，因此其經(jīng)誘導(dǎo)可分化為軟骨細胞、骨細胞、肌細胞等細胞體系。但目前脂肪干細胞誘導(dǎo)分化技術(shù)還處在探索階段，誘導(dǎo)技術(shù)還沒有成熟，對于其能否用于眼部疾病治療中還需要進一步進行研究。

2.3 神經(jīng)干細胞 神經(jīng)干細胞具有自我更新更新能力、具有多潛能分化的原始細胞。神經(jīng)干細胞來源于成體組織及胚胎細胞中，在以往的研究中有較多的學者成曾對神經(jīng)干細胞的應(yīng)用價值進行過探討，研究顯示，可對胚胎細胞進行誘導(dǎo)分化，從而讓其成為具有多功能潛能的干細胞[10]。研究顯示，從睫狀體或視網(wǎng)膜中可獲得神經(jīng)元干細胞，這些細胞具有高度的潛能性，能有效更大的分化潛能。但由于神經(jīng)干細胞來源途徑有限，不容易獲得或培養(yǎng)，因此目前為止還沒有被廣泛用于細胞誘導(dǎo)中。通過對神經(jīng)細胞進行誘導(dǎo)能有效獲得干細胞，且能夠有效將干細胞定向誘導(dǎo)為具有高度分化功能的視網(wǎng)膜細胞，從而藥物治療及疾病機理的研究提供更加廣闊的研究平臺，因此科學技術(shù)還需要進一步進行發(fā)展。

3 多潛能干細胞在眼科疾病中的應(yīng)用概況

多潛能干細胞誘導(dǎo)技術(shù)在臨床上已獲得重要的發(fā)展，對其進行誘導(dǎo)可讓其分化為各種細胞，目前在眼科疾病的治療中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用。有學者證實約有40%的藥物被應(yīng)用到臨床上后由于藥物毒性難以預(yù)測從而不適合使用[11]。多潛能干細胞由于能分化成自體組織細胞，具有安全可靠的特性，因此克服了藥物中存在的毒性缺陷，從而為疾病治療及細胞移植提供了可能性。通過建立疾病模型，從而能全程觀察細胞分化的過程，為眼科疾病的治療提供機會[12]。

3.1 多潛能細胞經(jīng)誘導(dǎo)分化后可成為視網(wǎng)膜細胞 多潛能干細胞與人類胚胎細胞類似，能定向分化為各種視網(wǎng)膜細胞，加之潛能干細胞具有無限增殖的特點，因此其可為眼科疾病的治療提供足夠的細胞來源。經(jīng)誘導(dǎo)目前潛能干細胞可分化為包括光感受細胞、視網(wǎng)膜色素上皮細胞以及視覺神經(jīng)節(jié)細胞在內(nèi)的各種視網(wǎng)膜細胞。Buchholz等[13]曾通過IMP90-3細胞體系對干細胞進行體外誘導(dǎo)，讓其在去堿性纖維的培養(yǎng)環(huán)境中進行生長分化，經(jīng)過20多天的培養(yǎng)后可發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)液中出現(xiàn)色素細胞。經(jīng)60多天的培養(yǎng)后能發(fā)現(xiàn)大量的天色素出現(xiàn)聚集，將聚集的色素細胞分離為單個色素細胞，并將其移植到視網(wǎng)膜上皮細胞液中進行培養(yǎng)，并對Pax6、RPE65、CRALBP等轉(zhuǎn)錄因子采用PCR進行分析，通過分析可發(fā)現(xiàn)這些具有分化潛能的視網(wǎng)膜色素上皮細胞能夠分為為視網(wǎng)膜細胞。對這些干細胞進行免疫組織化學染色，并通過熒光顯微鏡進行觀察，結(jié)果證實這些具有分化潛能的視網(wǎng)膜上皮組織細胞能吞噬視桿外節(jié)盤膜，從而證實這些干細胞具有正常視網(wǎng)膜細胞的功能。從上述研究中發(fā)現(xiàn)多多潛能干細胞進行誘導(dǎo)能將其分化為視網(wǎng)膜細胞，其應(yīng)用前景樂觀。

3.2 多潛能干細胞移植情況 目前將經(jīng)過誘導(dǎo)的多潛能干細胞移植到視網(wǎng)膜細胞中的技術(shù)日趨完善，并在臨床上得到廣泛應(yīng)用。神經(jīng)層視網(wǎng)膜是由神經(jīng)膜色素上皮細胞組成的，隨著人體年齡的增長，其功能逐漸喪失并出現(xiàn)凋亡，從而引起黃斑性病變。隨著我國人口老年化，目前黃斑性視網(wǎng)膜病變的患者日益增多，在這些患者中應(yīng)用視網(wǎng)膜上皮細胞移植可獲得較好的治療效果[14-15]。相關(guān)研究顯示，將自體視網(wǎng)膜上皮細胞進行移植能有效改善糖尿病黃斑水腫患者的視力[16]。Idelson等[17]曾在2009年通過采用人體胚胎干細胞對其進行定向分化，并將其移植到獲得視網(wǎng)膜病變的大鼠眼中，移植5周后，對大鼠視網(wǎng)膜采用電生理進行檢測，使得視網(wǎng)膜功能得以恢復(fù)，從而證實多潛能干細胞能成功運用在黃斑病變的患者中。

3.3 多潛能干細胞生物學特性研究 目前在臨床上廣泛通過采用人成纖維細胞進行誘導(dǎo)，通過誘導(dǎo)建立多潛能細胞體系，通過建立疾病特異性細胞體系，尤其是通過建立特異性動物模型，從而為藥物的臨床應(yīng)用以及疾病機制的研究構(gòu)建良好的平臺[18-20]。此外，通過利用多潛能干細胞能為藥物應(yīng)用以及臨床直接的研究提供理論性基礎(chǔ)。Jin[21]在2011年時曾利用Kl f4、Sox2、Oct3以及c-Myc等因子對含有RP9、RP1、PRPH2以及RHO等基因進行誘導(dǎo)，通過誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜色素病變的患者能成功生成各種皮膚纖維細胞，從而獲得具有各種潛能的視網(wǎng)膜干細胞。

4 展望

隨著眼科疾病的研究不斷深入，目前大多數(shù)眼科疾病已經(jīng)獲得一定的發(fā)展，由于傳統(tǒng)的藥物治療及手術(shù)治療常存在較大的副作用，從而影響患者的治療效果。通過對眼部疾病患者建立多潛能干細胞體系，從而為患者帶來全新的醫(yī)學治療途徑。盡管目前多潛能干細胞的應(yīng)用僅限于臨床醫(yī)學研究，但隨著細胞學技術(shù)的發(fā)展以及臨床醫(yī)學對眼部疾病的深入研究，在不久的將來多潛能干細胞存在的不足將會被醫(yī)學工作者克服，最終有望在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。

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篇（10）

中圖分類號：S852．65＋3文獻標識碼：A文章編號：0439－8114（2012）08－1519-05

牛病毒性腹瀉?。˙ovine viral diarrhea，BVD）是由牛病毒性腹瀉病毒（Bovine viral diarrhea virus，BVDV）引起的一種以感染牛為主的疾病，該病呈世界性分布，屬于黃病毒科（Flaviviridae）瘟病毒屬（Pestivirus）［1］。BVDV感染動物機體后，可以引起動物的生殖系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)、血液循環(huán)、免疫系統(tǒng)、淋巴細胞、肌肉與骨骼系統(tǒng)、皮膚、中樞神經(jīng)等諸多系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的病理學變化［2］。由于該病分布廣泛，存在于大多數(shù)養(yǎng)牛業(yè)發(fā)達的國家，給世界養(yǎng)牛業(yè)造成了巨大的損失［3］。所以盡快研究清楚牛病毒性腹瀉病的致病機理，為研制出更加安全、可靠、有效的疫苗，以控制該病的發(fā)生和蔓延尤為重要。本研究主要就BVDV的病原學特性、生物學特性以及細胞生物學，尤其是病毒感染后對宿主細胞和免疫相關(guān)細胞因子的表達影響做一概述。

1BVDV的病原學特性

1．1BVDV概述

BVDV是黃病毒科瘟病毒屬的代表種。病毒粒子略呈圓形，但也常呈變形性。有囊膜，病毒表面有明顯的纖突。病毒粒子直徑 50～80 nm。RNA 核心直徑為 20 nm±4 nm。病毒在細胞漿內(nèi)復(fù)制，以出芽方式成熟。病毒核酸為線性單股正鏈 RNA。BVDVⅠ型基因組全長為 12 573 nt，BVDVⅡ 型基因組全長為12 255 nt，（G＋C）mol％都為45，編碼區(qū)占 95％。病毒基因組只有一個開放閱讀框架（Open reading frame，ORF），編碼一個由近4 000 個氨基酸組成的多聚蛋白，多聚蛋白由細胞和病毒基因編碼的蛋白酶在翻譯的同時或翻譯后加工，至少生成 11種成熟的蛋白質(zhì)，編碼這11種蛋白質(zhì)的基因在基因組中的相對位置為 5′-Npro（P20）-C（P14）-E0（gP48）-E1 （gP25）-E2（gP53 P7-NS2-3（P125）-NS4A（P10）-NS4B（P30）-NS5A（P58）-NS5B（P75）-3′［4］。病毒粒子分子質(zhì)量為 60×106 u，在蔗糖中的浮密度為 1．12～1．13 g／cm3，沉降系數(shù) S20w為 140［5］。

1．2BVDV的培養(yǎng)特性

牛病毒性腹瀉病毒可用胎牛腎臟細胞、脾細胞、細胞、肌肉細胞、鼻甲骨細胞，氣管、肺、皮膚等組織細胞進行培養(yǎng)。常用的是胎牛腎、鼻甲原代細胞或二倍體細胞［6］。由于在白細胞、血小板、上皮細胞和成纖維細胞等細胞表面存在該病毒的受體CD46，因此病毒主要通過黏膜（口腔、鼻、消化道和生殖道）侵入宿主體內(nèi)，再經(jīng)血液或淋巴液分布到全身組織器官［5］。

2BVDV的生物學特性

2．1BVDV的基因型特性

根據(jù)病毒基因組5′非翻譯區(qū)（5′－UTR）的序列將BVDV分成Ⅰ、Ⅱ兩個基［7］，Ⅰ型還可進一步分為BVDV－1a、BVDV－1k［8，9］。Jackova等［10］將 BVDVⅠ型劃分為 13 種亞型即Ⅰa~Ⅰm，Makoto等［11］分離到不同于已報道的 BVDV－Ⅰ型的2種新亞型Ⅰn和Ⅰo。Giangaspero等［12］根據(jù) BVDV－Ⅱ型 5′-NTR二級結(jié)構(gòu)差異將BVDV－Ⅱ劃分為BVDV－Ⅱa、BVDV－Ⅱb、BVDV－Ⅱc和 BVDV－Ⅱd 4 個亞型；由于RNA病毒的高突變性以及國際交流的日漸頻繁，一定地區(qū)的BVDV基因新亞型還在不斷變化［13］。因此，BVDV基因亞型的研究對流行病學研究頗有裨益。在自然感染中基因Ⅰ型（61％）比基因Ⅱ型（32％）更為流行，且Ⅰb 比Ⅰa更為流行［14］。BVDV－Ⅰ普遍用于疫苗生產(chǎn)、診斷和研究，而 BVDV－Ⅱ 5′－UTR 區(qū)缺乏PstⅠ位點，且中和活性也不同于BVDV－Ⅰ，在持續(xù)感染（PI）牛、死于出血性綜合征的急性BVD牛中主要分離到BVDV－Ⅱ［15］。

2．2BVDV的生物型特性

根據(jù) BVDV 是否產(chǎn)生細胞病變（CPE ）的生物學特性，把該病毒株分為非致細胞病變型（Noncytopathogenic，NCP）和致細胞病變型（Cytopathogenic，CP）［16，17］。致細胞病變型的出現(xiàn)是由病毒遺傳物質(zhì)的改變造成的，有插入、重復(fù)或重排等變化，發(fā)生于非結(jié)構(gòu)蛋白NS2／3的基因編碼區(qū)。非致細胞病變型的毒株可用于干擾作用，或雞新城疫病毒強化試驗及免疫熒光試驗［6］。Ridpath等［18］通過建立牛淋巴樣細胞系作為體外研究模型，并根據(jù)接種到淋巴樣細胞和上皮細胞后的培養(yǎng)特征將BVDV分為3個生物型，即非致細胞病變型、致淋巴細胞病變型和致細胞病變型。筆者認為，目前針對BVDV的生物型劃分概念應(yīng)當更加嚴格地加以限定，它雖然在一定程度上反映了BVDV與宿主細胞，特別是與上皮細胞之間的關(guān)系，但不能明顯地對BVDV的分子生物學特征作出界定：NCP型BVDV強毒株急性感染導(dǎo)致血液中白細胞減少及壞死、凋亡的白細胞增多，推斷NCP型BVDV針對循環(huán)白細胞具有類似CP型BVDV的細胞損傷效應(yīng)。同時筆者在試驗中發(fā)現(xiàn)所用的標準NCP型BVDV毒株出現(xiàn)不致細胞病變現(xiàn)象，是否是由于儲存條件、儲存年限、宿主細胞等原因所致，目前尚不清楚，有待于進一步研究，以揭示其中的轉(zhuǎn)化機制。

3BVDV與宿主細胞的相互作用

研究發(fā)現(xiàn)BVDV感染的細胞類型較為廣泛，對與免疫相關(guān)的細胞尤其易感，如T細胞、B細胞、抗原提呈細胞（Antigen presenting cell，APC）， 作為主要 APCs 的單核細胞（Monocyte）、樹突狀細胞（Dendritic cells，DC）、巨噬細胞（Macrophages）對BVDV均易感［19－21］。

3．1受體

BVDV受體包括CD46［22］和低密度脂蛋白（LDL）受體［23］，但隨后Krey等［24］的研究否定了LDL作為BVDV受體的觀點。進一步的研究表明BVDV結(jié)合CD46后，CD46在豬細胞上的表達和易感性增加，之后通過籠形蛋白依賴的內(nèi)吞作用入侵細胞［25，26］。BVDV激活進入細胞的第一步可能涉及二硫鍵在病毒包膜蛋白質(zhì)的重排［18］。這期間發(fā)生的病毒入侵激活步驟的先決條件是病毒被膜需要結(jié)合酸依賴性內(nèi)涵體膜，從而釋放RNA進入細胞質(zhì)。Thomas等［27］證實抗 CD46 抗體可以抑制 BVDV－Ⅰ和 BVDV－Ⅱ的易感性，表明CD46是BVDV的廣泛性受體。進一步研究表明牛CD46表面的CCP（Complement control protein，CCP）是BVDV的結(jié)合位點，CCP1是由兩條反向平行的短肽序列組成，是BVDV的主要連接位點，交換兩條短肽序列的順序CD46將喪失功能。測定CD46的功能參數(shù)顯示4個CCPs之間距離最短時發(fā)揮最主要的受體功能，通過在牛C4結(jié)合蛋白上插入16個CCPs，以增加病毒結(jié)合區(qū)域和原生質(zhì)膜之間的距離，結(jié)果顯示對 BVDV的易感性影響很小。同時已知CD46也是麻疹病毒、人皰疹病毒6型、人B組和D組腺病毒、化膿性鏈球菌和致病奈瑟氏菌的受體，但具體的結(jié)合位點有所區(qū)別。BVDV在進入受體細胞的過程中是否需要輔助因子和病毒糖蛋白等配體的參與，這些輔助因子的鑒定和病毒糖蛋白的確定將成為以后的研究重點，為徹底揭示BVDV與受體細胞之間的相互作用機理和過程奠定基礎(chǔ)。

3．2感染MDBK細胞的機制

Glew等［21］對 BVDV進入MDBK的細胞機制進行研究發(fā)現(xiàn)，在感染早期，氯喹、氯丙嗪、氯化銨可以抑制 BVDV的感染，表明內(nèi)涵體的pH可以調(diào)節(jié)BVDV進入細胞，病毒從細胞表面進入需要受體介導(dǎo)的細胞內(nèi)吞作用，延伸至內(nèi)涵體層發(fā)生融合作用。酪氨酸激酶抑制劑染料木黃酮，在進入細胞階段抑制局部的BVDV感染，染料木黃酮的抑制性與劑量有關(guān)，50～100 μg／mL的染料木黃酮可以抑制50％細胞感染；氯丙嗪對BVDV進入細胞也有很強的抑制性；是一種重要的無功能蛋白EPS15，可以在細胞膜表面形成籠形蛋白樣小囊泡，它的過量表達可以抑制BVDV的感染。總之，BVDV感染需要依賴活性籠形蛋白介導(dǎo)的細胞內(nèi)吞途徑［26］。以上試劑或藥物是如何起作用的，其作用位點、機理以及分子機制還有待進一步的研究。

3．3對干擾素的影響

體外研究表明最初的感染多數(shù)是CP型BVDV，誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN－α／β，然而體外分離得到的 NCP型BVDV不能誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN－α／β［28，29］。體內(nèi)試驗表明CP型BVDV感染早期胎兒也可誘導(dǎo)產(chǎn)生 IFN－α／β，但NCP型則不能。然而急性感染NCP型 BVDV的試驗動物可以產(chǎn)生IFN－α／β［30］。Charleston等［31］用NCP型BVDV誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN－α，對淋巴細胞亞群進行了鑒定，結(jié)果表明這些細胞表達骨髓樣細胞標記的CD14、CD11b和CD172a，但不表達CD45和CD45RB。同時也確定了在缺乏有效感染情況下誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN－α的細胞群。Lee等［32］研究表明NCP型BVDV感染后1 h IFN－Ⅰ（如IFN－α、IFN－β）細胞因子的表達有明顯的上調(diào)作用，但CP型BVDV則沒有；感染后24 h IFN－Ⅰ細胞因子的表達在2種生物型中均沒有明顯的差異。干擾素在BVDV感染早期起到了一定的免疫效果，提示可以在病毒感染早期應(yīng)用干擾素作為免疫增強劑配合疫苗聯(lián)合使用，來預(yù)防和治療BVD。

3．4對單核細胞和樹突狀細胞的影響

BVDV感染影響牛單核細胞中專職抗原遞呈相關(guān)蛋白的表達，可啟動單核細胞激活和分化，抑制其將抗原遞呈給T細胞［33］。Glew等［21］研究發(fā)現(xiàn)單核細胞和樹突狀細胞（Dendritic cell，DC）在體外對 NCP型BVDV和CP型BVDV均易感。證明NCP 型BVDV感染單核細胞后缺乏產(chǎn)生同種基因和記憶性CD4－T細胞反應(yīng)的能力，NCP型BVDV不感染DC；CP型BVDV感染單核細胞和DC后差異顯著，CP型BVDV引起的細胞病變作用對DC沒有影響，相反單核細胞被殺死。CP型BVDV感染單核細胞和DC后產(chǎn)生相同水平的IFN－α／β，而在NCP型BVDV中沒有檢測到。

在感染NCP／CP型BVDV的單核細胞中有6種與細胞遷移性、抗病毒機制及糖代謝和抗腫瘤相關(guān)的蛋白的表達有差別，特別是 RACK （Receptor of aactivated C kinase）、PK（Pyridoxal kinase）、DGK （Diacyglycerol kinase）以及 BTK（Brutons tyrosine kinase），此4種蛋白的表達量在感染CP型BVDV 的單核細胞中較之NCP型BVDV感染細胞中的表達量更低，這可能與細胞損傷效應(yīng)有關(guān)［34］。此外，在CP型BVDV－2感染的細胞中存在原癌基因（c－fos、c－jun、junB、junD） mRNA 的合成增加，但是相應(yīng)的蛋白質(zhì)卻不增加，這導(dǎo)致其mRNA的積累［35］。

3．5調(diào)節(jié)Toll樣受體（Toll—like receptors，TLR）、促炎性細胞因子、Th1／Th2型細胞因子和共刺激分子在牛外周血單核細胞中的表達

研究人員以NADL（CP）株和New York 1（NCP）株 BVDV接種易感動物引起持續(xù)感染或溫和型感染為模型來研究不同生物型BVDV感染后，牛單核細胞中TLR介導(dǎo)的 IFN－Ⅰ和促炎性細胞因子表達的差異。

3．5．1對TLR基因表達的調(diào)節(jié)作用Franchini等［36］的研究表明，BVDV感染牛巨噬細胞對TLR2、TLR3、TLR4 mRNA表達沒有明顯的上調(diào)作用。Lee等［32］研究表明，NCP型BVDV感染后，在牛單核細胞中TLR3和TLR7 mRNA有很高的表達水平，但CP型表達水平相對較低；而且在感染的早期（1 h）TLR3的表達處于主導(dǎo)地位，直到感染后期（24 h）TLR7的表達處于主導(dǎo)地位，這與Franchini 等先前的報道有所矛盾；同時還表明BVDV低感染劑量（MOI 0．002）要比高劑量（MOI 10）可以更加有效地激發(fā)TLR的級聯(lián)級放大反應(yīng)。提示BVDV可能通過改變TLR3／7的表達及其信號通路來逃避免疫反應(yīng)。

3．5．2對部分促炎性細胞因子基因表達的影響Lee等［32］對BVDV感染單核細胞后3種促炎細胞因子TNF－α、IL－1／β和IL－6的基因表達進行了研究，結(jié)果表明CP型BVDV感染后1 h對TNF－α 基因表達有上調(diào)作用，但NCP型BVDV和對照組相比沒有明顯的改變；但在24 h時TNF－α的表達水平在2種生物型BVDV中有明顯的下降。與TNF－α不同，IL－1／β和IL－6在感染后1 h的表達水平處在下調(diào)的邊緣，但在24 h出現(xiàn)明顯的下調(diào)作用，NCP型和CP型BVDV之間沒有明顯的差異。

3．5．3對Th1／Th2型細胞因子表達的影響Lee等［32］研究表明，Th／2型細胞因子IL－10、IL－4和 IL－15，在NCP型和CP型BVDV感染后24 h的基因表達水平有明顯的下調(diào)作用；而Th／1型細胞因子IL－12則表現(xiàn)出明顯的上調(diào)作用。

3．5．4對共刺激分子CD80和CD86表達的影響為了確定BVDV感染后對單核細胞激活T細胞抗原提呈功能的影響，Lee等［32］測定了CD80和 CD86在感染組和對照組中的基因表達水平，結(jié)果表明感染后24 h CD80和CD86的基因表達水平相對于感染后1 h和對照組有明顯的下調(diào)作用。通過上述內(nèi)容，筆者推測NCP型和CP型 BVDV先是通過調(diào)節(jié)TLR基因的表達，然后調(diào)節(jié)共刺激分子、IFN－Ⅰ和Th1／Th2型細胞因子的表達，來降低專一性APC上CD80／86的表達水平，從而達到逃避宿主先天免疫應(yīng)答，引起動物發(fā)病的目的。

3．6BVDV 感染后牛單核細胞中專職抗原提呈作用相關(guān)蛋白的表達

串聯(lián)質(zhì)譜法（Tandem mass spectrometry）和基因組學在?；蚪M研究中的應(yīng)用，致使牛蛋白的鑒定取得了較大的進步。研究人員用DDF（Differential detergent fractionation，DDF）法分析牛單核細胞相關(guān)蛋白的抗原識別模式、攝取以及免疫活性淋巴細胞的包裝。已鑒定的47種牛蛋白質(zhì)表明，CP型 BVDV 感染后免疫功能相關(guān)細胞有明顯的變化，其中包括抗原提呈細胞（Antigen－presenting cells，APC）。尤其是與蛋白免疫反應(yīng)相關(guān)的如細胞的粘附、程序性死亡、抗原攝取、加工和包裝、急性起反應(yīng)蛋白、MHC－I和MHC－Ⅱ相關(guān)蛋白以及其他分子等。Lee等［33］研究表明，CP型BVDV可以促進單核細胞的激活和分化，同時抑制具有免疫活性T淋巴細胞的抗原提呈作用，最終導(dǎo)致活性巨噬細胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)難以控制，加速了病毒的擴散和損害了機體的抗病毒防御機制。

4結(jié)語

由于BVD分布廣泛，并且宿主分布范圍較廣，近年來有逐漸擴大的趨勢，研究的重點也主要集中在分子流行病學方面，在防治方面相對較少，有關(guān) BVDV的免疫機理還不十分清楚。Pedrera等［37］通過給斷奶犢公牛鼻內(nèi)接種BVDVⅠ（NCP型）毒株，來研究病毒在回腸段的形態(tài)學變化和分布，取得了一定的研究成果。趙玉龍等［38］采用 CP型 BVDV（Oregon C24）標準株對產(chǎn)蛋雞進行基礎(chǔ)免疫，而后用NCP型BVDV新疆優(yōu)勢流行株進行加強免疫，制備出效價高、特異性好的抗BVDV卵黃抗體，其對NCP型BVDV（新疆的優(yōu)勢流行株）的中和效價達到1×10－3，為進一步研發(fā)治療制劑及更好地預(yù)防BVD提供理論依據(jù)。趙月蘭等［39］用本地分離毒株制成油乳劑滅活疫苗免疫犢牛，取得了較好的免疫效果，提示用本地毒株制成的滅活疫苗免疫奶牛是控制本地區(qū)BVD流行的有效方法。

反向遺傳操作系統(tǒng)在正鏈RNA病毒研究中應(yīng)用十分成熟，取得大量有價值的研究成果。當今生命科學新領(lǐng)域蛋白組學發(fā)展又給病毒研究提供了新思路、新方法。BVDV生物型及細胞損傷效應(yīng)、免疫逃逸機制方面，利用反向遺傳技術(shù)以及蛋白組學方法相結(jié)合的手段，從病毒與宿主（細胞）之間相互作用的角度理解上述問題，是今后一段時間研究人員須努力的方向之一。

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【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）03-0242-02

現(xiàn)代生物技術(shù)是21世紀高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容，因此21世紀被譽為是生命科學的世紀，而微生物學已貫穿整個生命科學領(lǐng)域，是生命科學各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程和主干課程之一，是遺傳學、細胞生物學、分子生物學、基因工程、酶工程、發(fā)酵工程等理論及其實驗課程的基礎(chǔ)。因此，如何培養(yǎng)適應(yīng)新世紀發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才和服務(wù)型人才，成為該課程所面臨的重要的現(xiàn)實問題。為了實現(xiàn)這一目標，適應(yīng)科學技術(shù)的發(fā)展的需要，全面培養(yǎng)學生的動手實踐能力，微生物的教學改革勢在必行。筆者通過多年來的教學經(jīng)驗以及查閱大量的相關(guān)資料，將改革的方式成功的運用到教學中來，極大地激發(fā)了學生的學習興趣，提高了教學的質(zhì)量，利于學生對知識內(nèi)容的理解和掌握，受到學生的一致好評，為培養(yǎng)優(yōu)秀的服務(wù)型人才打下堅實的基礎(chǔ)。

1.模塊化、項目化教學

1.1 選用合適教材

教材是連接學生與教師之間的橋梁，是豐富知識理論的載體，一本合適的教材，可以在很大程度上提升教學的質(zhì)量，激發(fā)學生求知學習的欲望。因此，選擇具有系統(tǒng)性、科學性、合理性的教材是確保教學質(zhì)量的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)關(guān)于微生物教學方面的教材版本繁多，側(cè)重點各有不同。我院根據(jù)人才培養(yǎng)方案的設(shè)計，以及經(jīng)過大量的社會考察調(diào)研活動，并結(jié)合社會發(fā)展的需要，最終選定李丹丹等在中國醫(yī)藥出版社出版的全國醫(yī)藥高等職業(yè)教育藥學類規(guī)劃教材《微生物學基礎(chǔ)》（第二版），該教材集必備知識、實用講義、實訓預(yù)習、實訓報告、實訓評價為一體，內(nèi)容新穎，重難點突出，適合我院生物技術(shù)專業(yè)理論教學的要求。

1.2 模塊化、項目化教學

教學內(nèi)容的改革是教學改革的核心。微生物學是貫穿整個生命科學領(lǐng)域的基礎(chǔ)學科，與其他課程相互融合相互滲透，因此，如何避免與其他課程的重復(fù)，同時又可為后續(xù)知識學習提供良好的銜接變得尤為重要。我們以系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性作為出發(fā)點和立足點，以新進展、新技術(shù)和實用性為主體，將內(nèi)容設(shè)計上安排了五大教學模塊：預(yù)備知識、鏡檢技術(shù)、消毒滅菌技術(shù)、微生物培養(yǎng)技術(shù)、崗位應(yīng)用。五大模塊的設(shè)計呈逐步深入式，側(cè)重于對技術(shù)的掌握，基礎(chǔ)知識的運用，為培養(yǎng)技術(shù)型人才提供有力的保障。同時，具體將五大模塊劃分為17個項目，包括概述微生物、顯微鏡觀察各類微生物形態(tài)、染色制片技術(shù)、化學消毒劑、殺菌劑和防腐劑、物理消毒滅菌技術(shù)、微生物的營養(yǎng)、微生物的人工培養(yǎng)與技術(shù)、GMP中微生物控制崗位、菌種崗位、微生物鑒定崗位、QA中的菌檢崗位、微生物發(fā)酵生產(chǎn)崗位、藥物體外抗菌崗位、無菌產(chǎn)品生產(chǎn)崗位、免疫制品的生產(chǎn)和質(zhì)量控制崗位、血清學檢測崗位等。這些模塊化、項目化的教學方式，有利于培養(yǎng)專項人才，使學生可以有側(cè)重點的針對醫(yī)藥企業(yè)崗位的需求，對于知識的掌握和了解得到有效的保障。實踐證明，我們?yōu)榻K恒瑞醫(yī)藥有限公司以及揚子江藥業(yè)集團培養(yǎng)了大批一線抗生素藥物的生產(chǎn)員工以及微生物鑒定崗位和QA菌檢崗位的人才，為我們不斷采用和深化教學內(nèi)容提供強大的保障。

2.科學利用現(xiàn)代化教學手段提高教學質(zhì)量

2.1 合理利用多媒體教學手段

隨著各學校硬件及軟件設(shè)施的逐漸完善，多媒體教學已經(jīng)成為當代高等院校教學的主要手段之一，多媒體教學課件是授課教師通過查閱大量的教學資料將書本上的知識以多種豐富的形式向?qū)W生傳輸知識的一種有效地的途徑，其優(yōu)勢在于可節(jié)省大量板書時間，在有限時間內(nèi)向?qū)W生介紹大量知識；同時，多媒體教學能夠體現(xiàn)圖文并茂、生動活潑的特點，將微觀的、描述性的、抽象的內(nèi)容，變得具體化、形象化。在微生物的課程教學中，可以將人類肉眼無法直接可見的微生物世界通過圖片、動畫等形式展示給學生；利用教學視頻，使學生能夠輕松掌握接種、純種分離等實驗步驟，為后續(xù)實驗打下基礎(chǔ)。這些方式可以有效地將微觀世界生動形象地展現(xiàn)在學生面前，使一些抽象微觀的結(jié)構(gòu)具體化，復(fù)雜生理活動簡單化，生動化，激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲望，對學過的知識形成整體認識，培養(yǎng)學生的綜合思維能力。