1、細胞周期同步化借助某種實驗手段(自然地或經(jīng)人為地),使細胞群體中處于細胞周期不同時相的細胞停留在同一時相的現(xiàn)象。細胞周期同步化分：自然同步化和人工同步化。 自然同步化：是自然界存在的現(xiàn)象, 在動、植物細胞都有發(fā)現(xiàn)。它們不受人為條件的干擾, 因而有可能在接近自然的條件下進行觀察, 但自然同步化的細胞群體受到諸多條件的限制, 對結(jié)果有很大的影響。人工同步化：是利用細胞培養(yǎng)的方法, 用各種理化因素處理獲得的同步化生長的細胞。常用的細胞人工同步化的方法分為選擇同步化、誘導(dǎo)同步化或者兩者的結(jié)合。同步化分類及方法（一）自然同步化1多核體如粘菌只進行核分裂，而不發(fā)生胞質(zhì)分裂，形成多核體。數(shù)量眾多的核處于同一

2、細胞質(zhì)中，進行同步化分裂，使細胞核達108，體積達56cm。瘧原蟲也具有類似的情況。2某些水生動物的受精卵如海膽卵可以同時授精，最初的3次細胞分裂是同步的，再如大量海參卵受精后，前9次細胞分裂都是同步化進行的。3增殖抑制解除后的同步分裂如真菌的休眠孢子移入適宜環(huán)境后，它們一起發(fā)芽，同步分裂。（二）人工同步化1選擇同步化1) 有絲分裂選擇法：使單層培養(yǎng)的細胞處于對數(shù)增殖期，此時分裂活躍，分裂指數(shù)高,MI高。有絲分裂細胞變圓隆起，與培養(yǎng)皿的附著性低，此時輕輕振蕩，M期細胞脫離器壁，懸浮于培養(yǎng)液中，收集培養(yǎng)液，再加入新鮮培養(yǎng)液，依法繼續(xù)收集，這樣每隔1h搖一次并收獲一次，傾出培養(yǎng)液貯存于24冰箱中保

3、存可連續(xù)收集24h，則可獲得一定數(shù)量的中期細胞。其優(yōu)點是，操作簡單，同步化程度高，細胞不受藥物傷害，缺點是獲得的細胞數(shù)量較少。（分裂細胞約占1%2%）2）細胞沉降分離法：不同時期的細胞體積不同，而細胞在給定離心場中沉降的速度與其半徑的平方成正比，因此可用離心的方法分離。其優(yōu)點是可用于任何懸浮培養(yǎng)的細胞，缺點是同步化程度較低。2誘導(dǎo)同步化1）DNA合成陰斷法：選用DNA合成的抑制劑，可逆地抑制DNA合成，而不影響其他時期細胞的運轉(zhuǎn)，最終可將細胞群阻斷在S期或G/S交界處。5-氟脫氧尿嘧啶、羥基脲、阿糖胞苷、氨甲蝶呤、高濃度ADR、GDR和TDR，均可抑制DNA合成使細胞同步化。其中高濃度TDR對

4、S期細胞的毒性較小，因此常用TDR雙阻斷法誘導(dǎo)細胞同步化：在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)基中加入過量TDR，（Hela，2mol/L；CHO，7.5mol/L）。S期細胞被抑制，其它細胞繼續(xù)運轉(zhuǎn)，最后停在G1/S交界處。移去TDR。洗滌細胞并加入新鮮培養(yǎng)液、細胞又開始分裂。當(dāng)釋放時間大于TS時，所有細胞均脫離S期，再次加入過量TDR，細胞繼續(xù)運轉(zhuǎn)至G1/S交界處，被過量TDR抑制而停止。優(yōu)點是同步化程度高，適用于任何培養(yǎng)體系。可將幾乎所有的細胞同步化。缺點是產(chǎn)生非均衡生長，個別細胞體積增大。2）中期阻斷法：利用破壞微管的藥物將細胞阻斷在中期，常用的藥物有秋水仙素和秋水仙酰胺，后者毒性較少。優(yōu)點是無

5、非均衡生長現(xiàn)象，缺點是可逆性較差。 另外，條件依賴性突變株在細胞周期同步化中的應(yīng)用：將與細胞周期調(diào)控有關(guān)的條件依賴性突變株轉(zhuǎn)移到限定條件下培養(yǎng)，所有細胞便被同步化在細胞周期中某一特定時期。細胞周期同步化的意義使細胞大量的處于同一細胞時期，以便獲得某一時期大量的物質(zhì)，如細胞中期時的染色體、某一時期的某種物質(zhì)細胞周期細胞周期指由細胞分裂結(jié)束到下一次細胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程，所需的時間叫細胞周期時間。可分為四個階段：G1期(gap1)，指從有絲分裂完成到期DNA復(fù)制之前的間隙時間；S期(synthesis phase)，指DNA復(fù)制的時期，只有在這一時期H3-TDR才能摻入新合成的DNA中；G2期(

6、gap2)，指DNA復(fù)制完成到有絲分裂開始之前的一段時間；M期又稱D期(mitosis or division)，細胞分裂開始到結(jié)束。從增殖的角度來看，可將高等動物的細胞分為三類：連續(xù)分裂細胞，在細胞周期中連續(xù)運轉(zhuǎn)因而又稱為周期細胞，如表皮生發(fā)層細胞、部分骨髓細胞。休眠細胞暫不分裂，但在適當(dāng)?shù)拇碳は驴芍匦逻M入細胞周期，稱G0期細胞，如淋巴細胞、肝、腎細胞等。不分裂細胞，指不可逆地脫離細胞周期，不再分裂的細胞，又稱終端細胞，如神經(jīng)、肌肉、多形核細胞等等。細胞周期的時間長短與物種的細胞類型有關(guān)，如：小鼠十二指腸上皮細胞的周期為10小時，人類胃上皮細胞24小時，骨髓細胞18小時，培養(yǎng)的人了成纖維細胞

7、18小時，CHO細胞14小時，HeLa細胞21小時。不同類型細胞的G1長短不同，是造成細胞周期差異的主要原因。生長因子對細胞增殖的影響單細胞生物的增值取決于營養(yǎng)是否足夠，多細胞生物細胞的增值取決于機體是否需要。這種需要是通過細胞通信來實現(xiàn)的。生長因子是一大類與細胞增殖有關(guān)的信號物質(zhì)，目前發(fā)現(xiàn)的生長因子多達幾十種，多數(shù)有促進細胞增殖的功能，故又稱有絲分裂原（mitogen），如表皮生長因子（EGF）、神經(jīng)生長因子（NGF），少數(shù)具有抑制作用如抑素(chalone)，腫瘤壞死因子（TNF），個別如轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-)具有雙重調(diào)節(jié)作用，能促進一類細胞的增值，而抑制另一類細胞。生長因子不由特定腺體產(chǎn)生，主要通過旁分泌作用于鄰近細胞。各種生長因子分子量大小不同，如：肝細胞生長因子(HGF)由674個氨基酸組成，分子量達80KD，內(nèi)皮素僅由21個氨基酸組成。大多數(shù)生長因子僅由一條肽鏈組成，如EGF、TGF-、FGF，而PDGF、NGF、TGF-，肝細胞生長因子HGF由兩條肽組成。生長因子的信號通路主要有：ras途徑，cAMP途徑和磷脂酰肌醇途