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細(xì)胞骨架與腫瘤1、 什么是細(xì)胞骨架 細(xì)胞骨架是真核細(xì)胞中真核細(xì)胞內(nèi)蛋白纖維交織而成的立體網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，參與細(xì)胞形態(tài)的維持、細(xì)胞運動、細(xì)胞分裂等幾乎所有的細(xì)胞生命活動。廣義的細(xì)胞骨架有：細(xì)胞質(zhì)骨架、核骨架、核纖層、細(xì)胞外基質(zhì)。狹義上可分為：微管、微絲和中間纖維。細(xì)胞骨架作為支架可維持細(xì)胞的形態(tài)，亦可為細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器提供附著位點；還分別參與細(xì)胞轉(zhuǎn)運、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞分裂等功能。1、微管，直徑約25nm。典型的微管是由,根原纖維形成的一個空管,常延伸到像纖毛、鞭毛或某些原生動物的軸偽足這樣一些長細(xì)胞突起中,形成有規(guī)則構(gòu)型的復(fù)合物。由微管蛋白和微管結(jié)合蛋白組成，微管的裝配分三個時期：成核期、延長期和穩(wěn)定期。微管組裝的動態(tài)調(diào)節(jié)模型有：非穩(wěn)態(tài)動力模型和踏車模型。影響微管組裝的因素有：微管蛋白濃度、GTP、Mg離子、溫度和PH。其功能有：維持細(xì)胞形態(tài)，參與細(xì)胞特定結(jié)構(gòu)的形成，參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運輸，參與細(xì)胞的運動，參與細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，維持細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的定位和分布。2、微絲，直徑為6一8nm。在微絨毛、褶終膜和微靖等細(xì)胞的伸展部分尤為顯著。其結(jié)構(gòu)與功能和微管相似。3、中間纖維，除微絲和微管外,在高等生物細(xì)胞中通常還能觀察到第三類纖維中等纖維(其直徑界于微絲和微管之間,約為8一12nm。多種細(xì)胞中都具有這類纖維,名稱各不相同,例如張力原纖維、神經(jīng)原纖維和前角質(zhì)蛋白纖維等。其組成：中間纖維蛋白。中間纖維兩端對稱，不具有極性。體內(nèi)中間纖維蛋白大部分都裝配形成中間纖維。沒有踏車行為。中間纖維的組裝通過中間纖維蛋白的磷酸化和去磷酸化調(diào)節(jié)。細(xì)胞骨架的總體特點：1、骨架均由單體蛋白以較弱的非共價鍵結(jié)合在一起，構(gòu)成纖維型多聚體。2、細(xì)胞骨架是高度動態(tài)的結(jié)構(gòu)體系，處于組裝與去組裝的動態(tài)平衡中，在細(xì)胞周期的不同時相具有不同的分布狀態(tài)，在不同分化程度的細(xì)胞中組成成分也有差異。3、三種骨架成分既分散存在于細(xì)胞內(nèi)，又相互聯(lián)系成為整體2、 腫瘤細(xì)胞的浸潤轉(zhuǎn)移過程 關(guān)于腫瘤細(xì)胞的浸潤過程，一般認(rèn)為包括以下幾個環(huán)節(jié)：1） 腫瘤細(xì)胞表面再生黏附分子降低，細(xì)胞之間粘附性減小，是腫瘤細(xì)胞脫落。原發(fā)部位的腫瘤的發(fā)生，對其周圍組織、血管、淋巴管的侵潤破壞，使某些具有較強轉(zhuǎn)移能力的腫瘤細(xì)胞逃逸；2） 腫瘤細(xì)胞進入血液或淋巴系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)移；3） 少部分的腫瘤細(xì)胞經(jīng)過與血液和淋巴循環(huán)中的某些免疫細(xì)胞、細(xì)胞分子相互作用而生存下來；4） 得以生存的腫瘤細(xì)胞在特異的部位附著于血管或淋巴管的內(nèi)皮細(xì)胞或基底膜細(xì)胞；5） 最終突破基底膜而游出血管或淋巴管；6）轉(zhuǎn)移部位的腫瘤細(xì)胞休眠或繼續(xù)生長。 三、微管、微絲可作為腫瘤化療藥物的靶位 抗腫瘤藥物一般含有秋水仙堿和長春花堿等化學(xué)物質(zhì)來結(jié)合紡錘體，來阻止細(xì)胞的增殖。通過觀察抗腫瘤藥物對微管動力學(xué)行為的作用時，發(fā)現(xiàn)高濃度時它們可使微管解聚，而低濃度時它們可使穩(wěn)定微管，很少或根本不伴有微管的解聚。這表明具有抗有絲分裂的藥物其抑制細(xì)胞增殖和殺死腫瘤細(xì)胞的主要機制是穩(wěn)定紡錘體的微管動力學(xué)，而不是使微管解聚或過多聚合。在有絲分裂的中后期抑制細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡?！?】另外，腫瘤細(xì)胞遷移過程中需要肌動蛋白的聚合、細(xì)胞的黏附、肌球蛋白的收縮等蛋白質(zhì)的活動，而這些物質(zhì)的運輸都需要靠微管微絲來完成。因此，可以靠破壞微管微絲來阻止這個過程。四、腫瘤診斷在細(xì)胞中各個結(jié)構(gòu)及其功能都是密切相關(guān)的，細(xì)胞骨架在細(xì)胞增殖和分泌蛋白等方面都有重要的作用。所以，腫瘤的診斷除一般常用診斷方法外，還可以通過檢測為細(xì)胞骨架的結(jié)構(gòu)是否破壞、組裝和分布的異常、微管的解聚等來診斷?！?】論細(xì)胞骨架與疾病的關(guān)系第二題：動力學(xué)不穩(wěn)定性造成微管迅速伸長或縮短，請設(shè)想一條單一的處于縮短狀態(tài)的微管。1.如果它要停止縮短并進入伸長狀態(tài)，它的末端必須發(fā)生什么變化？ 微管兩端GTP帽 (取決于游離微管蛋白濃度)，微管將繼續(xù)組裝，反之，無GTP帽則解聚。細(xì)胞縮短時，是因為微管兩端GTP帽無或則較少；進入伸長狀態(tài)，它的末端必須具有GTP帽2. 發(fā)生這一轉(zhuǎn)換后微管蛋白的濃度有什么變化？ 微管伸長時需要消耗微管蛋白，微管不斷伸長微管蛋白不斷減少知道達(dá)到一個平衡濃度，微管解聚速度等于伸長速度。所以這一轉(zhuǎn)換后，微管微管蛋白濃度降低3.如果溶液中只有GDP而沒有GTP，將會發(fā)生什么情況？這種情況下，微管兩端的GTP被水解后就沒有GTP再結(jié)合上去形成GTP帽，沒有GTP帽微管