单细胞动物的主要特征(6篇)

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单细胞动物的主要特征篇1

【关键词】急性冠脉综合征炎症因子;C-反应蛋白血清淀粉样蛋A新喋呤黏附因子

急性冠脉综合征(acutecoronarysyndrome,ACS)是一组以冠状动脉内粥样硬化斑块破裂、出血继发血栓形成为基本病理生理特点,以急性心肌缺血和/或心肌坏死为共同特征的临床综合征,病死率较高,严重威胁人类健康。近年很多研究表明:炎症反应贯穿着动脉粥样硬化和ACS发病过程的始终,许多炎症介质、细胞因子、脂质、自身抗体可以活化炎症细胞,释放多种降解斑快基质的蛋白水解酶类和一些毒性物质,例如基质金属蛋白酶(matrimetalloproteinases,MMPs)、间质胶原酶、纤溶酶、弹力酶等,导致斑块不稳定乃至破裂,进一步引发血小板的活化,形成血栓;故炎症反应是斑块破裂后引发ACS的主要原因[1]。动脉粥样硬化不仅仅是脂质沉积病,炎症反应在其发展和粥样斑块的不稳定化过程中起了主要作用。研究与急性冠脉综合征发病有密切关系的炎症因子的作用机制可以为临床治疗提供一定的指导意义。

1C-反应蛋白(C-reactiveprotein,CRP)在动脉粥应硬化ACS发病过程中的作用

1.1C-反应蛋白的生物学特性

C-反应蛋白作为人体非特异性炎症的最敏感的标志物之一,是一种γ球蛋白,最初是因为能与肺炎球菌荚膜C多糖物质反应而得名的急性期反应蛋白,参与全身或局部炎性反应。其相对分子质量约为120×103,分子量为105KD,由5个(每个含206个氨基酸)相同单体以非共价键构成,是由白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1(IL-1)、肿瘤坏死因子(TNF-α)等炎性细胞因子刺激dnnovo肝细胞和上皮细胞合成。具有与IgG和补体相似的调理和凝集作用,促进巨噬细胞的吞噬功能,刺单核细胞表面的组织因子表达及其他调节免疫功能,因而CRP的高低与疾病的炎症反应程度关系密切。在正常人血清中的含量极微,一般少于10mg/L,但在急性炎症反应阶段其含量可迅速增加100多倍。C-反应蛋白主要是在白细胞介素-6(IL-6)的调节下由肝细胞合成,而IL-6的表达和释放是由白细胞介素-1(IL-1)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导的。这两种细胞因子与动粥样硬化斑块形成和ACS的炎性过程有关[2]。

1.2C-反应蛋白在ACS的可能作用机制

CRP可与其配体如脂蛋白、溶血卵磷脂结合,通过结合C1q和H因子经典途径激活补体系统,产生大量终未攻击复合物和终未蛋白C5b-9,从而造成血管内膜损伤[3];CRP诱导巨噬细胞产生组织因子、纤维蛋白原,促血小板凝集、纤维蛋白合成并能激活凝血因子及组织纤溶酶原激活物抑制物(PAI-1)的作用,机体凝血,纤溶机制失衡,从而促进冠状动脉内血栓形成,冠状动脉事件的发生。从冠心病患者尸检发现证实,粥样斑块中有大量的炎性细胞(如单核细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞、泡末细胞和肥大细胞)聚集,其中巨噬细胞和T淋巴细胞是破裂斑块中细胞的主要成分,斑块的纤维帽中侵入的巨噬细胞越多,斑块就越脆弱[4],ACS斑块破裂常见部位发生于粥样斑块的肩部(即正常内皮和斑块病变的交界处),此区炎性细胞反应最多,CRP沉积亦较多[5]。但国外Li[6]等人的研究发发现:CRP可以上调补体结合蛋白,保护内皮细胞,预防补体介导的细胞损害,提示了CRP在血管壁中可能同时起这促进和抑制动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的作用,是AS形成过程中重要的调节因素之一。目前这方面研究的重点还是CRP在动脉粥样硬化、急性冠脉综合征病变进展中有害的一面。

1.3检测CRP在动脉粥样硬化和冠心病发病中的意义

大量研究已经证实炎症对冠心病的形成起着重要作用,动脉粥样硬化(AS)斑块形成是一个局部和系统的炎症过程,局部炎症反应的增强,加剧了AS斑块胶原基质的降解、纤维帽变薄,使斑块的不稳定性增加,形成了易损斑块。易损斑块在血流的剪切力和或冠脉痉挛等因素的作用下发生破裂,诱发血小板激活、黏附、聚集,血栓形成是造成冠脉严重狭窄以至完全闭塞的主要原因,也是急性冠脉综合征(ACS)目前主要的发病机制,其中AS易损斑块的破裂现已视为ACS发病过程中最终要的始动环节。CRP作为一个敏感的炎症标志物,不仅能敏感的反映机体炎症反应的存在,而且其本身具有促进炎症以及斑块破裂,甚至诱发血栓形成的作用。

Anderson等报道,冠心病患者(冠脉造影证实)血清CRP水平是正常的2倍,AMI患者血清CRP水平则升高4倍[7]。研究还发现,斑块破裂前血清中高敏CRP(hs-CRP)水平明显高于未破裂斑块,说明通过检测血清炎性因子水平,能够间接反映斑块的易损性,可以作为预测斑块破裂的标志物;斑块破裂后,hs-CRP明显高于斑块破裂前,充分说明炎症反应不仅是斑块破裂的促发因素,也是斑块破裂后的继发性改变,hs-CRP反映斑块炎症的敏感性较高,可以作为斑块破裂的敏感的血清学指标。

Adhnoutaleb等发现CRP与急性冠脉事件有明显相关性[8],当血清CRP浓>3.6mg/L时,心绞痛患者冠脉事件危险性增加2倍[9]。ACS容易发生AMI及猝死,其病理基础是不稳定斑块,所以通过测定血清CRP水平的高低尽早预测其发生心血管事件(UA、AMI、心源性猝死)的危险性是很有意义的。

2血清淀粉样蛋白A(SerumAmyloidA,SAA)

2.1SAA的生物学特性

血清淀粉样蛋白是最近发现一种新的脂肪细胞因子,作为一种急性时相蛋白,在急、慢性炎症和创伤时,血清中的浓度显著升高。人血清中SAA水平的升高增加了患心血管疾病的危险性。新近的动物研究支持SAA在动脉粥样硬化(atherogenesisAS)中起一定作用这一假说。SAA可能通过与相应的受体Tanis蛋白质的相互作用参与炎症、心血管疾病、2型糖尿病的发生。

血清淀粉样蛋白A是由同一簇基因编码的一组多形性蛋白家族,包括急性血清淀粉样蛋白A(A-SAA)、组成性血清淀粉样蛋白A(C-SAA)。多种哺乳动物体内都发现了SAA基因,人类的SAA基因包括高度同源的SAA1、SAA2、不表达的SAA3及较少的SAA4,在4类SAA基因中都发现有NF-κB和C/EBP转录因子识别序列,2个转录因子协同作用或是各自结合在BZIP或REL结构域对SAA基因的转录有着重要的作用。另外其他转录因子也被发现在SAA基因的调控中发挥了作用[10]。过去认为SAA合成的主要部位在肝脏,动物研究一直认为肝脏组织是血清A-SAA主要来源;最近研究发现,A-SAA主要在人的脂肪细胞表达,而非肝脏组织,是一种新的人脂肪源性细胞因子[11]。近年来Walder等发现一种新的蛋白质-Tanis,是存在于肝脏的血清淀粉样蛋白A(SAA)受体,和炎症及2型糖尿病有着密切的关系。

2.2SAA与炎症反应和动脉粥样硬化

SAA和免疫炎症反应有着密切的关系:SAA的浓度在急性反应期可以升高1000倍,是由IL-6,TNF-α等前炎症因子特别是IL-6经由C/EBP、SAF和NF-KB受体介导的信号转导途径使SAA基因转录增加。研究发现SAA是一种新的前炎症性脂肪源性细胞因子,不仅仅是一个炎性标记物,而是一低度炎症信号的触发剂,同时也是一种化学趋化因子,可以吸引免疫细胞如单核细胞、多型核白细胞等参与免疫反应。令人感兴趣的是SAA也具有免疫抑制作用,研究发现在对大鼠的研究中SAA可以抑制IL-1和TNF-α诱导的发热。而且SAA能结合白细胞类似于其他载脂蛋白如apoA-I,能阻止组织损伤造成的局部氧化爆发反应,最近得知rhA-SAA能够阻止白细胞的迁移和脱颗粒[12]。

SAA通过结合HDL来识别结合吞噬细胞和内皮细胞,损伤HDL的功能促进吞噬细胞内胆固醇的外流。同时也加强单核细胞的化学趋化和黏附。更是一种能结合细胞外血管蛋白聚糖的载脂蛋白,而结合蛋白聚糖载脂蛋白对于脂蛋白的滞留作用在动脉粥样硬化形成中起了关键作用。体外研究发现,SAA能取代HDL中的apoA-I,在小鼠用脂多糖诱导的急性炎症导致了HDL结构的重塑。此外,含脂量较少的SAA2还能通过依赖ABCA-1和不依赖ABCA-1的机制促使胆固醇从巨噬细胞和其他细胞中释放[13-14]。

目前SAA与动脉粥样硬化密切相关的证据主要来源于临床流行病学研究。在多项观察和前瞻性研究中发现,心血管疾病的危险性随血清SAA水平的升高而升高[15]。此外,在心血管疾病危险增高的疾病如肥胖、胰岛素抵抗、代谢综合征、2型糖尿病和类风湿性关节炎等疾病状态下,其血清SAA水平亦显著升高[16-18]。因此,长期、慢性低度的SAA升高与心血管疾病危险性的升高密切相关。在感染和急性炎症过程中SAA的急性升高可能对机体的防御是有益的。而在代谢综合征、T2DM和其他慢性炎症中长期轻度的SAA升高,则可能是有害的。潜在的结果包括刺激单核细胞黏附及聚集到动脉壁和增加运输胆固醇到动脉壁细胞,这两种过程都可能导致动脉粥样硬化的形成和进展。由于SAA与蛋白多糖相结合[19-20],慢性炎症可能使含有SAA的HDL与细胞外的血管蛋白多糖结合变得更加容易,血管蛋白多糖对脂蛋白结合在巨噬细胞源性泡沫细胞的形成和动脉粥样硬化的所有阶段中都起着重要作用[21-22]。此种作用可以阻止HDL参与胆固醇的逆向运输和动脉壁的氧化过程。SAA还能刺激降解的蛋白酶如胶原酶和基质金属蛋白酶的表达,亦可能引起斑块的不稳定和破裂。

上述SAA是通过影响脂蛋白的代谢造成动脉粥样硬化的形成,而胰岛素抵抗阶段早期所致的内皮功能紊乱同样可以加快动脉粥样硬化的形成。C反应蛋白、IL-1、IL-6、TNF-α等前炎症因子诱导下通过NF-κB而浓度升高而引起胰岛素抵抗,高胰岛素血症加快了内皮功能紊乱进而加快动脉粥样硬化的形成。作为急性时相蛋白的SAA可以造成IL-1、IL-6、TNF-α等水平的升高无疑可以通过这一途径发挥重要的作用。但它在其中发挥了直接的作用还是间接的作用有待深入研究。

3新喋呤

3.1新喋呤生物学特性

蝶呤物质是从三磷酸鸟苷中衍生出来的喋啶混合物,是四氢生物喋呤生物合成途径中间产物,是苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸酶羟化过程中的辅酶。人体中新蝶呤是一种生物学上稳定的低分子化合物,有人认为新蝶呤是γ-干扰素(INF-γ)诱导单核/巨噬细胞活性增强的一个特定标志,因为巨噬细胞一旦被INF-γ激活,即能合成新蝶呤;并且体外实验也表明T细胞活化产生的INF-γ可刺激单核/巨噬细胞活性增强,分泌新蝶呤。细胞通过以下二种方式作用于单核/巨噬细胞:一种是通过INF-γ直接提高关键酶——环水解酶I活力使合成新蝶呤前体物质——三磷酸鸟嘌呤核苷增加;另一种是使三磷酸二氢新蝶呤增加,因为单核/巨噬细胞内缺乏转化三磷酸二氢新蝶呤成四氢新蝶呤的6-丙酮4-氢蝶呤合成酶,结果使三磷酸二氢新蝶呤堆积,然后在磷酯酶水解下变成二氢新蝶呤或者新蝶呤,从而使新蝶呤合成和分泌增加。另外单核/巨噬细胞也可刺激活化T细胞,两者相互影响。所以新蝶呤是细胞介导免疫激活的敏感标志,其浓度增加见于那些与细胞介导免疫激活有关的疾病[23]。

3.2新蝶呤的作用机制

新蝶呤的生理作用迄今尚未完全明了,新蝶呤及其衍生物抗氧化作用的性质可能具有一定重要性,现在还发现新蝶呤可能通过激活结构型一氧化氮合酶(cNOS)和诱生型一氧化氮合酶(iNOS)来调整细胞内部氧化还原状态。iNOS对细胞内钙离子的变化不感,一旦被激活即合成大量的NO,无限度增加的NO可能对血管壁有损害作用,原位杂交技术显示在泡沫细胞的粥样病变严重并有坏死的核心区域均有iNOSmRNA表达,提示NO可能是血管壁损害及粥样病变细胞的变性、坏死的诱因之一[24];更重要的是新蝶呤还可通过激活核因子κB(NF-κB)的信号传导通路,上调白介素(IL-1、IL-6、IL-8),INF-γ,肿瘤坏死因子(TNF),巨噬细胞化学趋向蛋白-1,血管细胞粘附分子1(VCAM-1),细胞间粘附分-1(ICAM-1),E-选择素(E-selectin),P-选择素(P-selectin)等前炎症因子的表达,明显增加血管壁内炎症反应[25-26]。

3.3新蝶呤在AS的发生发展的重要作用

AS本身就是一个慢性炎症过程,许多炎症因子具有触发、维持和加强炎症的作用,免疫系统又在其中扮演了十分重要的角色,研究发现动物在肺炎衣原体呼吸道感染后,在免疫系统的参与下心血管组织可发生病理学改变[27];在AS患者的淋巴细胞、单核细胞上发现细胞表型的改变,其表面表达有极易与炎症细胞相联结的β1和β2整合素。在转基因动物实验中证实T淋巴细胞和B淋巴细胞在AS的发生过程中起了举足轻重的作用[28]。这与我们所发现的冠心病(CHD)患者有新蝶呤水平升高结果相符合,说明细胞免疫反应参与了AS的形成和发展过程。

近来发现在AS斑块中,特别是在容易受损粥样斑块中的巨噬细胞和激活的淋巴细胞数量明显增多,而巨噬细胞和激活的淋巴细胞数量增多可加剧粥样斑块的损伤。T淋巴细胞激活后可分泌产生一系列细胞因子如可激活巨噬细胞的IFN-γ,进而由激活的巨噬细胞合成和释放基质金属蛋白酶(matrimetalloproteinases,MMPs)等细胞因子,导致在粥样斑块急性炎症区域基质成分的解体,削弱粥样斑块纤维帽的稳定,最终引起粥样斑块的破裂,出现斑块处血小板粘附、聚集、血栓形成,血管痉挛等一系列反应,临床上出现急性冠脉综合征表现。所以Caligiuri认为在不稳定性心绞痛中存在着免疫激活情况[29]。临床研究发现急性冠脉综合征患者的新蝶呤水平明显高于稳定心绞痛患者和正常人,说明细胞免疫激活是冠脉病变活动一个重要因素。总之,有关研究新蝶呤的结果证实和拓展了免疫,特别是细胞免疫参与AS形成和发展病理过程以及急性冠脉综合征中有免疫系统激活机制介入的概念;新蝶呤浓度则可作为检测CHD活动程度的一项标志,从而为临床诊治动脉粥样硬化并发血栓形成事件提供了一个新的方向。

4细胞间黏附分子(ICMA-1)和血管细胞间黏附分子(VCMA-1)

黏附分子是指细胞合成的可以促进细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间黏附的一类大分子的总称,包括整合素(integrin)、选择素(selectin)、细胞间黏附分子(intercellularadhesionmolecule,ICAM)、血管细胞间黏附分子(vascular-celladhesionmolecule,VCAM)、血小板内皮细胞间黏附分子(platelet-endotheliacelladhesionmolecule,PECAM)等,在维持细胞结构完整和细胞信号传导中有重要作用。正常情况下,血管内皮细胞和血液中流动中性粒细胞相互排斥,是保证微循环灌流的重要条件。在上述几类黏附分子中,目前研究较多的是与动脉粥样硬化有重要关系的细胞间黏附分子(ICMA-1)和血管细胞间黏附分子(VCMA-1)。

动脉粥样硬化是一种针对血管内皮损伤而产生的慢性纤维增生性炎症病变。在AS早期,斑块内就有炎症细胞浸润并分泌和释放一系列化学活性物质如细胞因子、生长因子、氧自由基、血管活性物质、化学趋化因子等影响周围细胞和细胞外基质的功能:如淋巴细胞分泌各种淋巴因子调节单核细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞的功能,单核细胞参与斑块内脂质的氧化修饰、吸收和沉积,并分泌各种生长因子促进血管平滑肌细胞增生,最为重要的是单核细胞释放溶酶体酶降解纤维帽的细胞外基质,引起斑块的破裂。因此慢性炎症反应促进了动脉粥样硬化的进展,并且还引起粥样硬化斑块不稳定性改变[30,31],增加了AS并发血栓形成等心血管事件的几率。内皮细胞表达粘附分子是炎症细胞向斑块游走和浸润的必要条件。免疫组织化学证实斑块内皮细胞表达ICAM-1和VCAM-1,其程度与内膜下单核/巨噬细胞和T淋巴细胞密度密切相关,除内皮细胞外,斑块内单核细胞、T淋巴细胞和平滑肌细胞也表达ICAM-1及VCAM-1[32-33]。以上两种细胞粘附分子的细胞膜外部分经蛋白水解酶的作用被裂解,并以可溶性形式释放入血。因此,以上细胞尤其是内皮细胞可能是循环sICAM-1和sVCAM-1的主要来源。研究证实各种类型的冠心病患者sICAM-1均升高,提示内皮细胞、单核细胞或平滑肌细胞被活化,即在动脉粥样斑块内存在炎症反应。研究还发现不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者sICAM-1水平高于稳定型心绞痛患者,且sICAM-1水平与冠心病的活动性呈显著正相关。冠状动脉粥样斑块内皮细胞、单核细胞和平滑肌细胞表VCAM-1,但表达VCAM-1的程度较低,因此除非动脉粥样硬化的范围较大,否则斑块内VCAM-1的释放将不足以影响循环中sVCAM-1的浓度,所以研究发现冠心病患者循环中sVCAM-1并不升高。有研究发现大动脉粥样硬化和外周动脉血管疾病患者循环中sVCAM-1水平升高,并与动脉粥样硬化的范围密切相关[34]。由于sICAM-1升高是炎症的标志物之一,稳定型、不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者循环中sICAM-1水平升高并与冠心病的活动性相关,但是冠心病患者sVCAM-1水平不升高,提示两者相比sICAM-1可能是反映冠心病活动性的一个更为敏感的指标。

总之,动脉粥样硬化作为一种由多种危险因素如血脂异常、高血压、糖尿病、吸烟、肥胖和不良饮食习惯等促发的血管壁的慢性进行性炎性-纤维增生性病变,多种炎症细胞、炎症因子和细胞因子参与其中,共同作用促进了病变的发生发展,导致了粥样斑块的不稳定性改变,易于破裂继发血栓形成,产生了各种诸如急性冠脉综合征在内的急性血栓事件的发生。目前对这类疾病的研究中,已经从细胞和分子水平阐明了部分发生机制,随着临床和实验,对炎症细胞和炎症因子的相互作用研究的深入,将会更有助于解释动脉粥样硬化和急性冠脉综合征的发病机制,为临床防治提供依据。

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单细胞动物的主要特征篇2

调节性T细胞(regulatoryTcells,Treg)是一类具有较低的增殖能力,能够抑制免疫反应的细胞群,在免疫病理、移植物耐受、阻止自身免疫反应和维持机体免疫平衡方面发挥重要的作用。近年来,调节性T细胞已成为免疫学领域的研究热点,现已证实除了CD4+Treg外,一部分CD8+T细胞,CD4-CD8-T细胞、NKT细胞也具有类似免疫调节功能。本文着重阐述的CD4+CD25+T细胞是最早报道的调节性T细胞,此类细胞占健康个体外周CD4+淋巴细胞的5%~10%。自1995年Sakaguchi等[1]首次报道CD4+CD25+调节性T细胞以来,人们对其产生、发育、分化、成熟、功能及其与各类免疫性疾病的关系进行了大量研究,现对其简要综述如下。

1调节性T细胞分类、特征

目前认为,Treg主要包括Tr1,Th3和CD4+CD25+Treg。根据来源不同将其划分为固有Treg和适应性Treg。固有Treg亦称天然Treg(naturalTreg),是指那些在胸腺发育成熟后进入外周淋巴组织的Treg,在预防病理性自身免疫反应方面起作用;适应性Treg即获得性Treg,是由成熟T细胞诱导产生的,参与控制微生物感染和移植免疫应答。天然Treg的抑制机制主要是细胞接触依赖性及细胞因子非依赖性,而获得性Treg的抑制机制不依赖于细胞间接触而是依赖细胞因子的作用[2]。细胞因子依赖性主要通过分泌白细胞介素10(IL10)、转化生长因子β(TGFβ)等来抑制效应细胞的增殖与功能,而细胞接触依赖性抑制作用的分子机制目前仍不太清楚。通常所谓的CD4+CD25+Treg属于天然调节性T细胞,Tr1和Th3属于获得性调节性T细胞。

Tr1,Th3是由外周成熟的T细胞在特定条件的诱导下分化而来的,也可由CD4+CD25+Treg分化而来。在口服诱导耐受过程中,肺部树突细胞产生IL10,促进Tr1的产生;小肠黏膜树突细胞则产生TGFβ,可促进Th3产生。在大多数情况下,Tr1,Th3是通过抗原反复刺激诱导产生的。Tr1的主要特征是[3]:CD4+CD45RBlow、低增殖能力,分泌高水平的IL10、低水平的IL2、正常水平的TGFβ、中度水平的IFNγ和IL5、不产生IL4。Th3区别于Tr1主要在于其分泌高水平的TGFβ。Tr1,Th3均具有免疫抑制功能,体外可下调抗原特异性的T细胞增殖反应,体内可预防和治疗自身免疫性疾病。其免疫调节作用主要是通过它们产生的抑制性细胞因子IL10和TGFβ来实现的。

2CD4+CD25+调节性T细胞发育、分化及功能特性

CD4+CD25+T细胞主要来源于胸腺的CD4+CD25-T细胞,有人把胸腺产生调节性CD4+CD25+T细胞作为胸腺除了阴性选择、阳性选择的第三功能。在胸腺的自然选择过程中,T淋巴细胞受体(TCR)与低密度、高亲和力的MHCⅡ/肽复合物或胸腺内皮细胞递呈的自身抗原肽间反应介导CD4+CD25+T细胞的分化发育[4]。胸腺产生的CD4+CD25+T细胞到达外周淋巴器官后,可能还需要依赖自身抗原和免疫分子如CD28B7,CD40CD40L共刺激分子的慢性刺激作用,才能维持其免疫调节功能。此外,CD4+CD25+Treg也可由外周CD4+CD25-T细胞分化发育而来,CD4+CD25+Treg胸腺外产生机制可能是机体对其胸腺产生能力逐渐下降及有限扩增能力的弥补[5]。

CD4+CD25+调节性T细胞具有免疫无能性及免疫抑制性两大特征。免疫无能性即对高浓度IL2的单独刺激、固相包被或可溶性抗CD3单抗以及抗CD3单抗、抗CD28单抗的联合作用呈无应答状态,也不分泌IL2。免疫抑制性表现在经TCR介导的信号刺激活化以后CD4+CD25+T细胞能够抑制CD4+T细胞和CD8+T细胞的增殖,这种抑制作用是非特异性的,且不具有MHC限制性[6]。Sakaguchi等[1]发现未免疫小鼠外周循环中5%~10%的CD4+T细胞表达CD25+表面分子,将移除CD25+的CD4+T细胞(CD4+CD25-T细胞)过继给T细胞缺陷的小鼠,能导致宿主各个器官的自身免疫病,而将CD4+CD25+与CD4+CD25-T细胞一同转移,则不引起自身免疫病。该发现提示CD4+CD25+T细胞具有抑制自身免疫病的作用,与早年发现的抑制性T细胞(Ts)有类似之处。这类细胞与CD4+CD25-T细胞相比,组成性表达IL2αR(CD25),CTLA4(CD152),GITR及高水平的CD44和中/低水平的CD45RB,50%表达HLADR,80%表达CD45,经TCR激活后CTLA4表达增高。CD25既是CD4+CD25+Treg的特征性标志,又是T细胞激活的标志,故用CD25不能将两者鉴别开来。

在体外研究发现,如果CD4+CD25+T细胞不与靶细胞直接接触,则不能发挥抑制靶细胞的功能,而中和抑制性细胞因子IL4,IL10和TGFβ并不影响该类细胞的免疫抑制功能。在体内,CD4+CD25+T细胞免疫抑制功能与细胞因子有关。这样的矛盾结果可能与调节性T细胞数量有关,在细胞数量较低时,可能需要借助于细胞因子来介导它的活性,在细胞数量较高时,只通过细胞与细胞直接接触发挥作用。

3转录因子Foxp3在CD4+CD25+T细胞发育和功能发挥中的作用

Foxp3称叉状头/翅膀状螺旋转录因子(forkhead/wingedhelixtranscriptionfactor),在调控Treg细胞发育中起重要作用。Fontenot研究小组在2003年已证明Foxp3在Treg细胞上特异性表达[7],且Foxp3在Treg细胞的发育和功能上是必需的。Foxp3不是一个简单的激活信号,因为在CD4+CD25-T细胞激活后不表达Foxp3。Fontenot和Khattri研究小组使用了互补的途径证明Foxp3在CD4+CD25+T细胞发育和功能上的作用。由于Scurfy小鼠发生了Foxp3基因的突变,导致CD4+T细胞介导的淋巴细胞增殖疾病,表现为恶病质和多器官细胞浸润。人类同源的Foxp3突变可引起人类基因性疾病的免疫失调、内分泌疾病、肠病、X染色体性联综合征(IPEX,也称为X染色体性联自身免疫-变态失调综合征,XLAAD),表现为全面的免疫失调,带有自身免疫性内分泌疾病,早期发作的1型糖尿病和甲状腺炎,且在一些病例证明伴有严重的异位特异反应,包括湿疹、食物超敏反应和嗜酸性炎症。

现已证实小鼠Foxp3的mRNA及其编码蛋白Scurgy仅特异表达于Treg细胞,而其他CD4+T细胞亚群,包括静息CD4+T细胞、活化的Th1/Th2细胞均极少表达。研究人员发现[8],高表达Foxp3的转基因小鼠Treg细胞数量增加;Foxp3敲除小鼠活化的CD4+T细胞增多,却缺乏独立的CD4+CD25+T细胞,因而导致自身免疫病的发生。Fehervari等[9]将从正常小鼠分离的Treg细胞注入Foxp3缺陷小鼠体内,结果发现能阻止这种小鼠自身免疫性疾病的发生。以上实验充分表明,Foxp3可调控Treg细胞发育及功能效应。

4CD4+CD25+T细胞与自身免疫性疾病

鉴于Treg对维持机体免疫耐受的关键作用,不难理解,其数量和(或)功能的异常必定和疾病的发生发展密切相关。在动物实验中,如果给小鼠注射抗CD4+CD25+T细胞抗体,或摘除新生小鼠的胸腺或者敲除Treg发生的关键基因Foxp3,都会导致实验小鼠发生不同程度的自身免疫性疾病和炎症。另一方面,提高或增强Treg的数量或功能可防止或抑制许多自身免疫性疾病的发生或发展。Treg与常见自身免疫性疾病关系的研究已较为广泛和深入。

4.1CD4+CD25+T细胞与胰岛素依赖性糖尿病

胰岛素依赖性糖尿病(IDDM)是由于机体识别胰岛细胞的自身抗原,过度激活的CD4+和CD8+T细胞引起胰岛β细胞的损害,导致胰岛素分泌不足。来自幼年非肥胖型糖尿病(NOD)小鼠的CD4+CD62L+T细胞可以保护小鼠在转输实验中免受来自糖尿病动物致病性T细胞的影响,剔除这些细胞则导致糖尿病的发生。这些细胞的保护作用有赖于TGFβ,因为在转输CD4+CD62L+T细胞时用两种不同的抗TGFβmAb,可以消除这种保护作用。Treg与自身免疫性糖尿病的关系已被许多实验证实,近年来,基于对Treg的研究,在糖尿病的治疗方面有一些新的思路。

4.1.1CD28/B7途径维持NOD小鼠Treg的稳定CD28/B7是启动T细胞活化的典型共刺激途径,然而,早期来源于NOD小鼠的研究却得到了意想不到的结果。CD28基因敲除和B71/B72基因敲除(CD28KO和B71/B72KO)的NOD小鼠与对照组相比,糖尿病的发病率更高且发生更早。用CD28的拮抗剂-鼠CTLA4Ig处理NOD小鼠可以得到相同的结果。进一步研究揭示,CD28/B7途径被破坏的NOD小鼠外周血Treg细胞的数量明显减少。CD28KO小鼠胸腺内Treg也显著减少。正常小鼠注射CTLA4Ig,或同时注射抗B71和抗B72mAb后,小鼠外周血Treg降低60%~80%,说明CD28对维持外周血Treg的稳定有重要作用。实际上,已证实CD28对Treg在体内的扩增很重要。基于以上数据,人们试图针对这个重要的共刺激途径设计药物。CD28/B72是NOD病理反应中的主要共刺激途径,因此,选择性抑制CD28/B7也许可以提高Treg活性,减轻病理性T细胞反应。另外,Treg有克隆无能的特性,在体外不能有效扩增。当抗CD28mAb介导的共刺激存在时,可以逆转这种无能的表型,使Treg的体外扩增成为可能。

4.1.2抗CD3mAb刺激Treg扩增治疗1型糖尿病抗CD3mAb是较强的免疫抑制剂,用小剂量抗CD3mAb治疗NOD小鼠的新发糖尿病,可以使80%的小鼠获得持久性的疾病豁免,可以观察到胰腺内浸润淋巴细胞的凋亡和数目下降,随后大量保护性T细胞(主要是产生TGFβ和IL10的Treg)进入胰腺[9],在患者体内也能观察到相同的结果[10]。在以后的实验中,从受试者分离出来的细胞在体外能抑制同种异体的免疫反应。T细胞在特定的刺激下(如抗CD3mAb),如何使Treg产生以及扩增,其具体机制尚不明确。

4.1.3胰岛抗原特异性Treg的扩增及治疗性疫苗Treg的免疫抑制特性使人们对其诱导免疫耐受产生兴趣,然而这种细胞在循环中的数量很少,抗原特征也没有被完全认识,因此长期以来人们无法在体外扩增有功能的Treg,Tang等[11]首次采用有效方法扩增了来自NOD小鼠的抗原特异性Treg。联合应用抗CD3,抗CD28和IL2使纯化的Treg在体外扩增了200倍。扩增的Treg具有典型的细胞表型且在体内外能抑制效应性T细胞的功能。输注扩增的Treg于NOD小鼠体内,可观察到它阻止糖尿病的发展,逆转糖尿病并长期维持免疫稳定。这种体外扩增的抗原特异性Treg在体内不依赖CD28共刺激分子而长期存活,但是需要抗原激活其功能。以上研究对临床治疗有重要意义,设想如果能从发病不久的自身免疫性疾病(如1型糖尿病)患者体内分离出Treg,经扩增后在疾病活动期回输到患者体内将缓解炎症反应,还可以联合抗CD3抗体或其他药物清除病理性细胞。少量抗原特异性Treg就可以在疾病发生后抑制自身免疫性疾病,因此,开发针对器官特异性自身免疫性疾病的治疗性疫苗,主要依靠鉴定和选择性扩增抗原特异性Treg。许多胰岛特异性T细胞抗原被确认与人和小鼠糖尿病的发生有关,结合这些抗原表位的MHC多聚体已经被识别[12]。这些MHC多聚体反应物可能被用于扩增胰岛特异性Treg。目前进行的工作是从多克隆的细胞群中鉴定抗原特异性Treg,并应用固定的抗原肽联合MHC多聚体,从正常的NOD小鼠选择性地扩增胰岛抗原特异性Treg。一旦被成功扩增,这些高活性的细胞被转输到患病的个体,将逆转病理过程并促进长期耐受。

4.2CD4+CD25+T细胞与系统性红斑狼疮

系统性红斑狼疮(SLE)是多器官损伤的炎症性自身免疫疾病,其发病机制十分复杂。研究表明SLE患者体内存在中枢和外周免疫耐受瓦解,体内自身反应性T细胞直接与疾病的发生和发展密切相关。疾病活动期SLE患者外周血CD4+CD25+调节性T细胞显著低于稳定期患者和正常人,这将有助于通过检测SLE患者外周血CD4+CD25+调节性T细胞来了解患者的疾病活动性。CD4+CD25+T细胞可以通过抑制IL2的产生来抑制童贞T细胞的活化,或者通过细胞与细胞的直接接触来持久性地抑制CD8+T细胞和NK细胞的细胞毒作用,从而抑制自身免疫性反应[13-15]。当机体内CD4+CD25+T细胞减少时,其抑制IL2产生的能力下降,维持免疫耐受的能力降低,导致体内自身活化性T细胞大量增殖。研究也证实SLE患者体内CD4+,CD8+细胞群以及T细胞总数都发生了较大变化,活动期患者CD4+细胞群明显降低,而静止期患者CD8+细胞群显著高于正常人。这可能是因为CD4+CD25+细胞可以通过分泌免疫调节因子(主要有IL4,IL10和TGFβ)调节Th1/Th2T细胞群的发展来控制自身反应性T细胞和直接对效应T细胞产生作用,当体内CD4+CD25+细胞群比例改变时,势必会引起它分泌的细胞因子失衡,从而导致Th1/Th2T细胞群比例失调,同时CD4+CD25+细胞的减少将引起CD4+CD25-细胞的大量增殖,导致CD4+/CD8+T细胞群比例严重紊乱,体液免疫亢进,由此导致SLE的发病。

4.3CD4+CD25+T细胞与类风湿性关节炎

类风湿性关节炎(RA)是一种以关节滑膜炎为特征、免疫紊乱为主的慢性全身性自身免疫性疾病。Cao等[16]对27例RA患者外周血和关节液中的CD4+CD25+T细胞进行了检测,发现RA患者外周血中CD4+CD25+T细胞数量与正常对照组差异无显著性,但关节液中CD4+CD25+T细胞的数量却明显高于对照组。VanAmelsfort等[17]也证实了RA活动期滑膜液的CD4+CD25+T细胞数量显著高于外周血。进一步研究发现,关节液中的CD4+CD25+T细胞能抑制外周血及关节液中的CD4+CD25+T细胞增生。说明它们是一类具有免疫抑制功能的调节性T细胞亚群。

CD4+CD25+T细胞对动物胶原性关节炎有抑制作用。通过吸入、口服或静脉注射Ⅱ型胶原,均可使实验动物T细胞分泌IL2和IFNγ的水平下降,而IL10和IFNβ分泌增多,胶原性关节炎症状缓解[18]。说明经过上述3种途径均能诱导小鼠体内产生分泌IL10和IFNβ的抗原特异性调节性T细胞,这类T细胞自身增生能力下降,却通过分泌抑制性细胞因子使关节炎缓解。

5结语

CD4+CD25+Treg是一种重要的具有免疫调节作用的T淋巴细胞,它的出现打破了以往对免疫耐受机制的认识,受到了越来越多的关注。CD4+CD25+Treg在体内外进行了广泛的研究,并取得重大进展,但目前尚有许多问题有待进一步研究。对该细胞在自身免疫性疾病中的深入研究将有助于了解机体免疫调节的机制和认识自身免疫性疾病的病理、生理机制,从而使Treg用于治疗自身免疫性疾病尽早变成现实。

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单细胞动物的主要特征篇3

[关键词]细胞破壁率;细胞计数法;微粉;薄壁细胞;显微分析;白芍

[中图分类号]R28[文献标识码]A[文章编号]1673-7210(2009)03(c)-013-03

Determinationofwall-brokenrateonRaidixPaeoniaeAlbamicropowder

LIYa,CAIGuangxian,YANGYonghua,YANGYing,WENJunda

(ResearchCenterofUltra-microEngineering,HunanUniversityofTraditionalChineseMedicine,Changsha410000,China)

[Abstract]Objective:Toestablishamethodtodeterminewall-brokenrateonRaidixPaeoniaeAlbamicropowder.Methods:Cytometrywasusedtoinvestigatetheinfluenceofultra-pulverizationonRaidixPaeoniaeAlba,andwall-brokenrateonRaidixPaeoniaeAlbamicropowderwasalsodetermined.Results:TheregressionanalysisresultoftheweightofRaidixPaeoniaeAlbapowderandthenumberofcompletecellindicatedthatbothcorrelatedsignificantly.Wall-brokenrateonRaidixPaeoniaeAlbamicropowderwas97.01%.Conclusion:CellcountingmethodonthepowderofRaidixPaeoniaeAlbaisconvenient,stableandreliable.

[Keywords]Wall-brokenRate;Cellcountingmethod;Micropowder;Parenchymacell;Microscopy;RaidixPaeoniaeAlba

白芍为毛莨科植物芍药(PaeonialactifloraPall.)的干燥根,主产于湖南、四川等地,具有平肝止痛、养血调经、敛阴止汗之功效[1],其主要有效成分为芍药苷[2]。白芍超微饮片系我院研制开发的一种微米级新型饮片,主要通过机械粉碎使细胞壁破裂,促使有效成分快速释放[3]。细胞壁的破裂程度直接影响超微饮片中有效成分的溶出,关系到临床药效的强弱,因此,细胞破壁率常被认为是评价中药粉末质量的重要指标之一,但目前仅见关于花粉与孢子类中药破壁率测定的研究报道。不同中药细胞的破壁率测定是中药超细粉碎技术的关键所在,本文拟针对白芍的显微特征,选择评价指标,对细胞破壁率的测定进行探索。

不同中药具有不同的显微特征,每一种显微特征具有固定的常数,根据这一原理,本课题借鉴显微定量法[4],采用目视法,以白芍细粉为参照物,通过对白芍粉末的完整细胞计数,进行细胞破壁率的测定,考察超细粉碎工艺对白芍药材细胞破壁率的影响。

白芍的显微特征包括薄壁细胞、草酸钙簇晶、草酸钙方晶、导管、淀粉粒、木纤维及管胞[5]。其中薄壁细胞呈类方形、椭圆形或类长方形,壁稍厚,或呈连珠状,显微镜下易于观察,适合于作为检测指标进行破壁率的测定。

1材料、仪器及样品制备

1.1材料

白芍药材购自湖南省药材公司,经鉴定符合《中国药典》2005年版一部有关规定。

1.2仪器

FFl-15型柴日式粉碎机(湖南雪峰机械厂),BFM-T6BI型振动研磨混炼机(济南贝利公司),微量吸管,WINNER99显微颗粒图像分析仪(包括三目显微镜、CCD图像采集系统、计算机图像处理软件)。甘油、水合氯醛均为分析纯。

1.3样品的制备

细粉制备:取白芍药材干燥至水分约为6%,粉碎成细粉(过100目),备用。

微粉制备:称取白芍细粉加入料斗中,进行超细粉碎,收集微粉(过300目),备用。

2方法与结果

2.1白芍细粉细胞计数及其标准曲线绘制[6-7]

精密称取0.0896、0.1005、0.1215、0.1266、0.1512g细粉,分别置于25ml容量瓶中,加稀甘油适量,超声处理5min,使粉末分散均匀,定容至刻度。精密吸取药液30μl,装片(装片时,使混悬液布满整个盖玻片,以不溢出,无气泡为度),分别置WINNER99显微图象分析仪(40×)观察。参照资料[8],从白芍粉末显微特征图(图1、2)可以看出,除草酸钙、淀粉等后含物外,木纤维、导管等细胞均已截断,未见完整细胞。故考察白芍微粉的细胞破壁率宜选择其薄壁细胞破壁率的测定。因此,以白芍细粉中完整的薄壁细胞为显微特征计数物指标,显微观察示其为完整的不规则圆形,此特征具有代表性,故进行计数(以1个视野为1个计数单位,每个浓度的药液取8个计数单位的平均值),结果见表1。

表1不同称样量中完整薄壁细胞的个数(n=8)

以细粉的称样量为横坐标,每个计数中完整的薄壁细胞平均数为纵坐标,绘制标准曲线,得回归曲线方程Y=97.392X-3.0556,r=0.9914,说明白芍细粉中完整薄壁细胞在0.0896~0.1512g范围内线性关系良好,可用来作为显微特征计数。

2.2白芍细粉细胞计数方法学考察

2.2.1精密度试验精密称取0.1254g细粉,同“2.1”项下方法制片,分别观察6个视野,相对标准偏差(RSD)为8.42%,表明本方法精密度较好。

2.2.2稳定性试验取“2.2.1”项下样品,室温放置,分别于0、3、6、9、12h于显微镜下观察,相对标准偏差(RSD)为10.07%,表明混悬液在12h内较为稳定。

2.2.3重复性试验取同一白芍细粉6份,同法制片,于显微镜下观察,相对标准偏差(RSD)为9.27%,表明本方法重复性较好。

2.3白芍微粉细胞破壁率的检测

分别取白芍细粉与微粉,精密称取,按2.1项下制片,于显微镜下观察,分别观察25个视野(图3、4),根据两者完整薄壁细胞个数、混悬液体积、称样量,按下列公式计算白芍细粉和微粉的显微特征个数[9]:

白芍粉末显微特征个数/mg=―――

式中:X为每个盖玻片下的特征数;V为药材混悬液总体积(ml);V′为盖玻片下混悬液体积(ml);W为药材称取量(mg)。

再根据白芍细粉和微粉的显微特征个数,按下列公式计算细胞破壁率[9]:

Y=(A-B)/A×100%

Y:细胞破壁率;A:白芍细粉显微特征个数;B:白芍微粉的显微特征个数。

各项参数见表2。

3结论

超细粉碎可使白芍药材的细胞破壁率达97.01%,以薄壁细胞为计数指标的细胞破壁率测定方法简便、可行。

4讨论

本文首次对白芍微粉进行细胞破壁率的测定,以白芍粉末完整的薄壁细胞作为特征计数物,采用细胞计数法考察超细粉碎对白芍药材细胞破壁率的影响,该方法简单、可靠,对于测定中药粉末的细胞破壁率具有借鉴作用,也为中药超细粉末的质量研究提供了细胞破壁率测定新的思路。

通过对稀甘油、水合氯醛等分散溶媒的对比分析,发现采用稀甘油试液处理后观察的白芍细粉显微图像较为清晰,因此,选择稀甘油作为分散介质。

影响破壁率检测精确度的主要因素是回归方程的精确性和未破壁细胞计数的精确性。对于回归方程,由于称样量的误差可以忽略,每个计数单位内细胞平均数的精确性是最主要的影响因素。通过直观分析法得出,混悬液浓度为主要因素,观察倍数和展开面积次之,最佳条件是混悬液浓度为6.168mg/ml,目镜10×,物镜10×。

超细粉碎工艺对于不同质地的中药材,粉碎效果不同;关于细胞破壁率与粒径的相关性正在研究中,其内在的规律有待考察。

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单细胞动物的主要特征篇4

一、主动积极参与“活动”,加深理解

《生物学》教科书中每章节都设置了较多“活动”内容。例如在“细胞的基本结构和功能”一节中,设置的“活动”有:“观察人和动物细胞的基本结构”“观察植物细胞的基本结构”。如果你在学习时,主动积极参与活动,用显微镜观察有关的不同种类的细胞,并绘制一些细胞图,并经过“讨论”思考解决相关的问题,比较动植物细胞的异同。按上述方法再去学“细胞是生命活动的单位”“细胞是通过分裂而增殖”等内容,这样,你需要理解记忆的相关的基础知识:细胞是构成生命活动的基本单位,细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核的功能,细胞之间的联系,生物细胞的生长方式,细胞分裂的方式和生长现象等,就能熟练地运用它们去解决一些问题和加深对相关问题的理解,从而达到对知识的融会贯通。

二、细致观察,认真思考

青蛙是怎样捕食的?细菌的形态有多少种?玉米幼苗一天之内能够长多高?等等,这些都需要进行科学观察。观察时要细致,认真思考所发现的问题。在学习生物课过程中有很多观察的“活动”。如“观察一滴水中的生命”“观察变形虫”“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”……通过观察,就会在脑海中形成相关的印象和知识。但是有些基本概念、原理规律等就不能进行观察,而教科书上常用相关示意图表示。如“细胞分裂示意图”“细胞分裂过程中染色体变化示意图”,对于这些示意图,应该细致观察“阅读”,认真想象思考,这样就可能较易理解掌握相关的知识。又如“人体内物质的运输”一章,重点、难点都是血液循环,如果把心脏、血管的结构特点与体循环、肺循环路线及血液变化简图有机地结合起来,并识记这个简图,就可完成以下知识点的记忆:心脏结构的特点;从图中箭头方向可解释什么叫动脉、什么叫静脉;根据血液颜色可解释什么是动脉血、什么是静脉血;根

据箭头可找出体循环路线、肺循环路线,图中可看出气体交换部位、气体扩散方向和血液变化。

三、运用“比较”法记忆,深化理解

《生物学》的许多概念既有区别又有联系。像单子叶植物与双子叶植物、动脉与静脉、血浆与血清、原尿与终尿、光合作用与呼吸作用等。将它们进行对比,可以使我们对基本概念、基本原理有深刻的印象,同时有助于我们对知识的深化理解和掌握。如在学完光合作用与呼吸作用后,可列出以下表格比较两者的区别:

单细胞动物的主要特征篇5

1制造

1.1总体要求

重组DNA技术产品安全有效的保障,不仅需要对目标产品的原液和成品进行质量控制,而且还需要对起始原材料和工艺过程进行充分控制。即应对包括细胞株的来源、鉴别和检测、发酵或细胞培养、生产中使用的其它原材料、验证纯化工艺去除不需要物质的能力(特别是可能存在的病毒污染物、来自连续培养哺乳动物细胞的残余DNA、宿主细胞蛋白等)、生产工艺中的过程控制、因生产工艺的变化对产品质量安全和有效性的潜在影响,以及原液和成品全面的质量分析均给予必须和足够的重视。

1.2起始原材料的控制

重组DNA技术产品须采用经过验证的细胞库系统进行生产,首先应将宿主与载体结合制备主细胞库,再由主细胞库制备工作细胞库。并需建立相关文件,详细描述培养、提取、纯化的步骤以及对细胞库批次的定义。如生产中使用人或动物来源的材料,则应符合病毒安全的有关要求。

1.1.1表达载体和宿主细胞应提供宿主细胞和表达载体起源、来源、遗传背景和历史的描述,包括克隆基因的来源和特性、该基因的构建和鉴别情况,以及表达载体遗传特性和结构等详细信息。同时应提供表达载体来源和各部分功能的说明,如:复制起始位点,启动子,抗性标记,限制性内切酶图谱等。详细描述表达载体扩增、对宿主细胞的转化方法,以及生产用细胞克隆的筛选判定标准。提供表达载体在宿主细胞中的位置和物理状态、如是否整合到染色体上,以及拷贝数和遗传稳定性资料。明确插入克隆基因、表达载体控制区及其两侧的核苷酸序列,与表达有关或与产

品质量相关的核苷酸序列均应详细叙述。同时也应详细描述在生产过程中控制、提高克隆基因在宿主细胞中表达水平的各种措施。1.1.2细胞库系统重组DNA技术产品的生产中,其细胞库系统通常包括主细胞库和生产工作细胞库。主细胞库(maincellbank,MCB)由含目的基因表达载体转化的原始细胞经传代扩增制成的均一悬液,并以等体积分装于单独容器中用于储存(如,在液氮中)。在某些情况下,可能需要分别建立表达载体和宿主细胞的主细胞库。工作细胞库(workingcellbank,WCB)是从主细胞库经有限传代而来的细胞材料的均一悬液,并以等体积分装于单独容器中用于储存(如,在液氮中)。以上两种细胞库,所有的储藏容器应在相同条件下妥善保管,一旦取出使用,不得再返回库内储藏。细胞库类型、容量、在预期使用频率下细胞库的寿命、保存使用的容器和封闭系统、包括冻存剂、培养基、冷冻保存步骤和存储条件等细胞库制备的方法均应详细记录在案,并提供在已优化储存条件下,库存细胞稳定性的证据。

1.1.3细胞库的控制应对主细胞库包括重组蛋白表达和/或表达载体在内的相应表型和基因型标记进行鉴定。对特定主库细胞基质的检测,可根据细胞的生物学特性和培养的历史背景进行相应调整,并且该鉴定的范围和程度,可能会影响到后期生产阶段细胞基质所需常规检查的类型和级别。应采用分子生物学或其他适合的技术对表达载体基因拷贝数、基因插入或缺失、整合位点数量等情况进行分析。核酸酸序列应与表达载体一致,并与所预期表达的蛋白序列吻合。由于支原体、病毒等外源因子污染动物来源的细胞基质后,可以进行扩增,同时逆转录病毒等内源因子也会引发安全问题,因此对细胞基质内、外源病毒因子的检测十分重要。应制定和建立细胞库微生物有机体检测的策略和方法,并考虑采用适当的检测技术以确认某些特定病毒是否存在。通常受到内、外源因子污染的细胞基质是不适合用于生产的。但也存在例外,例如CHO和其他携带内源逆转录病毒的啮齿类细胞株,已广泛用于重组DNA技术产品的生产。在这种情况下,应纳入风险降低与控制的策略,如在工艺中采用物理、化学或酶解等手段对其进行去除或灭活。应提供建立工作细胞库的规程,每批WCB均应按规定进行一次全面的鉴别和纯度测定,并制定包括分析方法、判定标准的在内的WCB质量标准,新建WCB也应符合该质量标准的要求。

1.1.4细胞基质遗传稳定性应评估培养阶段细胞基质的稳定性,检测项目包括但不仅限于如:形态学特征,生长特征,生化标记,免疫标记,目的产物的表达量,或其他相关的基因型和核型标记。插入的核苷酸序列应至少在每一个主细胞库培养期末进行一次确认。长期发酵的多次收获物会导致一些质量属性的飘移,例如糖基化等。出现的“新”的变体可能会影响产品的质量、安全和有效性。这类飘移的管理应该在工艺验证研究中妥善地处理,明确宿主细胞在长时间培养后,表达产物分子的完整性,并且明确细胞基质的表型和基因型的特征,并综合上述特征提出生产用细胞最高限定代次。

1.3生产过程控制

生物技术药物的生产工艺基础是采用活体表达系统进行目标产品的制备,主要包括细菌、酵母和哺乳动物细胞大规模培养技术等。建议应采用适当的方式、检测频率,证实细胞培养过程中无细菌、酵母和霉菌污染。由于某些生产细胞株可能或含有内源性逆转录病毒,因此应建立相应的工艺和可靠的分析技术,证明在培养过程中有效的将所有病毒清除或灭活。对目标产品质量属性、生产工艺的深入理解和全面的设计,是建立可重复的、可控的工艺,保证稳定地生产出符合原液和成品质量标准的策略的一部分。因此,生产工艺可接受标准的限度,应根据从研发早期到规模化生产的整个工艺生命周期范畴中所获得信息进行调整。在原液和成品的生产中,需在关键决策步骤(criticaldecisionmakingsteps)实施工艺过程控制,其他工艺环节的支持数据可确保工艺的一致性。对那些影响原液质量的工艺参数应制定可接受标准进行控制。适当的工艺过程控制能够减少对原液和/或成品常规检测的需求。

1.3.1细胞培养在生产过程中使用的每种材料(如:溶剂,试剂,酶)都应进行鉴定。应提供对这些原材料来源、质量和控制的资料。应适当提供证明这些原材料(包括生物来源的原料,如:培养基组成物,单克隆抗体,酶)符合既定用途质量标准(包括外来试剂的清除和控制)及物料供应商变更情况的资料。(1)有限传代水平的生产应限定生产过程中的传代或群体倍增的最高传代次数(将从细胞冻融到生产结束的最大允许天数定义为细胞寿命的限度是可接受的)。应提供生产过程中培养、增殖和表达量一致性的数据。确立终止培养、废弃培养物以及摒弃收获物的标准。应提供经过长时间的培养后宿主细胞的表型、基因型特性以及所表达基因的分子完整性、一致性信息。证明上述特征的试验所涉及的传代范围应超过规定的细胞最高限定代次。还应建立生产末期宿主细胞/载体的一致性监测手段,如质粒拷贝数及其在宿主细胞内的状态等。(2)连续培养生产除上述要求外,细胞连续培养生产应根据系统稳定性和培养期间产品一致性的信息,明确连续培养的最长周期,并进行培养周期全过程的监测,监测类型及频率取决于产品和生产系统特点。应提供生产中产品变异体或其它培养参数未超过标准限度的数据。建立适合于收获阶段的微生物污染常规检测,明确收获物后续加工中对“批次”的定义。根据宿主载体系统的稳定性和产品特性等确定对细胞、产品进行再评估的时间间隔。常规生产过程中,无论采用上述哪种培养方法,还均应符合现行版《中华人民共和国药典》“生物制品生产检定用动物细胞基质制备及检定规程”的有关规定。

1.3.2纯化(提取回收和纯化extraction,recovery&purificaiton)从发酵液或细胞培养液中提取、纯化蛋白主要依赖于各种蛋白分离技术。细胞培养或者酵母等真核发酵的优点是其蛋白产物大多都会分泌到培养液中,因此只要去除细胞或酵母就可以初步获得较高纯度的目的蛋白;而对于大肠杆菌等原核生产系统,常需要裂解细菌才能获得目的蛋白。分离纯化中,来自宿主细胞破碎后的微量蛋白酶会破坏蛋白的稳定性,且很难被去除,因此快速纯化目的蛋白十分重要。在采用各种分离纯化方法及任何新技术中,须保证分离纯化手段的稳定,如确保层析柱的柱效等性能一致。并对纯化工艺中可能残存的有害物质进行严格检测,这些组分包括但不仅限于固定相或者流动相中的化学试剂、各类亲和层析柱的脱落抗体或配基、以及可能对目标产品关键质量属性造成影响的各种物质。同时生物技术来源产品含有一些特定杂质,包括病毒、支原体等外源因子、核酸、宿主蛋白、内毒素以及源自培养液的各种其它残余物质,因此需特殊的工艺将其去除或降低至可接受的水平。残留细胞DNA(rcDNA):生产工艺的优化应考虑到对残留宿主DN断的大小、残留量和生物活性的影响。采用适宜的方式将rcDNA总量降至可接受的水平,并就降低rcDN段的大小、或者灭活其生物活性的方式进行说明。通常产品中rcDNA水平应处于小于10ng/剂量至10pg/剂量的范畴。病毒清除:对于人和动物源的细胞基质,病毒去除或灭活工艺均应充分显示能去除/灭活任何污染病毒、确保原液的安全性。该工艺应在小规模研究中验证,并仔细选择所用指示病毒,以评估所选择生产工艺整体去除/灭活病毒的能力,并确定病毒载量下降程度明显达到安全性边界。

1.4生产工艺变更

在重组DNA产品的生命周期中(lifecycle),通常因工艺改进、规模扩大、场地变换、稳定性改进、或遵循法规要求的变化而进行相应的变更。当生产工艺发生重大变更的时候,应对变更前后生产工艺对重组DNA产品质量、安全性和有效性的影响进行比较和评估。这些可比性研究虽不意味着变更前后质量属性必须完全相同,但须证明它们的高度相似,并且现有知识能充分预测并确保任何质量属性方面的差异对安全性和有效性无负面影响。并应解释重大变更的原因,评估变更对质量、安全和有效性的潜在影响。

2质量控制

生物技术产品的质量控制与产品大小、结构特征、质量属性复杂程度和生产工艺相关。其质量控制体系主要包括:原辅料检验和放行、生产和过程控制及文件、无菌工艺、常规放行检定等。应通过终产品检测、过程控制和工艺验证结合的方法,确保各类杂质已去除或降低至可接受水平。生物技术产品质量控制的基本原则同样包括使用参照物质、用经验证的方法来评估已知和/或潜在产品、工艺相关物质。其和传统药物质控最主要差异是用于产品鉴别,一致性,纯度和杂质检测的分析方法不同。

2.1表征分析在研发阶段以物理、化学和生物学方法对重组DNA产品的理化特性、生物学活性、免疫学特性、纯度和杂质等进行严格的表征分析鉴定是至关重要的,并有助于质量标准的确立。对产品各种属性进行充分鉴定分析的初衷,是为了确保产品安全有效。因此需采用广泛的分析技术来展示目标分子不同的理化性质(分子大小、电荷、等电点、氨基酸组成、疏水性等)。对糖基化等各种翻译后修饰也应充分鉴定,并纳入适当的检测以确认产品具有预期的构象、聚集和/或降解状态及其高级结构。并应在适合的时候或条件下,将各类新型分析技术应用于表征分析。

2.1.1理化特性(1)一级结构一级结构,即包括二硫键连接方式的氨基酸序列。应尽可能使用综合的方法测定目标产品的氨基酸序列,然后与其基因序列推断的理论氨基酸序列进行比较。应注意可能存在的N末端甲硫氨酸(如:大肠杆菌来源的产品),信号或者前导序列和另外可能的N、C末端修饰(如:乙酰化,酰胺化或者由于外肽酶导致的部分降解),以及各种因N端和C端氨基酸序列变化导致的末端异质性(如:C端加工、N端焦谷氨酸、脱酰胺化,氧化,异构化,碎片化,二硫键错配,N-连接和O-连接的寡糖,糖基化,聚集)。同时还应确定游离巯基和二硫键,并就二硫键的完整性和正确性进行分析。(2)糖基化修饰应对糖基化修饰进行全面的分析和确定,如糖基化修饰与清除和生物学活性相关,则应确定糖的含量(中性糖,氨基糖和唾液酸)。另外,应尽可能对糖链的结构、糖型(触角、多糖本身的信息及特定位点的多糖分析)以及多肽链的糖基化位点进行深入分析。应特别注意的是,糖型结构可能与不良反应相关(如非人类的糖型结构或其残基),必要时应进一步就电荷异质性进行检测分析。(3)高级结构应通过适合的物理化学方法表征高级结构并且通过生物学功能来确认。除生物学活性对高级结构的确证以外,体外或体内证实其治疗功能(functionalactivityofthetherapeutic)的活性分析方法,也可作为高级结构确证的补充。聚乙二醇修饰蛋白的分析不仅限于修饰的平均率,还应包括修饰位点及占据位点的分析。

2.1.2生物学活性生物学活性是指产品能实现确定的生物学效应的特定能力或潜力。生物学活性应通过体外、体内、生物化学(包括:免疫化学试验)的方法和/或适合的物理化学分析方法评估。效价测定(如:以单位、或国际单位表示)是与产品生物学特性相关属性为基础的生物学活性定量分析,而含量(以质量/重量表示)是物理化学方法测定的产品含量。对于效价的评价和赋值,在临床情况下,采用反映产品生物学活性的生物测定是较好的方式,但在批放行中未必是可行或者必须的。例如:一些蛋白功能方面的生物学测定或者作用机制评价方法(并不是预期的临床效果)也可作为效价分析和赋值的基础。

2.1.3免疫化学特性需全面说明产品的相关免疫学特性。并应使用纯化的抗原和抗原确定的区域进行结合实验测定。如可能的话,应确定亲合力和免疫反应性(包括与其它类似结构蛋白的交叉反应性)。对目标分子中,与相应表位作用的部分应尽可能的表征确证,如应包括这些结构的生物化学鉴别(如;蛋白质,低聚糖,糖蛋白,糖脂)和相关适合的特征研究(氨基酸序列,糖型)。由于糖基化和聚乙二醇化可能对产品的药理学性质产生影响,并可能影响其免疫原性,因此应进行适当的表征研究。

2.1.4纯度、杂质和污染物生物技术产品异质性的几个来源(如:C-端加工,N-端焦谷氨酸化,脱酰氨化,氧化,异构化,片段化,二硫键错配,N-连接和O-连接的寡糖,糖基化,聚集)通常造成其组成中存在几种分子或变异体,导致了其纯度/杂质情况的复杂性,因此需要通过综合的方法来评估,对于产品相关物质和杂质应建立个体的和/或总体的可接受标准。杂质可能与生产工艺或与产品本身相关。如可能,这些杂质应尽可能地被分析鉴定,并采用适宜的方法评价其对生物学活性的影响。同时应恰当地鉴别、评估潜在的工艺相关杂质(如:宿主细胞蛋白,宿主细胞DNA,细胞培养残留物,下游工艺的残留物),并对其定性和/或定量分析。污染物,包括所有引入且并非生产过程所需的物质(如:各种微生物,内毒素)。应严格避免引入污染物/或对其进行相应控制。还应考虑采用其他检测方法,对可能的包括肽聚糖等在内的“非内毒素促炎性污染物”进行控制。(1)工艺相关的杂质和污染物工艺相关的杂质来源于生产工艺本身,主要包括细胞基质来源、细胞培养来源和下游工艺来源这三类。过程相关的杂质,并且可以分为三个主要类别:细胞物质衍生,细胞培养衍生和下游衍生。另一方面,例如外源病毒等污染物,因意外引入至生产工艺,并且是对生产工艺无用的材料。(2)产品相关物质和包括降解产物的杂质为了确定各种类型的修饰,可能需要付出相当大的努力对目标产品的各种分子变异体进行分离、鉴别和分析。当这些变异体的活性与目标产品一致时(comparable,一致性?),这些变异体应被包括在产品的纯度中。但应适当考虑在生产和/或储存期间产品降解产物是否显著增加。3.1.5含量应采用适宜的物理化学和/或免疫化学方法进行含量测定。以适宜的参考品为对照,蛋白含量(以质量/重量表示)可通过合适的方法进行测定(如:HPLC)。蛋白含量也能通过一个绝对定量的方法测定,例如:采用280nm处的消光系数,并以紫外分光光度法测定。建议采用第二种绝对定量的含量测定方法进行溯源和验证,如果偏差太大,应考虑采用其他方法重新测定。

2.2常规放行质量控制在原液和成品的日常放行检定中,并不需要进行所有的表征分析检测。其中一些检测可能仅需在最初和/或定期进行,以建立或验证产品在生产过程的有效性或可接受性,如对生产初期的批次进行全面深入的表征分析,以确认在鉴别、纯度和效价等方面的一致性。而另一些检测要求在常规质量控制中进行。应对某一特定质量属性是否放入常规放行标准予以说明。应对一定数量的连续批次进行分析,以确定分析参数的一致性。任何批间的差异均应得到关注。应根据这些研究中得到的数据,综合临床和非临床研究,以及稳定性评价中收集的数据作为建立产品质量标准的基础。质量标准是一系列包括各种分析方法、及含有具体数值限度、范围可接受标准的综合描述。其目的是为了使原液、成品或原料在其生产的各阶段符合其预期用途所建立的一系列标准。“符合质量标准”意味着当按照列出的分析程序检测原液和成品时,其质量符合可接受标准。质量标准的可接受范围应依据研发过程收集的数据,包括从非临床、临床和稳定性研究得到的数据。可接受标准的范围确定应该考虑到所使用的分析方法的灵敏度。

2.1.1鉴别鉴别实验应高度特异,并应基于分子结构和/或其他专有属性的独特之处进行分析(如:肽图,抗独特型免疫或其他适宜的方法)。根据不同产品,其鉴别试验可能需要不止一种检测(物理化学的、生物和/或免疫化学),这些检测应具备充分的特异性,以区分在同一生产设施下生产的其它产品。

2.1.2纯度和杂质需采用类似正交组合的方法来评估重组DNA产品纯度/杂质的复杂的情况,并为产品相关的变异体建立单独和/或总体的可接受标准。此外如适用,这些控制可进一步的确保产品的一致性。质量控制计划中包括的对工艺相关杂质的质量控制(如:蛋白A、宿主细胞蛋白、DNA、其他潜在的培养或纯化残留物)是原液质量标准的典型组成部分。在一些情况下,如经充分证明,工艺相关杂质的质量控制可在恰当工艺步骤中的中间产品进行。如经充分验证,生产工艺对工艺相关杂质的去除已达到高水平时,则这些工艺相关杂质的测定并非必须列入常规放行标准。

2.1.3效价效价测定是以产品生物学特性相关属性为基础的生物学活性定量分析,并且只要有可能,效价测定应反映或模拟其作用机制。比活性(每毫克产品具有的生物学活性单位)对证明产品的一致性具有重要的价值。只要有可能,原液和最终制剂的每个批次的效价应该使用适宜的国家或国际参比品,这个参比品的单位生物活性(比活性)通常已经过校准,例如国际单位(IU)。如果没有这样的参比品,经批准的内控参比品也可以用于方法的标准化(saystandardization)。

2.1.4含量采用适宜方法和参考品作为对照,测定原液和成品的含量3.1.5常规检测应该根据相关产品的个论视情况而定。检测可以包括外观(例如,形状、颜色)、溶解度、pH值、摩尔渗透压、装量、无菌、细菌内毒素、稳定剂和水分、可见和亚-可见微粒。

2.3包装及密闭容器系统原液和成品密闭容器系统的描述应包括容器组成成份的说明。如果蛋白质和制剂辅料和/或容器包装系统发生物理化学作用,可能导致潜在的免疫原性复合物形成。应评估但不仅限于容器吸附、产品和包装材料之间的浸出、容器完整性、产品免于污染及保持无菌的适用性,并描述预期用途。

3标签、储存和运输

除按中国药典对药品标签规定的内容外,标签还应标示下列内容:(1)每毫升的国际单位数(如必要);(2)每瓶容器的单抗含量或蛋白含量;(3)每瓶容器中液体样品的体积;(4)冻干粉中;(5)所加复溶液体的名称及体积;(6)复溶后的使用期限,确保该期限内各项检测均应符合规定的标准;(7)使用之前进行适量稀释(如果需要)。运输条件应能确保产品保持在适合的环境条件下。

4讨论及展望

单细胞动物的主要特征篇6

知识的宽度、厚度和精度决定人的成熟度。每一个人比别人成功,只不过是多学了一点知识,多用了一点心而已。下面小编给大家分享一些人教版八年级上生物的知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

人教版八年级上生物的知识1动物在生物圈中的作用

1.掌握动物在自然界中的作用

动物在自然界中的作用主要有三点:

①维持生态平衡

②促进生态系统的物质循环

③帮植物传粉、传播种子。

(食物网中的动物与植物之间存在着相互适应、相互依存的关系,动物与动物之间存在着相互依赖、相互制约的关系,在生态系统中各种生物的数量和所占比例总是维持在相对平衡的状态,这种现象叫做生态平衡)

2.认识动物与人类的生活关系

人们利用转基因羊生产含有药物的奶,这叫做乳房生物反应器。利用乳房生物反应器可以节省建设厂房和购买仪器的费用,可以减少复杂的生产程序和环境污

染。模仿生物的某些特点发明创造出特殊的仪器设备,这叫做仿生,如:萤火虫与冷光,蝙蝠的回声定位与雷达,乌龟的背甲与薄壳建筑。

人教版八年级上生物的知识2细菌和真菌

一、细菌和真菌的分布

1.观察菌落

菌落的大小/菌落的形态/真菌的菌落

区别细菌和菌落的颜色

2.培养细菌和真菌的一般方法

配制培养基,高温灭菌

接种

恒温培养

3.归纳细菌和真菌生存的条件

适宜的温度、有机物

二、细菌

1.细菌的发现

17世纪后叶,列文虎克用自制的显微镜发现细菌

19世纪中叶,巴斯德研究细菌,说明细菌不是自然发生德

大小:个体微小,高倍镜或电镜下可见

形态:单细胞,有球菌、杆菌、螺旋菌

2.细菌形态和结构

结构:由细胞壁、细胞膜、细胞质构成,无成形的细胞核;鞭毛、荚膜、芽孢

营养方式:没有叶绿体,异养型,分为寄生和腐生两种方式

细菌的生殖:分裂生殖,遇到不良环境,可形成休眠体芽孢,速度很快。

三、真菌

多细胞个体:蘑菇:食用或者药用

1.各种各样的真菌

霉菌:青霉和曲霉的观察比较

单细胞个体:酵母菌:酿酒、做面包等

2.主要特征

细胞内有成形的细胞核;能够产生孢子,孢子能够发育成新的个体;体内没有叶绿素,营养方式属于异养。

3.真菌的繁殖

孢子繁殖

四、细菌和真菌在生物圈中的作用

1.认识细菌和真菌的主要区别和类型

细菌的种类:球菌、杆菌、螺旋菌。

细菌:由一个细胞构成,基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、DNA(没有成形的细胞核)、荚膜、鞭毛,没有叶绿体。

生活方式:异养(寄生、腐生)。它们是生态系统中的分解者。

细菌的生殖方式是分裂生殖。芽孢是细菌的休眠体,能对不良环境有较强的抵抗能力。细菌快速繁殖和能形成芽孢的特性,使它们几乎无处不在。

真菌:细胞具有细胞核。种类:除多细胞的霉菌(青霉和曲霉)和大型真菌(如:香菇、木耳、灵芝、牛肝菌)外,大多真菌的生殖方式是孢子生殖。还有单细胞的种类,如酵母菌:生殖方式是出芽生殖。生活方式:腐生

真菌细胞与细菌细胞的最大区别是有无形成细胞核。

五、人类在不同领域对细菌和真菌的利用

1.细菌和真菌在自然界中的作用主要有:

①作为分解者参与物质循环

②引起动植物和人患病

③与动植物共生(如:地衣真菌+藻类,根瘤豆科植物+根瘤菌)。

2.微生物与人类生活

(1)食品制作:酵母菌:无氧时,分解食物中的糖类,产生酒精、二氧化碳,如酿酒时。有氧时,分解食物中的糖类,产生二氧化碳和水,如制馒头、包子、面包等。乳酸菌:无氧条件下,将葡萄糖转化成乳酸。制酸奶、泡菜等。(酿酒:酵母菌;制醋:醋酸菌;生物固氮:根瘤菌;制酸奶和泡菜:乳酸菌。制酱和豆豉:霉菌)

食品的腐败原因

由于细菌和真菌在食品中生长、繁殖活动引起的。

防腐

脱水法、腌制法、烟熏法、真空包装、冷冻法、罐藏法、巴斯德消毒法等。

食品保鲜的原理有两条

①杀死细菌、真菌②抑制细菌、真菌的生长、繁殖。

食品保鲜办法:高温灭菌法、真空包装法、冷藏法、腌制法、罐藏法、巴氏消毒法、脱水法等。

(2)制药:抗生素和利用转基因生物生产药物

有些真菌可以产生杀死某些致病细菌的物质,这些物质叫做抗生素。利用转基因技术把控制合成胰岛素基因转入到大肠杆菌体内,生产出来的胰岛素能治疗糖尿病。

(3)净化环境:厌氧菌将有机物分解产生甲烷。好氧菌产生二氧化碳和水。

人教版八年级上生物的知识3动物的行为

一、动物的运动依赖于一定的结构

1.动物行为的概念:动物所进行的一系列有利于它们存活和繁殖后代的活动

运动时,肌肉的收缩、舒张牵引着骨绕着关节运动,因此,在运动中,骨是杠杆,关节是支点,骨骼肌产生运动的动力。

3.关节的结构和功能:既牢固又灵活

关节面(关节头、关节窝):覆盖有一层软骨(减少摩擦,缓冲震动)

关节囊:由结缔组织构成,牢固地联系相邻两骨;内外有韧带,加固连结;囊壁的内表面能分泌滑液

关节腔:内有滑液,润滑关节软骨,减少摩擦,使运动灵活自如

4.骨、关节和肌肉的协调配合

屈肘时,肱二头肌收缩,肱三头肌舒张

伸肘时,肱三头肌收缩,肱二头肌舒张

运动由运动系统、神经系统(调节)、消化系统(提供能量)、呼吸系统(提供氧气,排出二氧化碳)、循环系统(运输营养物质和代谢废物)相互配合,共同完成的。

动作产生的意义:动物发达的运动能力,有利于觅食和避敌,以适应复杂多变的环境。

二、先天性行为和学习行为

1.从动物行为的表现上,动物的行为可分为:取食行为、繁殖行为、迁徙行为、防御行为(警戒色,拟态,保护色)等

2.从行为的获得途径上,动物行为分为先天性行为和学习行为。

①先天性行为:凡是动物生来就有的,由身体里的遗传物质所控制的行为。是动物先天具有的本能,由遗传因素决定。

实例:蜜蜂采蜜、蚂蚁作巢、鸟类迁徙、小鸟在池边喂金鱼等

②后天性行为(学习行为):不是动物生来就有的,而是动物在成长过程中,通过生活经验和“学习”逐渐建立起来的新的行为活动。

实例:训练蚯蚓走迷宫,大山雀喝牛奶,黑猩猩吃高处的香蕉等

3.研究一种动物的行为

探究菜青虫的取食行为

探究动物的绕道取食

三、社会行为

1.概念:营群体生活的动物,群体内部不同成员之间分工合作,共同维持群体的生活,从而具有一系列行为。

群体内的不同动物个体之间,通过动物的活动、声音和气味等来传递信息。

2.社会行为的特征:群体内部往往形成一定的组织,成员之间有明确的分工,有的群体中还形成等级

3.具有社会行为的动物举例

白蚁群体(无等级制度:雌蚁、雄蚁、工蚁、兵蚁))

狒狒群体(有等级制度:“首领”雄狒狒、下级雄狒狒、雌狒狒、幼狒狒)

4.群体中的信息交流

动物动作、声音和气味等都可以起传递信息的作用

探究蚂蚁的通讯

人教版八年级上生物的知识4生物的多样性及其保护

一、根据生物的特征进行分类

1.尝试对生物进行分类

概念:根据生物的相似程度把生物划分为不同的等级,并对每一类群的形态结构等特征进行科学的描述

生物分类法依据:生物在形态、结构等方面的特征

目的:弄清不同类群之间的亲缘关系进化关系

2.从种到界

生物分类的目的和依据

生物的单位:门、纲、目、科、属、种

生物分类的基本单位:种

马:马种、马属、马科、奇蹄目、哺乳纲、脊索动物门、动物界

桃:桃种、梅属、蔷薇科、蔷薇目、双子叶植物纲、种子植物门、植物界

二、认识生物的多样性

1.生物多样性的概念

生物多样性:生物类种多样性(我国被称为裸子植物故乡)、基因多样性和生态系统多样性

三者之间的关系:生物种类的多样性实质上就是基因的多样性。每种具有独特基因库的生物生态系统中的其他生物是相联系的。生物数量的减少,将导致基因资源损失,并且必然影响它所在的生态系统。生态系统发生剧烈变化。将会加速生物种类多样性和基因多样性的丧失。

三、保护生物的多样性

1.生物多样性面临威胁

我国特有的部分珍惜动植物濒临灭绝的边缘

2.生物多样性面临的威胁的原因

生物的栖息地的破还(最终要的原因)

不合理的开发利用(人类的偷猎和捕杀野生动物)

环境污染外来物种入侵

3.建立自然保护区的意义

是天然的基因库

天然实验室

活的自然博物管

实例:长白山自然保护区、青海湖鸟岛自然保护区

4.生物多样性的保护

将某些濒危物种迁出原地,移入新园、馆等进行特殊的保护和管理、建立濒危物种的种质库、颁布和完善法律和法规。

人教版八年级上生物的知识5各种环境中的动物

一、无脊椎动物

1.腔肠动物

主要特征:身体有内胚层和外胚层构成,呈辐射对称,体表有刺细胞,有口无肛门;

代表动物:水母、水螅、海葵、珊瑚等;

水螅的繁殖方式:出芽生殖(无性)和有性生殖

2.扁形动物

主要特征:身体有内胚层、中胚层和外胚层构成,两侧对称,背腹扁平,有口无肛门;

代表动物:涡虫、华枝睾吸虫、血吸虫、绦虫;大多寄生生活;

涡虫的消化器官由口、咽、肠组成;

血吸虫生活史:受精卵在水中孵化,幼虫进入钉螺体内继续发育,最后进入人体发育为成虫;

猪肉绦虫生活史:受精卵在猪体内发育成幼体,感染猪肉,形成“米猪肉”,进而在人体内发育成成虫;

3.线性动物

主要特征:身体细长,不分节,呈圆柱形,体表有角质层,有口有肛门;

代表动物:蛔虫、蛲虫、钩虫、线虫等;大多寄生生活,消化结构简单,生殖能力强;

蛔虫的雌虫较大,雄虫较小,尾部向腹部弯曲;

4.环节动物

主要特征:身体呈圆筒形,由许多彼此相似的体节组成;靠刚毛或疣足辅助运动;

蚯蚓(环节动物)的形态特点:

(1)体形:长圆柱形,两端尖细,可减少土中钻动时的阻力,适于穴居钻行生活;

(2)身体由许多体节组成;

(3)环带:是区别蚯蚓前后端的标志。

(4)刚毛:协助运动;

(5)湿润的体壁:进行气体交换,完成呼吸。

代表动物:蚯蚓、沙蚕、水蛭等;少数寄生;

作用:蚯蚓可入药,可以分解有机垃圾,提高土壤肥力;在生态系统中,属于分解者;

5.软体动物

主要特征:体表有外套膜,大多具有贝壳;水生软体动物用鳃呼吸;运动器官是足;

代表动物:河蚌、蜗牛、乌贼等;

乌贼的壳—海螵蛸;鲍鱼的壳—石决明;

6.节肢动物

主要特征:身体和附肢分解,体表有坚韧的外骨骼;

代表动物:甲壳类(虾、蟹);多足类(蜈蚣);蛛形类(蜘蛛);昆虫类(蝗虫);

昆虫的主要特征:身体分为头、胸、腹三部分;头部有一对触角,一个口器;腹部有三对足,两对翅;腹部有气门,是呼吸器官;

二、鱼

水中生活的动物、四大家鱼:青、草、鲢、鳙;

1.鱼的尾鳍可以控制前进方向,也可以产生前进动力;鱼的侧线可以感知水流,测定方向;

鲫鱼适于水中生活的形态结构和生理特点:

①体色:背面深灰黑色,腹面白色,不容易被敌害发现;

②体形:梭形,游泳时减少水的阻力;

③体表:有鳞片保护身体,有黏液减少阻力,身体两侧各有一条侧线,有感知水流、测定方向的作用;

④有鳍游泳:(胸鳍、腹鳍:保持鱼体平衡;尾鳍:保持鱼体前进的方向);

⑤用鳃呼吸;水从口近,鳃盖的后缘出

⑥体内有鳔,能调节身体比重,在鳍协助下可以停留在不同水层;

⑦体外受精,水中发育。

2.鱼类的主要特征:终生生活在水中,身体表面大多覆盖着鳞片,用鳃呼吸,用鳍游泳,心脏一心房一心室。

3.观察鳃

形态:鳃丝呈细丝状

颜色:红色(因为有丰富的毛细血管)

结构:有鳃弓、鳃丝、鳃耙组成

三、哺乳动物

家兔的形态结构和生理特点:

①体表:被毛,有保温作用,对家兔维持体温恒定有很重要的作用;

②消化:牙齿分化为门齿(切断食物)、臼齿(磨碎食物);消化管很长,并且有特别发达的盲肠,与植食性生活相适应。

③血液循环:心脏为完整的四个腔,两条完整的循环路线,体温恒定。

④神经系统:由脑、脊髓、神经组成,大脑发达

⑤生殖:胎生(有胎盘)、哺乳,大大提高了后代的成活率。

⑥哺乳动物的主要特征;体表被毛,牙齿有门齿、犬齿、臼齿的分化,体腔内有膈,用肺呼吸,心脏四腔、体温恒定,大脑发达,胎生,哺乳。

例如:蝙蝠、鸭嘴兽、袋鼠鲸、虎、黑猩猩等

四、鸟

家鸽适于飞行生活的形态结构和生理特点:

①身体被覆羽毛;具有可用于飞翔的翼:两翼和尾部生有正羽,可以扩大两翼面积,使两翼扇动有力,尾部的正羽有控制方向的作用;

②身体呈流线型,有利于减少飞行时空气对它的阻力;

③有的骨很薄,有的愈合在一起,长骨中空,充满空气,减轻体重,胸骨发达,有龙骨突,胸肌发达,附着在龙骨突上;

④食量大,消化能力强,有喙无齿,直肠短,不储存粪便,有利于减轻体重;

⑤心肌发达,血液循环快,血液输送氧、营养物质的能力强;

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