细胞生物学的研究领域篇1
一、国内外细胞生物学教学状况
由于细胞生物学是现代生命科学领域的基础学科，国内外综合性或专门性的教学机构都将细胞生物学教学放在特别重要的地位，教学手段的建设也发展迅速。
细胞生物学课程本身的知识内容多、理论推导复杂，学生平时的学习会遇到理解方面的困难。因此，国外许多教学机构很早就开展了将深奥难懂的理论知识以直观、形象的方式向学生教授的模式探索。随着多媒体技术的兴起，他们制作了许多精美的动画，演示细胞生物学中抽象难懂的内容，例如，细胞分裂、细胞骨架蛋白的组装与去组装、肌肉运动、白细胞运动、细胞衰老等。这些平时没有直观感受的、关于分子细胞生物学方面的抽象内容转换成教学动画素材后，形象地帮助学生去理解相关知识内容，使得他们对生命的奥秘有了深入的理解，并进一步对细胞生物学产生浓厚的兴趣，从而最终投身于生命科学领域的科学研究。从近50年来诺贝尔奖颁布情况来看，接近90%的诺贝尔奖项目与细胞生物学有关，这个情况一方面表明细胞生物学在现代生命科学研究中的重要地位，另一方面也从侧面反映出国外重视细胞生物学的教学，从而培养大批专业基础扎实而富有创新能力的科学研究人才。
国内重点综合性大学也都非常重视细胞生物学的教学与研究，从1950年细胞生物学的正式诞生开始，兰州大学、北京大学就建立了专门的细胞生物学教学与科研机构。目前中山大学、北京大学、中国医科大学、北京师范大学等985、211高校先后建立了细胞生物学教学网站。近年来，根据对国家自然基金项目审批情况的不完全统计与分析，国内这些学校在生命科学领域中所申报成功的项目里细胞生物学所占的比重逐年增高。例如，北京大学承担的生物方面国家自然基金中，近五年来细胞生物学领域有关研究从50%上升到近80%；西北农林科技大学在学校学科发展战略性政策倾斜思想指导下越来越重视细胞领域的研究，近年来国家自然基金获批数量飞速增长，这也与对细胞研究的重视有关。这些国内情况表明，随着细胞生物学的发展，科研工作人员研究水平逐步提高，而大学要培养高水平生命科学领域的科学家，就必须要重视包括细胞生物学在内的三大基础科学的教学与研究，这对高校教师完善科研思维、促进他们的科研发展具有重要作用。
然而，细胞生物学内容繁杂，抽象的地方多，而且新方法、技术、观点层出不穷。这导致学生在学习细胞生物学的过程中有一定的难度。同一个班级，不同学生个体差别很大，特别是传统的、单一进程的输灌式教学方式容易导致学生学起来产生枯燥感，挫伤他们的学习积极性。这样的状况不利于细胞生物学的学习。因此，建立一套立体化教学体系，启发式、探索式的学习也许能让不同层面的学生找到适合自己的路径以便更好地学习[2]。
二、立体化教学理念与实践
立体化教学包括立体化教学资源、立体化教学层次和立体化教学评价，主张综合利用网络平台、多媒体课件等手段循序渐进地传授基本知识，形象而系统地传授抽象的内容，因材施教，对不同个性的学生制定广度和深度不同的个性化教学内容，基于“厚基础、重个性”的理念开展立体化培养，对学生的学习与提高、教师的教学与科研都有许多好处[3-5]。
（一）教学资源的立体化
依据教学大纲设置内容合理、多媒体丰富的学习平台，让不同的学生找到适合自己的学习模式[6-7]。全方位、立体化的教学首先在资源上能把细胞生物学抽象的知识形象而生动地呈现给学习者，知识密度大、表现力强，通过将教学内容化静态为动态、化抽象不可见为直观可见、化复杂多变为简洁明了，可以顺利地引导学生突破思维障碍，使原本艰难的教学活动充满魅力，更能有效地激发学生的学习兴趣和欲望。例如，在绪论中引入哈佛大学制作的白细胞在毛细血管内壁滚动和钻入发炎组织部位过程分子细胞生物学机制的动画，让学生体会到不起眼的生命活动现象中原来也有如此多的奥秘，好奇心被激发出来，从而对课程各部分的学习产生浓厚的兴趣。在细胞骨架章节中回顾并详细讲解这段动画，有助于学生形象地理解相关知识，并能够与细胞膜结构和功能、中心法则、蛋白质分选等内容开展知识点之间的立体化联系。又如肌肉运动中的肌丝滑行过程反应步骤多、抽象而复杂，用动画可直观地演示动作电位产生、钙离子释放、钙离子结合、原肌球蛋白位移、atp分解释放能量、肌动蛋白与肌球蛋白之间的相互运动、钙离子回收等生理过程。原来枯燥、呆板、深奥的科学原理，从多角度、多层面以更真实、更直观、更立体的方式表现出来，更加便于学生对知识的理解和掌握，使艰深的专业知识学习成为一种乐趣。在传统的教学中，教师讲解这些内容面向不同班级的学生要多次反复地在黑板上画图、板书，有时因为内容艰深容易顾此失彼，徒增学生的困惑，而形象生动的动画能大大减轻教师的负担，大大增加课堂内的有效讲授时间，较好地解决学时少、内容多的矛盾。通过教学资源的立体化，向学生提供一个生动而丰富的教学课件与网络平台，对传统教学时间、空间是一种突破，可为学生提供充分的课后学习资源，作为学生补充学习之用，也为学有余力的学生对某些感兴趣的领域自学提供良好的平台和深入思考的空间。
细胞生物学的研究领域篇2
本书以2004年9月在伦敦帝国理工学院举办的“干细胞修复与再生专题研讨会”讲义为基础，内容涵盖了当今在基础干细胞生物学、干细胞操作以及干细胞治疗的临床应用等领域的研究热点。
全书共16章。第1章概述干／祖细胞生物学的基本观点与最新研究进展；第2章介绍不对称分裂原理在成体干细胞的鉴别与扩增方面的应用；第3章介绍造血干细胞的形成与定向分化的转录调控；第4章介绍出生后新血管形成过程中内皮祖细胞、生长因子和细胞外基质分别发挥的作用；第5章介绍干细胞的位点特异性重组基因工程改造；第6章从动力学角度介绍造血干细胞自我更新、分裂以及植入体内后发生的变化，同时概述了实验血液学和造血干细胞移植的发展历程；第7章介绍干细胞与组织工程已取得的成就和面临的挑战；第8章介绍人胚胎间充质干细胞的特性，以及在产前诊断和基因治疗等方面的应用；第9章介绍基因修饰间充质干细胞在再生治疗方面的应用；第10章介绍源于胚胎干细胞的心肌细胞的药理学特性表征；第11章介绍成体干细胞在心脏细胞替代治疗方面的应用；第12章介绍胰脏与肝脏的再生；第13章介绍肝外干细胞在肝脏再生与修复方面的应用；第14章概述胚胎干细胞诱导分化β胰岛细胞的研究历程；第15章概述干细胞移植临床应用前的审核步骤与标准以及主要应用领域；第16章介绍应用于移植后干细胞体内示踪的核磁共振成像技术与对比剂。
本书的内容以研究进展和存在的问题为主，没有对基础理论与概念做系统讲解，贴近干细胞研究领域的前沿，可供对干细胞领域有一定了解的基础生物学、分子生物学、发育生物学、生物医学工程、临床医学等相关专业的研究人员、教师、研究生和高年级学生参阅。
细胞生物学的研究领域篇3
1中国干细胞产业结构
目前，从我国干细胞领域企业的产业格局[5]分布来看，我国干细胞产业链条明显可划分为上、中、下游产业三种不同的商业模式。不同产业链[6]上企业在业务上侧重点也不同。
1.1上游产业：干细胞采集及存储业务。细胞上游企业主要是以采集和存储业务为主，即主要是进行脐带血干细胞、脂肪干细胞等干细胞物质的采集及贮存。代表企业有如广州市天河诺亚生物工程有限公司的广东省脐带血造血干细胞库，协和干细胞基因工程有限公司的天津市脐带血造血干细胞库等。由于脐带干细胞移植不仅可以为患者减轻放疗、化疗产生的副作用，同时为患者造血功能恢复缩短时间，而新生儿脐带血中恰恰含有丰富的造血干细胞[7]，因此，脐带血造血干细胞库的存储业务得以大力开展。除了脐带血造血干细胞库外，近年来间脂肪干细胞及胎盘干细胞[8]库也逐渐发展，代表性的有广东省赛莱拉-暨南大学干细胞研究与储存院士工作站的人类干细胞库，该库在国内第一家倡导免费储存干细胞，以“为生命服务”为理念，同时成立了“关爱生命基金”，随着脂肪干细胞[9]与胎盘干细胞研究的不断深入，消费者治疗需求的不断增加，有可能将成为未来干细胞存储业务的新起点。
1.2中游产业：干细胞技术研发。干细胞中游企业，主要包括各类从事干细胞增殖、开发干细胞制剂业务等干细胞技术及产品研发的相关企业。它们应各类组织和个人的需要，为他们的新型药物研制、疾病治疗等提供干细胞。这些类型的企业以输出干细胞治疗技术为主，主要针对脑瘫、脊髓损伤等疑难疾病提供干细胞治疗技术，或者通过为患者提供个体化治疗[10]，再按照一定的比例与医疗机构分享治疗费用。像深圳市北科生物科技有限公司、吉林省中科生物工程有限公司等就是这类企业。
1.3下游产业：干细胞移植及治疗。干细胞下游企业，主要包括一些开展干细胞治疗的，以各类干细胞移植及治疗[11-14]业务为主体的医院，如武警总医院干细胞移植治疗中心、天坛华普医院等。由于利用细胞的再生性和介入性，对患者的病灶进行生物治疗，加之已有一些积极的临床治疗[15-16]效果显现，为此多数具有一定条件的医院都争先恐后地进入了这一热点领域，积极开展干细胞移植及治疗业务。截至2008年12月31日，经省级卫生行政部门批准，并在中华骨髓库管理中心备案的造血干细胞移植、采集医院总计107家。
2中国干细胞产业演进
中国政府对干细胞技术的研究开发非常重视。未来十年，将会是干细胞产业发展的一个关键阶段，预计中国拟建干细胞临床实验基地，为之前国内不规范的市场提供完善的法律法规保障，使中国整个干细胞治疗[17]产业进入一个全新的时期。
2.1干细胞研究已居国际前列：对人类干细胞的研究而言，中国几乎与国际同步。在国际首次报道人胚胎干细胞系建立之前，国内已有科学家分离培养人类胚胎干细胞的报道。1998年以来，以国家科技部和国家自然基金委员会为主的部级科技规划与投资机构，先后把干细胞研究作为我国科技发展的重点领域，2000年以来，连续多年设立863、973、国家自然基金重点项目等，投入大量资金支持干细胞研究。还依托高校和科研机构，建立了部级干细胞工程技术研究中心和干细胞产业化基地[15，18]。各地方政府和综合性大学、医科院校和科研机构，争先恐后地投入干细胞研究，建立了相对完善和独立的干细胞研究机构。特别是近年国家提出把生物等战略性新兴产业培育发展成为我国先导性、支柱性产业[19-21]的口号，我国干细胞研究发展更是突飞猛进，不仅在胚胎干细胞、ipS细胞研究、重大疾病的干细胞治疗技术与产品研发等多个领域取得了进展，更有多个产品进入临床Ⅰ期、临床Ⅱ期阶段，初步形成了我国干细胞研究开发的技术体系，推动了干细胞研究产业化发展[22-23]。
此外，从干细胞领域各国发表文献数量（见图1）来看，在2000年，我国研究文献数量少于德国、日本和英国；但2011年度已经赶超德国、英国和日本，仅仅落后于美国。而在发展速度上，呈现较快的增长率。这与我国对再生医学领域[1]的重视和科研投入不无关系。但以美国为首的领先国家的发展速度也非常快，在原始创新能力与标志性成果方面远远超过我国，且在多个方面都占领了优势，对我国未来的发展也构成了挑战。
2.2干细胞产业发展中存在的问题
2.2.1目前我国干细胞研究[24-25]布局缺乏系统性，存在一些不足之处。首先是干细胞研究小型化特点显著，且较为分散，大多数小组只掌握单项技术，且低水平重复现象严重，缺乏创新，在干细胞与微环境的相互作用、干细胞应用转化研究与关键性技术[26]等方面还没有取得明显突破；其次对干细胞生物学基础理论研究不够，对胚胎发育干细胞的增生、迁移、特定分化以及成体干细胞的分化和转分化机制等所知有限，对调控干细胞分化因子的研究也只处于初级阶段，这些因素都影响干细胞研究的持续发展[27]，且难以出现重大突破。
2.2.2我国干细胞研究的资金投入不够。我国干细胞研究的资金主要来自政府，与国外民间和社会资本的大胆投入相比，国内的社会企业和风险投资公司虽然普遍都看好干细胞研究的发展前景，但态度依然非常谨慎小心。由于政府投入资金有限，这在一定程度上限制了我国干细胞研究的资金来源，不利于我国干细胞研究产业化进程的推进。
2.2.3我国目前在再生医学方面知识产权意识薄弱，取得的知识产权较少，这为未来再生医学发展和临床应用埋下了隐患。尽管如此，2012年度，在干细胞临床研究遍地开花的情况下，卫生部了《关于开展干细胞临床研究和应用自查自纠工作的通知》，促进干细胞治疗技术科学、有序地发展，规范干细胞临床研究和应用行为，整顿干细胞治疗工作，要求全国各级各类从事干细胞临床研究和应用的医疗机构及相关研制单位，应当按照《药物临床试验质量管理规范》和《医疗技术临床应用管理办法》要求，开展干细胞临床研究和应用项目。整体而言，亚洲国家对于干细胞与再生医学的伦理规范较西方国家要宽松许多，这也是推动亚洲国家再生医学发展的有利因素。我国在再生医学管理与规范方面已经形成体系，并逐步完善。
2.3产业化发展前景：在2009年公布的中国科学院战略研究系列报告—《创新2050：科技革命与中国的未来》绘制了我国未来50年在18个重要领域的科技发展路线图，将“干细胞与再生医学”列为影响我国可持续发展能力的7个战略性科技问题之一。总体来说，我国再生医学的基础研究和临床治疗与国际领先水平的差距不大，在某些方面有我国自己的特色和学术优势。
首先，国家对干细胞和再生医学相关领域给予高度的重视，出台了相关政策，并形成了稳定的资金支持机制。2003年，国家科技部和卫生部联合制定了《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》，明确规定我国支持治疗性克隆研究。在相关政策的指导下，国家“973”计划、“863”计划、国家自然科学基金等对干细胞、治疗性克隆、组织工程技术与产品、再生医学相关评价体系等进行了资助。“十五”期间资助约1.5亿元。
其次，在科学研究的推动下，国内的干细胞产业已形成初步规模，如协和干细胞基因工程公司、深圳北科生物公司等。国内已启动建立“中国造血干细胞捐献者资料库”。目前正在实施的脐血库主要分为公共库和自体库，主要分布在北京、上海、天津、广州、济南、成都、西安等7个城市。我国很多干细胞机构还建立了工程研究中心，包括科技部国家干细胞工程技术研究中心等。国内很多重点大学如北京大学、复旦大学、中山大学都设立干细胞研究部门，很多科研机构也涉及到干细胞研究。但国家尚未制定出明确的符合国情的战略部署、项目规划、审批和监管条例。此外，由于干细胞知识的普及和干细胞移植个体治疗技术的发展，中国的许多医院和医生很快接受干细胞及再生医学的概念，开展了一些干细胞的临床试验。
未来，干细胞技术将成为解决人类重大问题的突破点。而多家部级、省市级产业化基地的建立，标志着干细胞相关技术研究成果向实际生产力转化，逐步推动形成新的干细胞研究和产业新格局。2012年12月，根据2012年度省部产学研结合院士工作站项目审评及广东省政府的批准，广东省赛莱拉-暨南干细胞研究与储存院士工作站作为广东省唯一的一家干细胞存储院士工作站入选，亦将给予广东省干细胞产业的发展带来新的国际竞争力。
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细胞生物学的研究领域篇4
“在该领域，目前的发展态势很像Dna重组技术早期。上世纪70年代中期，人们并没有意识到Dna重组会有现在这么广泛的用途，而且人们也低估了其用于治疗手段的困难程度。”威斯康辛州麦迪逊莫格里奇研究院再生生物学研究所主任詹姆斯·汤姆森说，“而现在，干细胞也处在相似位置。尽管直接用于治疗最终可能带来丰硕成果，但作为一种研究工具，人们低估了它的使用范围。”
从毒性测试到新药开发
大约两年前，一些药物公司开始尝试性地涉入干细胞领域。现在，制药行业越来越多地用干细胞来测试药物毒性，以发现潜在的新疗法。
比如CellularDynamics公司出售人类心肌细胞，生产脑细胞和血管上皮细胞，还将推出一系列人类肝脏细胞。心肌细胞来自诱导多能干细胞（ipS细胞）。汤姆森说，“基本上所有的大型制药公司”都买过一些。
此外还有总部在英国的医疗技术公司通用电气医疗集团。3年前，英国干细胞生物学家斯蒂芬·明格辞去学术工作，带领通用电气医疗集团进入干细胞领域。他们出售人类心脏细胞已经一年有余，这些细胞来自胚胎干细胞，他们很快也会卖肝脏细胞。
最关键的问题是，在许多药物问题的案例中，只有那些药得到了美国食品和药物管理局（FDa）等机构的许可并进入市场后才能发现其中的问题。明格说：“这些药只是通过了各种动物实验，然后通过了制药工业的Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期临床阶段，获得了FDa许可。”
“在这方面，许多动物模型并不得力。小鼠实验虽然效率很高，但在临床实验后期却不能在人类身上重复。因此多年前人们就开始使用试管模型，以此来代表人类疾病，这是一个巨大的进步。”位于加利福尼亚旧金山的生物制药公司ipierian战略与合作开发高级主管亚当·罗森塔尔说。
明格及其研究小组曾对心脏细胞进行盲评实验，以检验这些细胞对各种不知名的药物化合物的反应，看它们是否具有毒性。明格说，当药物被打开时，他们发现细胞对那些已知有毒的化合物立刻起了反应。
使用干细胞测试能带来明显的健康利益，可以在药物上市之前消除其危险的副作用，同时也能避免继续投入开发成本，节约了数百万资金。
除了测试药物毒性，干细胞还是一种开发新药的重要工具。CellularDynamics和通用电气医疗集团两家公司销售的干细胞，都有这方面的功用。
ipierian公司并不向其他药物公司出售其产品，而是用于内部开发。他们正在研究治疗老年痴呆症等神经退行性疾病的药物。该公司不久前曾宣布，他们正在开发一种瞄准tau蛋白的单克隆抗体，这种蛋白在老年痴呆症中起重要作用，此外还有其他与神经退行性疾病有关的蛋白质。公司表示，这些决策都是建立在干细胞研究的成果之上的。
未来之路影响深远
这一新生领域也有着许多未知数。ipierian共同创始人、哈佛干细胞研究院转化医学部主任李·鲁宾说，比如能够将干细胞用于研究某种特殊类型的疾病还存在很多争议，尤其是那些非遗传性的或晚发型的紊乱，以及与多组织间相互作用有关的疾病等。
细胞生物学的研究领域篇5
2017年6月21日，上海――科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技（以下简称：赛默飞）与同济大学、意大利都灵理工大学签署了三方合作备忘录。三方将通过“产学研”联动的学生培训与实习项目，共同培养学术型与应用型高素质人才，为中国前瞻性科学领域的创新发展贡献力量。此外，以当日首场“干胞专题研讨会”为起点，三方将在医学、环境、化工等领域开展全方位的交流与合作，以期在多个学科领域取得新进展、新突破。
随着干细胞研究被列入“十三五”国家科技创新规划，并得到国家重点研发计划科研基金的支持。其研究与应用几乎涉及所有生命科学与生物医药领域，前沿科研机构对干细胞研究以及以干细胞为基础的再生医学一直给予了高度的关注，以期实现临床应用上的广阔前景。赛默飞通过与中国乃至全球重点院校的合作将以领先的产品和服务，推动合作伙伴在干细胞领域最前沿的基础研究与应用突破，从而使再生医学新疗法早日惠及全球患者。
赛默飞中国区总裁江志成（Gianlucapettiti）先生表示：“作为全球科学服务领域的领导者，赛默飞始终致力于优化全球客户的科学研究与操作。我们希望通过此次合作，为国内与国际领先高校在干细胞、基因测序、精准医学、结构生物学等重要领域的科学创新增添助力，加速前沿医学临床应用的发展与成熟，引领新一轮的医学变革，从而提升中国以及全球整体健康水平，践行赛默飞‘使世界更健康、更清洁、更安全’的使命。”
同济大学常务党委副书记方守恩表示：“我们很高兴能与意大利都灵理工大学、赛默飞达成三方合作关系。同济大学走在中国干细胞研究的前列，并承担了首批国家重点研发计划‘干细胞及转化研究’重点专项。为了持续加速研发进展，我们长期寻求与领先的院校与企业进行合作交流。基于此次合作，我们将与都灵理工大学以及赛默飞分享行业前沿知识。相信通过知识、技术与人才的交流，我们能在生命科学领域的科研与转化方面取得更大的突破。”
都灵理工大学技术转移副校长emiliopaolucci教授表示：“作为世界顶尖的科技类大学，我们长久以来与中国的重点院校与优秀企业有着密切的协作，也吸引了越来越多的中国学生来我校学习。我们很高兴能与赛默飞和同济大学建立合作关系，从而促进中意合作，并参与到中国提升创新活力与科研实力的进程中。以此次学术交流为良好开端，我们计划将合作范围拓展至医学研究、环境、化工等更多领域，全面加速院校与企业的联动，共同提升科学研究与创新实力。”
细胞生物学的研究领域篇6
带着创业的梦想,许晓椿从美国留学回国后,一直在寻找升起太阳的“地平线”,最后,他把目标选择太湖之滨的无锡。作出这个选择,缘于无锡的“530”引进领军型人才计划。
出生于“生物研究世家”的许晓椿,有着美国辉瑞制药和纳斯达克上市公司资深项目经理、研发总监以及北大方正医药研究院副院长的经历,近10年高科技领域的从业背景,让他积累了丰富的医药行业和国际性企业经营管理经验。前年春节,他在无锡创立了新融和药业有限公司。
许晓椿认为,在企业的初创脆弱期,政府的有力扶持很关键。他说:“无锡‘530’计划不仅给我们资金上的支持,而且还免费为我们招聘人才,提供保姆式服务,保证相关政策能够尽快落实,使企业能够少走很多弯路,很快步入正轨。”
新融和的创业团队虽然人数不多,但企业顾问都是由海内外知名生物医药领域专家包括院士、校长、国外大型制药企业研发型人员组成。这一“豪华”阵容决定了新融和要走一条与众不同的道路。
与传统医药企业相比,新融和药业是致力于开发拥有独立知识产权的创新型药物企业,研发药品主要涉及中枢神经、心脑血管、免疫炎症、代谢综合症及糖尿病和肿瘤等五大领域。短短一年时间内,公司已开始研发10个国家一类新药,今后将启动两个临床注册,一个是治疗糖尿病的新药,另一个是专治自闭症的药物。据介绍,治疗糖尿病的新药可针对糖尿病发病高危人群,同时降低糖尿病引起的各种并发症。治疗自闭症的药物则可通过改良中枢神经信号的传导,影响脑神经的交流。目前药物即将进入临床试验。
细胞生物学的研究领域篇7
2016年的诺贝尔生理学或医学奖日前已经揭晓。在273位被提名的科学家中，日本科学家大隅良典（日文：大隅良典/おおすみよしのり；英文：osumiYoshinori）最后折桂，北京时间10月3日17：30分，诺贝尔基金会宣布将2016年的诺贝尔生理学或医学奖授予大隅良典教授，以表彰他在自噬反应（autophagy）领域做出的卓越贡献。
大隅良典，是日本分子细胞生物学家。他1945年生于日本福冈县，1974年获东京大学博士学位。在美国纽约洛克菲勒大学度过三年之后，他回到东京大学，并于1988年建立了自己的研究团队。现年71岁的大隅良典现任日本综合研究大学院大学名誉教授、基础生物学研究所名誉教授，大隅良典的专长是生物学，特别是分子生物学领域，其最知名的成就，是阐明细胞自噬的分子机制和生理功能，是细胞自噬研究的先驱。今年7月11日大隅良典在《DevelopmentalCell》上宣布：他们成功探明了细胞自噬（autophagy）的启动机制，这对预防和治疗由细胞自噬引发的多种疾病有重要意义。
诺贝尔生理学或医学奖评选委员会在10月3日的新闻公报中指出，大隅良典的研究成果有助于人类更好地了解细胞如何实现自身的循环利用。在适应饥饿或应对感染等许多生理进程中，细胞自噬机制都有重要意义，大隅良典的发现为理解这些意义开辟了道路。
细胞自噬是近年来热门研究领域，词语“autophagy”源自希腊词语“auto-”和“phagein”，前者意思是“自我”（self），而后者的意思则是“去吃”（eating），而“自噬”表示的字面意思是就是“自己把自己吃掉”（self-eating），实则是一种细胞自身成分降解和循环的基本过程。通俗地说，细胞可以通过降解自身的非必需成分来提供营养和能量，也可以降解一些毒性成分以阻止细胞损伤和凋亡。
正是通过大隅良典等科学家的不懈努力，现如今我们知道：细胞自噬是真核细胞内广泛存在的一种高度保守的生命现象，是细胞在缺氧、饥饿等应激条件下通过自我分解受损、变形或失去功能的蛋白质和细胞器以维持细胞内环境的稳态和基因组稳定性的一种方式，有利于使细胞在生长或环境改变导致的应激和压力条件下获得生存优势。它既是细胞的一种自我保护机制，也是一种与凋亡并列的程序性死亡机制。
发现细胞自噬机制的艰难历程
在大隅良典等科学家的不懈努力下，今天我们对细胞自噬有了一定的了解，可是，搞清细胞自噬机制却历经了很多坎坷。
上世纪中期，科学家发现，细胞能将自己内部的多余的蛋白质和细胞成分打包在一起用膜包起来（也被称为“自噬体”），形成囊泡并运送到溶酶体（细胞中的小隔间，可以降解细胞成分），从而将其降解。打个比方，就好像打包好自己家的垃圾，通过垃圾车拉走，送到了垃圾回收站。
研究人员发现，正常大鼠肝细胞中存在包含退化细胞质的膜结构，但其丰度在灌注胰高血糖素之后或暴露于有毒物质之中时会大幅提升。在认识到这种结构具有消化细胞内部分内容物的能力后，1963年，克里斯汀？德・迪夫创造了“自噬”这个词，并在发表的文章中广泛讨论了这个概念。
几年后，基于电子显微镜的观察结果，科学家发现了哺乳动物细胞中也存在这种自噬现象。研究人员接下来发现：自噬现象本身处于低水平状态，但在各种组织包括脑、肠、肾、肺、肝、前列腺、皮肤和甲状腺的分化和重塑期间，这种现象加剧。此外，除了单细胞真核生物中存在自噬现象，在阿米巴原虫、眼虫、四膜虫、昆虫和青蛙等后生动物中也发现了这种机制。
在随后的几十年里，该领域的进展有限，其作用机制和规律并没有得到很好的理解。当时人们还弄不明白细胞为什么要这样做，以及我们人类细胞是否也存在这样的行为。
直到上世纪90年代初，近30年过去，许多根本性问题仍无法确认：自噬过程是如何启动的？自噬体是如何形成的？自噬对细胞和有机体的存活有多重要？自噬在人类疾病中扮演什么角色？大隅良典的工作显著改变了人们对这一重要细胞过程的理解。
相关专家介绍，大隅良典的重要成就是利用酵母开展实验，发现了对细胞自噬机制具有决定性意义的基因。基于这一研究成果，他随后又阐明了自噬机制的原理，并证明人类细胞也拥有相同的自噬机制。
20世纪90年代，大隅良典带领其研究团队以酵母菌作为生物细胞的模板在研究细胞自噬的启动和进展过程获得重大突破，证明了酵母菌内存在细胞自噬现象，找到了识别和描述细胞自噬过程中重要基因的方法，并确认了细胞自噬机制上的15个起关键作用的基因。
大隅良典用面包酵母作为模型系统研究自噬，在检验了酵母细胞中确实存在自噬现象后，他开发出一种方法，能够识别和鉴定涉及这些过程的关键基因，他将第一个发现的突变基因命名为自噬基因1（apG1），随后报告了一系列真核细胞自噬机制必不可少的基因，命名为apG1-apG15。随着在酵母和其他物种中鉴定出的新自噬基因，atG作为基因缩写命名在此后的学术研究中得到统一使用。
1993年，大隅良典发表了他在酵母15个基因中的开创性发现。随后，他在酵母和哺乳动物细胞中克隆了这些基因并阐明了编码蛋白质的功能。
在接下来的几年中，大隅良典克隆了atG基因，并描述了一系列蛋白质产物的功能，包括在实验室证明自噬能参与调解细胞物质合成、降解和重新利用之间的代谢平衡，影响生物生命过程特别是响应饥饿等方面的作用。
基于大隅良典的开创性发现，自噬在人体生理和疾病中的重要性现在获得了广泛认可。同时，大隅良典的先驱性研究激起科学家对自噬的巨大兴趣。该领域已成为生物医学研究的最热门领域之一，自2000年起相关出版物的数量显著增加。
2001年，东京大学的生物化学与分子生物学教授noborumizushima报道了atg5的功能，这被认为是哺乳动物分子机制研究的第一环。2003年，以酵母的自噬相关基因为标准进行了统一命名，以“autophagy”中的字母atG命名，后面加数字以区分不同的基因。2005年，密歇根大学生物化学家的DanielKlionsky创办了第一本自噬杂志。2016年，东京大学的研究团队发现了atg13在自噬启动复合物中起到重要调节作用。
如何通过细胞自噬机制治疗疾病
感谢研究者Yoshinoriohsumi和其它从事后续研究的科学家们，如今我们知道，自噬能够控制细胞中重要的生理学功能，细胞中的组分需要被降解并且回收利用，而自噬作用就能够快速提供能量并且为细胞组分的回收利用提供基本的构件，同时自噬对于细胞对饥饿及其它压力的反应也至关重要。
自噬过程是将细胞内代谢废物以及一些无用或有损伤的细胞器装到其独特的运输工具――自噬小体中，然后沿着特定路线送到“垃圾加工厂”――溶酶体中进行回收和废物再利用。
通过自噬，细胞可以实现以下几种情况的动态调节：（1）在细胞能量匮乏时降解自身的非必需成分来提供营养和能量；（2）降解细胞内的毒性成分以阻止细胞损伤和凋亡；（3）在饥饿、缺氧或细胞损伤等特殊情况下启动应对压力的促存活通路。与细胞凋亡相比，细胞自噬更接近于逆境中的自救措施，维持了细胞的基本生命活动。
在细胞面对饥饿和其它种类的应激时，“自噬”发挥着不可或缺的作用，好比“食堂”、“净化器”、“兵工厂”、“垃圾回收站”。“食堂”：细胞自噬能快速提供燃料供应能量，或者提供材料来更新细胞部件。“净化器”：有研究发现，在肿瘤发展的早期，“自噬作用”通过减少细胞内“垃圾”（过氧化物）而维持细胞内环境的稳定，抑制肿瘤形成。相反自噬功能降低，会增加致癌风险。“兵工厂”：在遭受感染之后，细胞自噬能消灭入侵的细胞内细菌活病毒。“垃圾回收站”：细胞还能利用自噬来消灭受损的蛋白质和细胞器，这个质检过程对于抵抗衰老带来的负面影响有举足轻重的意义。
“自噬”是把双刃剑，由“自噬基因”来掌控。如果自噬功能紊乱可能会引发神经系统疾病、自身免疫病、衰老、感染甚至是恶性肿瘤。而即使自噬功能正常，也可能对人体不利。当癌症患者接受了放化疗后，自噬系统可能救活奄奄一息的癌细胞，使癌症无法根治。偶尔它可能又会热心过度，去除一些重要细胞，完全不理会这样做是否符合生物体的整体利益。所以掌管着“自噬”各个阶段的“自噬基因”就显得尤为重要了，人们也正在进行紧张的研究以开发药物，希望能够自由地掌控这把“双刃剑”。
近年来科学家发现，细胞自噬作用与生物发育以及许多人类疾病，如衰老、肿瘤、感染与免疫、心血管疾病、肌肉病变及神经退化性疾病等密切相关。应该说细胞自噬受到热捧的一个很重要原因就在于其与疾病的关联。复旦大学附属华山医院内分泌科的研究指出，作为基础性研究的“自噬”会从多方面对相关研究产生影响。
针对癌症的治疗
自噬在治疗癌症的方面有很大前景，如果细胞的自噬系统出了问题，正常细胞可能会转化成癌细胞。如果我们能知道怎么控制细胞自噬过程，也许就能让一些早期癌变的细胞通过加剧自噬的程度，让这些细胞凋亡以免发展成为癌症；另外还可以通过抑制癌症细胞的自噬，配合其他综合干预措施后，癌症细胞就会因为缺乏营养而死掉。
针对包括帕金森症在内的一些神经系统退行性疾病的治疗
人体的神经细胞不可再生，自打出生以后就是那么多，所以神经细胞能不能长寿，自噬细胞起到了关键作用。如果不能有效清除垃圾，就有可能造成帕金森氏病、阿尔兹海默症，这些病都跟神经细胞的不正常死亡有关。如果有办法可以控制神经细胞的自噬过程，那么就可以及时清除神经系统的垃圾，从而延缓、改善甚至逆转疾病。
2013年的一项研究就指出一种与细胞自噬作用相关的基因若出现异常，会导致一种罕见的脑病。这种罕见脑病被称作“伴随成人期神经退行性变性的儿童期静态脑病”（SenDa），患者大脑萎缩并伴随认知障碍。当时参与研究的科学家指出，自噬作用的异常，比如负责运送蛋白到溶酶体的自噬Cma过程出了问题，都有可能导致认知障碍。
针对糖尿病的治疗
有观点认为，绝大多数1型糖尿病是一种病毒感染后导致的胰岛细胞自噬凋亡，而2型糖尿病则是人体脂肪细胞受到了某种刺激后出现了一种自噬分化现象，所以如果能够进一步搞清楚自噬调控机制，就有可能为防治糖尿病提供崭新的思路。
针对病毒和细菌感染的治疗
病毒和细菌的感染是造成人类生病与死亡的主要原因，如果这些“侵略者”在细胞膜外面，免疫细胞就可以来对付他们，但如果像病毒那样，入侵到细胞内部了，自噬过程或能保护细胞，集中精力攻击病毒本身。有研究人员尝试用自噬机制治疗肺结核。
抗衰老
人体的衰老目前看来也是一种自噬受抑制现象，如果能够激发或者重建人体细胞的自噬，那么就能够完成细胞层面上的新陈代谢过程。
细胞自噬的典型特征是形成自噬体并呈递给溶酶体，这一过程在蛋白质和细胞器质量控制中起基础作用并维持了细胞能量的稳态。一些研究表明，自噬与细胞衰老密切相关，参与蛋白酶和自噬相关调节的BaG蛋白家族中BaG3/BaG1比值在复制性衰老时增高，且BaG3在细胞衰老时能介导自噬的激活。研究还发现在Ras诱导的细胞衰老进程中亦可观察到较高的自噬活性。
细胞中的受损蛋白质积累是生物体衰老的一个重要特征。而细胞自噬可以担任一个合格的“质检员”，消灭受损的蛋白质，以对抗衰老带来的负面影响。大隅良典的研究成果让人们明白了细胞自噬的关键基因和运作机制，有助于人类更好了解细胞如何实现自身的循环利用，从而找到抗衰老的办法。
自噬作用可能还能延长寿命
很多人都认为，许多疾病的发病几率，都会随着年龄的增长而升高。这可能是因为，年龄增大后，自噬作用的效率降低了。最新研究显示，如果能阻止自噬作用的效率降低，实验动物体内就不会有受损蛋白或细胞器的累积。
总之，自噬作用不但是细胞在养分不足时产生的应急反应，也是影响人类健康的重要因素。对于自噬作用，很多科学家开始从多个角度进行研究，对认识也在不断深入。了解如何控制自噬作用，对于治疗疾病甚至延缓衰老进程，都具有重大意义。
细胞自噬相关的增长点及投资热点
细胞自噬概念已经提出了相当长的时间，自噬机制的研究一直是生命科学的热门领域，不过，相关研究目前在临床应用方面还并不明朗。
雷帕霉素（西罗莫司）现已被科学家发现，是激活细胞自噬重要的化学分子，能诱发细胞自噬作用。研究表明，雷帕霉素（西罗莫司）能通过抑制靶蛋白（mtoR），激酶的活性从而激活细胞自噬。在阿尔茨海默和帕金森病小鼠模型中，应用雷帕霉素治疗能降低β淀粉样蛋白的水平、提高对β淀粉样蛋白聚集体的清除、抑制tau蛋白过磷酸化等，但是目前雷帕霉素（西罗莫司）还没有被批准应用于人体细胞自噬异常相关适应症。
作为一种有效的自噬诱导剂，雷帕霉素（西罗莫司）通过诱导细胞自噬从而减轻炎症反应，可能是其可以发挥免疫抑制的机制之一。目前雷帕霉素的衍生品已经获得批准用于治疗某些癌症：肾癌、肺癌和乳腺癌。近10多年来，研究证明它不仅可延缓与衰老相关的疾病，如癌症、心脏病和老年痴呆症的病程进展，延长寿命，还能推延正常衰老所带来的多种影响。
在临床转化方面，研究人员开发细胞自噬治疗疾病的首个化学药物是雷帕霉素（Rapamycin），这是一种经典的自噬诱导剂，可以通过抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mtoR）促进自噬的发生。雷帕霉素（Rapamyein）作为一种免疫抑制药，当人体移植了新的肾脏或其他器官后，会自然产生排异，而它能抑制这种反应。
自1999年，美国食品和药物管理局（FDa）批准雷帕霉素作为器官移植患者的药物，迄今已拯救了数以万计的移植患者的生命。此外，它还被应用于多种用途，如药厂用于心脏支架的涂层材料上，用于防止产生癫痕组织，出现再狭窄。
作为全球最具权威性和影响力的奖项，诺贝尔奖对科技发展的引导作用非常明显，这对于着重于相关技术研发的公司来说是个利好。细胞自噬相关药物雷帕霉素（西罗莫司）生产企业首先将直接受益。
雷帕霉素原研厂家是惠氏（后被辉瑞收购），目前已被批准用于防止肾移植手术后的器官排斥反应等。国内获得西罗莫司生产批文的企业包括华北制药、浙江医药、华东医药、海正药业和福建科瑞药业。不过，据了解，目前西罗莫司作为一种免疫抑制剂药物使用，主要是提供给器官移植手术的器官接受者，西罗莫司现在还没有被批准用于细胞自噬异常相关疾病的治疗或者预防。
细胞生物学的研究领域篇8
本书共有28章，分为11部分。第1部分转化研究的障碍，含第1-2章：1.转化研究的复杂性；2.甲基化、蛋氨酸与隐喻。
第2部分临床应用中的整合新兴科学，含第3-6章：3.临床医学中的整合新兴科学；4.微小Rna在人类疾病中的临床意义；5.整合新兴科学进入临床实践：不切除治疗转移性前列腺癌；6.早期癌症临床实验募集：障碍与机会。
第3部分转化研究的组织、优化、评述与资金支持。含7-8章：7.癌症相关的基金项目；8.生物医学进行转化研究中同行评议过程的挑战。
第4部分癌症研究中的转化科学，含第9-12章：9.对癌症患者临床实验转化性新兴免疫案例的理解；10.癌症中酪氨酸激酶抑制剂的转化性研究；11.儿童与青少年b细胞淋巴癌：从研究到临床再到研究；12.基于肺癌的转化研究的进展。
第5部分传染病学中的转化科学，含第13章：13.传染病分子诊断的转化研究。
第6部分内分泌学与营养学中的转化科学，含第14-16章：14.临床实践研究：肥胖学；15.肥胖与二型糖尿病的转化研究；16.转化科学进入实践：肥胖病与糖尿病患者需要什么？
第7部分转化科学与神经系统学，含第17-19章：17.转化性神经系统学：从数学模型到临床实践；18.老年痴呆症：根据临床前与临床研究讨论“研究到临床”与“临床到研究”两条路线；19.神经干细胞病毒疗法治疗多形性成胶质细胞瘤：转化方面。
第8部分干细胞与转化科学，含第20-21章：20.干细胞与转化研究的挑战；21.干细胞与转化研究。
第9部分转化科学对公共卫生与行为科学的作用，含第22-23章：22.吸食烟草与癌症患者之间的关系；23.行为学与公共卫生中转化科学的作用。
第10部分转化流行病学、生物统计学与信息学，含第24-25章：24.转化流行病、生物统计学与生物信息学；25.临床实践中个性化医疗的研究方法：系统回顾。
细胞生物学的研究领域篇9
插上科学的翅膀
2000年，袁凯从湖南省长沙市望城一中考入新中国科技的摇篮――中国科学技术大学，在生命科学学院开始了自己的科研人生。中国科大勤勉务实、宁静致远的校风从此烙进了他的血液。本科阶段扎实的理论学习的同时，在青岛海边以及数次进入大别山天堂寨的动植物学实地考察，在他年轻的心里播下了好奇的种子。2004年，袁凯被保送进入中国科学技术大学分子与细胞生物学系攻读博士学位，加入了他的科研启蒙恩师姚雪彪教授主持的细胞动力学实验室，开始利用体外扩增培养的癌症细胞系，研究细胞周期有丝分裂过程中，储存遗传信息的姐妹染色体在子代细胞间精确分配的分子机制。在攻读博士期间，他鉴定了参与有丝分裂染色体分离的新蛋白，揭示了重要蛋白激酶和磷酸酶调控细胞有丝分裂进程的多种作用机理和分子机制，同时，开始接触并熟练掌握利用生物光子学探针技术来对细胞周期的基本过程进行实时成像，逐渐领悟了胞生物学家们口中的“SeeingisBelieving”的魅力所在。这些博士阶段的研究成果，最终整理成为了国际主流期刊上发表的8篇学术论文，其中第一及通讯作者论文5篇。袁凯也获得了中国科学院朱李月华奖学金、中国科学院院长优秀奖、香港求是奖学金、美国细胞生物学年会travelaward等多项科研学术奖励。中国科学技术大学浓厚的科研氛围和恩师姚雪彪教授的言传身教，为他插上了科学的翅膀，去更广阔的国际舞台搏击长空。
坚定心中的理想
怀抱着进一步认识细胞周期的目的，特别是对胚胎发育过程中受精卵细胞如何通过细胞周期来自我增殖，最终形成自然界中形态各异的生物体的浓厚兴趣，袁凯在博士毕业后，于2010年远赴重洋加入了美国加州大学旧金山分校美国科学促进会会士双向电泳发明人patrickH.o’Farrell教授的实验室，开始利用模式生物果蝇来研究受精卵细胞快速增殖过程中的细胞周期运行规律和调控机制。在随后的6年里，袁凯在转盘式共聚焦显微镜下一遍遍的目睹着果蝇受精卵如何在2个小时之内从1个细胞增殖产生6000个细胞，并通过实验揭示了细胞周期蛋白Cyclin在驱动快速细胞周期以及保真有丝分裂姐妹染色体准确分离等方面的重要作用，更新了人们对有丝分裂进入以及有丝分裂后期起始的认知。当增殖产生足够数量的细胞之后，果蝇胚胎开始减慢细胞周期。袁凯博士解析了细胞周期延长的生物学机制，在导师patrickH.o’Farrell的指导下，提出了Dna复制放缓和迟复制现象的出现，是细胞周期延长的关键原因。这些重要研究成果，被整理成为了发表于国际权威期刊上的6篇高水平学术论文，其中第一及通讯作者论文5篇。在此过程中，这些在正常胚胎发育过程中让人匪夷所思的复杂细胞周期调控现象，也浇灌着袁凯心中那颗好奇的种子，催其生根发芽，渐渐枝繁叶茂，为他继续从事科研工作提供了强大的动力。
长期以来，对细胞核内基因组中的特定Dna序列的成像只能通过繁琐的荧光原位杂交离体染色实验，如何对特定Dna序列进行活细胞实时成像观察，一直是细胞生物学领域一个技术难题。在研究果蝇胚胎的过程中，袁凯利用植物致病菌Xanthomonas中的taL效应子，独立开发出了taLe-light技术，不但简化了对特定Dna序列的离体染色，而且实现了对靶标Dna序列的活细胞实时成像。taLe-light的应用前景，引起了美国加州大学旧金山分校HiV专家mikemcCune教授的注意，目前基于taLe-light的HiV新检测方法也正在研发之中。袁凯的这些科研成绩，也获得了美国programforBreakthroughBiomedicalResearch（pBBR）博士后奖、美国加州大学旧金山分校临床与转化科学研究所StrategicopportunitiesSupport青年研究员奖等多个科研奖励的认可。生命科学研究者喜欢强调Serendipity（机缘凑巧）这个词，袁凯希望他在果蝇胚胎研究中“凑巧”开发的小技术，有朝一日能在临床上找到应用的空间。
明确未来的方向
细胞生物学的研究领域篇10
关键词：骨缺损组织工程学种子细胞
【中图分类号】R4【文献标识码】a【文章编号】1671-8801（2014）04-0012-01
1种子细胞
组织工程是工程学和生命科学的使用原则，以生物材料为载体，整合分离的细胞，并能在宿主体内降解释放细胞形成新的有功能组织的学科。骨组织工程的研究主要包括：种子细胞的来源和文化；细胞载体材料的研究和开发，各种各样的因素在组织培养调节作用。随着骨组织工程的研究的快速发展，组织工程骨在临床应用领域已经成为最有前途的组织工程之一。本文将种子细胞的特点，支架材料、生长因子、功能、实验研究和应用其在临床的应用评估如下：骨组织工程中具有广阔的应用前景，其中，种子细胞的选择和优化是一个重要的环节，选择合适的种子细胞，是组织工程研究的关键一步，并从实验室到临床应用的重要转变。种子细胞主要来源：骨髓、骨、骨膜、骨外组织。其中骨髓由于取材相当方便，对机体损伤比较小，骨髓中的基质细胞容易体外扩增，自体移植无免疫排斥性，并在诱导因子作用下，可以使其向成骨细胞分化，而且具备广阔的应用前景，被看作为首选的种子细胞之一。骨髓基质细胞的成骨效应是由于骨髓基质细胞能转变为成骨细胞或软骨细胞，产生基质，形成新骨，并能使骨缺损修复。并且能自发分泌成一些因素，诱导周围结缔组织中的少数间充质细胞成骨细胞。合适骨髓基质细胞在体外培养条件下可以对成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌肉细胞和其它间充质来源的组织细胞分化。所以，又称为间充质干细胞。研究表明，BKSc中含有大量的诱导性骨祖细胞和定向性骨祖细胞。定向性骨祖细胞又能定向转变为成骨祖细胞而成骨，诱导性成骨细胞可以在异位移植或者自体移植时，能自发地分化成为骨组织诱导性骨祖细胞，能在诱导因子的作用下分化成为成骨细胞；Bmp存在在骨基质中，是一种有效的诱导物，并在促进骨缺损的修复中，Bmp作为诱导因子，靶细胞是一种未分化、有活力的间充质细胞，对已分化的骨细胞是完全没有作用。而且Bmp能有效地诱导BmSc中的诱导性骨祖细胞分化成为成骨细胞，这种诱导机理还不明确。
2支架材料
在组织工程研究中，寻找能充分发挥潜在的组织再生细胞支架材料是核心内容之一。支架材料不仅影响细胞生物学效率和开发，并决定种子细胞移植后是否与机体完全地适应，结合和修复的效果，是限制组织工程真正应用于临床应用领域的一个重要关键因素。理想的支架材料应该具备以下五个特征：①具有三维多孔的立体结构，而且有利于细胞的植入和贴附，涉及细胞养分的渗入和代谢产物的排出。②良好的组织兼容性，无免疫性。③良好的细胞接口，良好的的表面调控性，且有利于细胞的贴附，能为细胞在其表面生长，增殖，分泌基质提供一个良好的环境。④必须具有一定的可塑性和机械强度：材料也可能加工成所需要的形状，具有一定的机械强度，在植入体内后的一定时间内仍可保持原来的形状，使新形成的组织具有一定的外形，目前常用的支架材料按来源分为：人工合成支架材料和天然支架材料两大类。
3生长因子
在骨创伤早期，生长因子主要开始形成骨细胞活性，促进骨生成，后期作用并逐渐减弱，并参与骨的生长调节。生长因子具有诱导和刺激细胞增殖，并维持细胞存活等生物效应的蛋白类物质，促进细胞增殖、组织或血管的修复和再生都具有重要的增进作用。骨髓基质中含有很多种生长因子，如转化生长因子类胰岛素生长因子、骨形态发生蛋白（Bmp）、碱性和酸性成纤维生长因子、血小板衍生生长因子等等。到目前为止研究最多的是Bmp和转化生长因子B。Bmp是1965年的时候被发现，并被提出。到目前为止是最有效的促骨生长因子，并能诱导间充质细胞分化成为：成骨细胞和骨细胞，并促进钙化作用，产生钙化的骨基质生长。它有许多种克隆，其中以Bmp-2诱导骨化活性最为强大。许多学者利用基因工程将生长因子基因植入骨髓基质细胞，并使细胞增殖，同时表达所需要的定向分化生长因子，通过使用自体分泌的方式来调节，促进细胞增殖和分化。
4存在的问题与研究的展望
应用组织工程学原理修复骨缺损是一种新的和有前途的道路，其相关的生命科学、工程、细胞生物学、免疫学、材料科学等领域，是目前研究的重要热点，其主要表现在：细胞的来源、保存和组织移植的生长环境；聚合物生物材料研究；生长因子和植物细胞和可降解材料整理后修复骨缺损后组织的集成研究。现在需要解决的是：明确分化和增殖的细胞在体外培养的调控机制；加强组织的生物可降解材料集成修复后的研究，明确诱导因子对成骨细胞的促进作用。掌握成骨细胞最佳训练密度和繁殖；建立成骨细胞的成骨细胞库和大规模系统的成骨细胞培养体系；改善细胞物质相互作用，研究和开发优良的基质材料，解决人工聚合材料，是不能满足临床标准问题的。
参考文献
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