细胞癌变及其机理

细胞癌变及其机理组员：谢冰澜连剑茹汪熙许程李旭真胡韬组长：孙宇姝小组成员具体分工谢冰澜：癌细胞引发的生理变化连剑茹：细胞癌变外因汪熙：细胞癌变的定义及癌细胞的特征许程：部分文献收集李旭真：图片搜集胡韬：细胞癌变的内因孙宇姝（组长）：DNA甲基化，幻灯片制作，内容整合修改，内容一、细胞癌变的定义二、癌细胞的基本特征三、癌细胞引发的生理变化：溃疡，梗阻，疼痛，出血四、癌变原因：1、内因2、外因五、DNA甲基化六、癌症的检测：1、傅里叶红外光谱2、姊妹染色单体互换一、细胞癌变的定义在个体发育过程中，大多数细胞能够正常完成细胞分化。但是，有的细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常完成细胞分化，因而变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这就是癌细胞,而这个过程就称为细胞癌变二、癌细胞的基本特征与正常细胞相比，癌变后的细胞有其独特的特征：1.细胞的形态结构癌细胞大小形态不一，通常比它的原细胞体积要大，核质比明显高于正常细胞。体外培养的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形核形态不一，并可出现巨核、双核或多核现象。细胞中的线粒体表现为不同的多型性、肿胀、增生，并产生功能障碍，即使在氧供应充分的条件下也主要以糖酵解途径获取能量。由于某些成分减少，细胞骨架紊乱组装不正常。3.无接触抑制、定着依赖性，具有迁移性，可移植性由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的粘着性减小，因而容易移动，转移到其他组织或器官中分裂、生长。正常细胞在培养中表现出接触抑制现象，但癌细胞即使堆积成群仍可生长。正常细胞须黏附于特定的细胞外基质上才能生长，癌细胞无此特点。正常细胞移植到宿主体内后会被排斥而不易存活，癌细胞无此特点。2.周期失控核内染色体呈非整倍态，某些染色体缺失，而有些染色体数目增加。正常细胞染色体的不正常变化，会启动细胞凋亡过程，但是癌细胞中，细胞凋亡相关的信号通路产生障碍，也就是说癌细胞具有不死性。肺癌细胞与正常细胞正常细胞癌细胞恶性肿瘤人体细胞内生存着原癌基因，外界因素可促使原癌基因发生变异，由于人们在生存中受到自然界各种影响，其某个部位的机能组织细胞的DNA双螺旋碱基结构可能受到破坏，变异基因就能寄生于这些被损坏的碱基上，通过对DNA双螺旋结构的破坏和突破在其最薄弱的环节中不断地繁殖生长。形成了一个或多个肿瘤源。从而繁衍成了一个新的肿瘤群体－即恶性肿瘤三、癌症引发的生理变化溃疡由于某些体表癌的癌组织生长快，营养供应不足，出现组织坏死形成溃疡。溃疡部位会分泌血性分泌物，并发感染时可有恶臭味。出血癌组织侵犯血管或癌组织小血管破裂可引发出血。如肺癌病人可咯血，痰中带血；胃、结肠、食管癌则可便血。疼痛出现疼痛往往提示癌症已进入中、晚期。开始多为隐痛或钝痛，夜间明显。以后逐渐加重，变得难以忍受，昼夜不停。一般止痛药不起作用。疼痛一般是癌细胞侵犯神经造成的。梗阻癌组织迅速生长而造成梗阻。因癌症所梗阻的部位不同而出现不同的症状。如呼吸困难（呼吸道）；吞咽困难（食管）；排尿困难（膀胱）等。四、原因细胞能正常分化，存在有两种情况：一是机体抵抗力强，尽管受到致癌因子的作用，致癌因子不被激活；二是机体抵抗力不一定强，但未受到致癌因子的刺激，致癌因子处于抑制状态。当机体抵抗力较弱，原癌基因受到致癌因子的作用被激活，细胞畸形分化，形成癌细胞。1、癌变内因：基础体温偏低基础体温又称静息体温，是指人经过6—8小时的睡眠以后，体温尚未受到运动饮食或情绪变化影响时所测出的体温。通常是人体一昼夜中的最低体温。在自然生命状态下的每个人都存在癌症发生的可能，一个人最终是否患癌症，其内在根源取决于基础体温。因为基础体温是人机体生化代谢和自我净化系统赖以发挥作用的动力，癌症患者由于基础体温低下，加上外因条件，本已薄弱的自我净化能力愈加被抑制，从而形成恶性循环。癌症患者的基础体温大多偏低。研究分析认为，由于基础体温偏低则血流缓慢，单位时间内通过肺泡气体交换的血流量相对减少，全血载氧量偏低，细胞代谢过程不能充分氧化，氧自由基等众多代谢废物被稽留(即停留、拖延)于细胞体而成为癌前细胞，久则异变为癌细胞。西医称这种变性细胞为不成熟细胞或分化不良细胞。其实，肌体的代谢废物即便在基础体温正常人群也不可能被彻底清除，这正是人类从胎孕期就存在癌前细胞之根源所在。2、外因：自然界中的致癌因子①、物理致癌因子：物理因素直接导致，如离子辐射，异物（包括寄生虫），慢性炎性刺激和创伤；②、化学致癌因子：化学药剂间接导致，如亚硝酸盐，二恶英砷、苯、煤焦油等。③、生物致癌因子：癌细胞本身的扩散导致，还有生物类药剂导致癌变如富马酸、苯酚类，病毒类。①物理性致癌因子：辐射辐射能使染色体断裂、易位和发生点突变，因而激活癌基因或者灭活肿瘤抑制基因。其作用机制是细胞内DNA吸收了光子，使其中相邻的两个嘧啶连接（包括胸腺嘧啶与胸腺嘧啶、胸腺嘧啶与胞嘧啶、胞嘧啶与胞嘧啶），形成嘧啶二聚体。二聚体又形成环丁烷，从而破坏DNA双螺旋中二聚体所在处的磷酸二酯骨架，妨碍DNA分子的复制。在正常人这种损害通常可为一系列DNA修复酶所修复，因此皮肤癌发病少见。②生物致癌因子：病毒RNA致瘤病毒：通过转录或插入突变这两种机制将其遗传物质整合到宿主细胞DNA中，并使宿主细胞分生转化。分为：1、急性转化病毒：含有从细胞的原癌基因转录的病毒癌基因，通过逆转录酶整合到宿主的DNA链中并表达，导致细胞的转化；2、慢性转化病毒：本身不含有癌基因，但是有促进基因，引起正常的或突变的原癌基因激活并且过度表达，使宿主细胞转化。DNA致瘤病毒：DNA病毒感染细胞后出现两种后果：①如果病毒DNA未能被整合到宿主的基因组中，病毒的复制不会受到干扰，大量的病毒复制最终使细胞死亡；②病毒基因整合到宿主的DNA中并且作为细胞的基因加以表达，引起细胞的转化。多数瘤病毒的某基因编码的蛋白质抗原具有酪氨酸激酶活性，能像生长因子受体那样刺激细胞DNA合成，并使细胞持续增生，而后形成肿瘤。③化学致癌因子致癌过程分为激发和促进两个过程。现在认为激发过程是由致癌物引起的不可逆的过程，使得一种原癌基因（如ras基因）突变性活化，这种突变可遗传给子代细胞；促进过程据目前研究，可能是由于促癌剂（如巴豆油）是细胞内信号转导通道的关键性成分——蛋白激酶C的活化剂，并且能使某些细胞分泌生长因子所致。因此促进作用能促使突变的细胞克隆性生长、抑制其正常分化，最后在附加突变的影响下形成恶性肿瘤。五、DNA甲基化真核基因表达的调控是在多阶段水平实现的。精确调控的方法之一是DNA甲基化这是一种从遗传中获得的，使DNA发生化学变化的渐进性调控过程。DNA甲基化这种DNA分子中的碱基修饰作用发生在DNA复制之后、转录之前。DNA的异常及其对基因功能和表达的影响是癌症发生、发展的主要原因。DNA甲基化的异常能够导致基因的异常调节和遗传信息的改变。DNA甲基化系统的失常可能在癌症早期发生及发展过程中有着重要的作用。所以DNA甲基化与细胞癌变有着密切的联系。DNA甲基化（续）DNA甲基化是细胞开闭基因表现的一种方式，例如细胞可以藉由甲基化程度的高低来调控组织专一性基因的表现；当甲基化程度越高，基因就越“沉默”，反之则否。在任何时候，细胞内都有处于活化状态的基因和失活状态的基因。在肿瘤细胞中，DNA甲基化发生异常改变．通过影响染色质以及原癌基因和抑癌基因的表达而参与肿瘤的发生、发展。DNA甲基化（续）①构成“内源性突变剂”甲基化的DNA是突变的易发点．因此构成了“内源性突变剂”。由于胞嘧啶或5-甲基胞嘧啶的嘧啶环4位脱氨基产生尿嘧啶或胸腺嘧啶．所以DNA中的5–CoG-3序列易发生变化而转化成5-TpG-3或5–CpA-3序列。导致DNA上的U经两次复制则转变成T，因此遗传信息改变。DNA甲基化（续）②后生遗传机制有时甲基化未引起DNA突变，但抑制了基因的转录活性。其结果类同由突变而造成的基因功能丧失。由这种机制而引起的基因功能变化被称为后生遗传机制。通过DNA甲基化的效果，不需要一一突变每个抑癌基因就可以达成促进癌细胞生长的目的。目前为止发现的致癌的6种可能性机制中有3种机制与DNA甲基化直接有关六、癌症的诊断1．傅里叶红外光谱人们利用傅里叶红外光谱及其相关技术，对正常人的组织、细胞和肿瘤患者的细胞进行了对比研究，并初步得出此方法能在分子水平上揭示出肿瘤与正常细胞的差别，并通过谱图解析，直接阐明引起谱图变化的主要原因，细胞癌变的可能机理及病程各期的进展。2．姊妹染色单体互换近年以来姊妹染色单体互换作为一种损伤分析的新技术,广泛地应用于环境化学物质、物理因子的致突变与致癌检测。也用来检查某些遗传性疾病易发肿瘤的细胞DNA损伤与修复。因此肿瘤疾病的早期诊断展现了良好的前景．祝大家身体健康谢谢