1、细胞癌变及其机理细胞癌变及其机理组员：谢冰澜组员：谢冰澜 连剑茹连剑茹 汪熙汪熙 许程许程 李旭真李旭真 胡韬胡韬组长：孙宇姝组长：孙宇姝小组成员具体分工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、细胞癌变的定义一、细胞癌变的定义 在个体
2、发育过程中，大多数细胞能够正常完成细胞分化。但在个体发育过程中，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，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，这就是癌细胞就是癌细胞,而这个过程就称为细胞癌变而这个过程就称为细胞癌变二、癌细胞的基本特征二、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：与正常细胞相比，癌变后的细胞有其独特的特征：1.1.细胞的形态结构细胞的形态结构 癌细胞大小形态不一，通常比它的原癌细
3、胞大小形态不一，通常比它的原 细胞细胞体积要大体积要大，核质比明显高于正常细胞。体外培养的正常的成，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
4、正常。紊乱组装不正常。3 3.无接触抑制、定着依赖性，具有迁移性，可移植性无接触抑制、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。正常细胞移植细胞外基质上才能生长，癌细胞无此特
5、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。到宿主体内后会被排斥而不易存活，癌细胞无此特点。2.2.周期失控周期失控 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，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。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正常细胞 癌细胞癌细胞 恶性肿瘤恶性肿瘤 人体细胞内生存着原癌基因，外界因素
6、可促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然界各种影响，其某个部位的机能组织细胞的DNADNA双螺旋碱基结构可能受到破坏，变异基因就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，通过对能寄生于这些被损坏的碱基上，通过对DNADNA双螺双螺旋结构的破坏和突破在其最薄弱的环节中不断地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成了一个新的肿瘤群体
7、即恶性肿瘤三、癌症引发的生理变化 溃疡溃疡 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。味。出血出血 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。可咯血，痰中带血；胃、结肠、食管癌则可便血。疼痛疼痛 出现疼痛往往提示癌症已进入中、晚期。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，开始多为隐痛或钝痛，
8、夜间明显夜间明显。以后逐渐加重，变得难以忍受，昼夜不停。一般止痛。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。药不起作用。疼痛一般是癌细胞侵犯神经造成的。梗阻梗阻 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。困难（膀胱）等。四、原因四、原因 细胞能正常分化，存在有两种情况：一是机体细胞能正常分化，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
9、子抵抗力强，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。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。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，是指人经过基础体温又称静息体温，是指人经过6868小时的睡小时的睡眠以后，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
10、温。通常是人体一昼夜中的最低体温。在自然生出的体温。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。因为是否患癌症，其内在根源取决于基础体温。因为基础体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力，癌症患者由于基础体温低下，加上外因条件，本已，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。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
11、究分析认为，由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，程不能充分氧化，氧自由基等众多代谢废物被稽留氧自由基等众多代谢废物被稽留(即即停留、拖延停留、拖延)于细胞体而成为癌前细胞，久则异变为癌于细胞体而成为癌前细胞，久则异变为癌细胞。细胞。西医称这种变性细胞为不成熟细胞或分化不良细西医称这种变性细胞为不成熟细胞或分化不良细胞。胞。其实，肌体的代谢废物即便在基础体温正常人群也其实，肌体的代
12、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。胞之根源所在。2 2、外因：自然界中的致癌因子、外因：自然界中的致癌因子 、物理致癌因子：、物理致癌因子：物理因素直接导致，如离子辐射，异物（包括寄物理因素直接导致，如离子辐射，异物（包括寄生虫），慢性炎性刺激和创伤；生虫），慢性炎性刺激和创伤；、化学致癌因子：、化学致癌因子：化学药剂间接导致，如亚硝酸盐，二恶英化学药剂间接导致，如亚硝酸盐，二恶英砷、苯、砷、苯、煤焦油等煤焦油等。、生物致癌因子：、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癌
13、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。变如富马酸、苯酚类，病毒类。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。癌基因或者灭活肿瘤抑制基因。其作用机制是细胞内其作用机制是细胞内DNADNA吸收了光子，使其中相邻吸收了光子，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，从而破坏体又形成环丁烷，从而破坏D
14、NADNA双螺旋中二聚体所在双螺旋中二聚体所在处的磷酸二酯骨架，妨碍处的磷酸二酯骨架，妨碍DNADNA分子的复制。在正常人分子的复制。在正常人这种损害通常可为一系列这种损害通常可为一系列DNADNA修复酶所修复，因此皮修复酶所修复，因此皮肤癌发病少见。肤癌发病少见。生物致癌因子：病毒 RNARNA致瘤病毒：通过转录或插入突变这两种机制将致瘤病毒：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其遗传物质整合到宿主细胞DNADNA中，并使宿主细胞分中，并使宿主细胞分生转化。分为：生转化。分为：1 1、急性转化病毒：含有从细胞的原癌基因转录的病毒、急性转化病毒：含有从细胞的原癌基因转录的病毒
15、癌基因，通过逆转录酶整合到宿主的癌基因，通过逆转录酶整合到宿主的DNADNA链中并表达，链中并表达，导致细胞的转化；导致细胞的转化；2 2、慢性转化病毒：本身不含有癌基因，但是有促进基、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，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。使宿主细胞转化。DNA DNA致瘤病毒：致瘤病毒：DNADNA病毒感染细胞后出现两种后果：病毒感染细胞后出现两种后果：如果病毒如果病毒DNADNA未能被整合到宿主的基因组中，病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毒的
16、复制不会受到干扰，大量的病毒复制最终使细胞死亡；亡；病毒基因整合到宿主的病毒基因整合到宿主的DNADNA中并且作为细胞的基中并且作为细胞的基因加以表达，引起细胞的转化。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激酶活性，能像生长因子受体那样刺激细胞DNADNA合成，合成，并使细胞持续增生，而后形成肿瘤并使细胞持续增生，而后形成肿瘤。化学致癌因子化学致癌因子 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
17、种原癌基过程是由致癌物引起的不可逆的过程，使得一种原癌基因（如因（如rasras基因）突变性活化，这种突变可遗传给子代细基因）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油）是细胞内信号转导通道的关键性成分蛋白激酶蛋白激酶C C的活化剂，并且能使某些细胞分泌生长因子所致。因的活化剂，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。分化，最后在附加突变
18、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确调控的方法之一是DNADNA甲基化甲基化 这是一种从遗传中这是一种从遗传中获得的，使获得的，使DNADNA发生化学变化的渐进性调控过程。发生化学变化的渐进性调控过程。DNADNA甲基化这种甲基化这种DNADNA分子中的碱基修饰作用发生在分子中的碱基修饰作用发生在DNADNA复制之后、转录之前。复制之后、转录之前。DNA DNA的异常及其对基因功能和表达的影响是癌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。症发生、发展的主要原因。DNAD
19、NA甲基化的异常能够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导致基因的异常调节和遗传信息的改变。DNADNA甲基甲基化系统的失常可能在癌症早期发生及发展过程中有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。所以着重要的作用。所以DNADNA甲基化与细胞癌变有着密甲基化与细胞癌变有着密切的联系切的联系。DNA甲基化（续）DNADNA甲基化是细胞开闭基因表现的一种方式，例如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，基因就越的表现；当甲基化程度越高，基因就越“
20、沉默沉默”，反之，反之则否。则否。在任何时候，细胞内都有处于活化状态的基因和失在任何时候，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，活状态的基因。在肿瘤细胞中，DNADNA甲基化发生异常改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。参与肿瘤的发生、发展。DNA甲基化（续）构成构成“内源性突变剂内源性突变剂”甲基化的甲基化的DNADNA是突变的易发点因此构成了是突变的易发点因此构成了“内源性突变剂内源性突变剂”。由于胞嘧啶或。由于胞嘧啶或5-5-甲基胞嘧啶甲基胞嘧啶的嘧啶环的嘧啶环4 4位脱氨
21、基产生尿嘧啶或胸腺嘧啶所位脱氨基产生尿嘧啶或胸腺嘧啶所以以DNADNA中的中的5 CoG-3 5 CoG-3 序列易发生变化而转化成序列易发生变化而转化成5 5-TpG-3-TpG-3 或或5 CpA-35 CpA-3序列。导致序列。导致DNADNA上的上的U U经两次经两次复制则转变成复制则转变成T T，因此遗传信息改变。，因此遗传信息改变。DNADNA甲基化（续）甲基化（续）后生遗传机制后生遗传机制 有时甲基化未引起有时甲基化未引起DNADNA突变，但抑制了基因的突变，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
22、基因功能变化被称为丧失。由这种机制而引起的基因功能变化被称为后生遗传机制。通过后生遗传机制。通过DNADNA甲基化的效果，不需要一甲基化的效果，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的目的。目前为止发现的致癌的6 6种可能性机制中种可能性机制中有有3 3种机制与种机制与DNADNA甲基化直接有关甲基化直接有关六、癌症的诊断1 1傅里叶红外光谱傅里叶红外光谱 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
23、能在分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。的进展。2 2姊妹染色单体互换姊妹染色单体互换 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检查某些遗传性疾病易发肿瘤的细胞D N A D N A 损伤与修复。因此肿损伤与修复。因此肿瘤疾病的早期诊断展现了良好的前景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
