细胞学和细胞生物学的关系范文

导语：如何才能写好一篇细胞学和细胞生物学的关系，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【摘要】

目的 增加细胞膜色谱法的适用范围，构建血管内皮细胞细胞膜固定相，研究药物与血管内皮细胞膜上受体的生物亲和作用。方法 培养血管内皮细胞细胞株，制备细胞膜固定相，应用细胞膜色谱法研究九种药物与受体的亲和力。结果 九种不同的配体与受体的亲和顺序为：S(+)QNB、哌唑嗪、R(-)QNB、阿托品、育亨宾、BMY7378、(±)美托洛尔、山莨菪碱、东莨菪碱。其容量因子分别为：14.289、13.667、11.121、6.794、4.758、4.386、3.926、2.424、2.412。结论 血管内皮细胞膜色谱模型具有高度稳定性，可试用于药物的高效初筛。

【关键词】 细胞膜 色谱 血管内皮细胞

ABSTRACT: Objective To extend the application of cell membrane chromatography (CMC)， the cell membrane stationary phase (CMSP) with human umbilical vein endothelial cell (EVC304) are constructed. The chromatography affinity of drugs to receptors of EVC304 is investigated. Methods We cultured EVC304 strain and constructed EVC304 CMSP. The bioaffinity of nine drugs to receptors was investigated per CMC method. Results The affinity rank order of receptors obtained from CMC for the nine ligands was as follows: S(+)QNB， prazosion， R(-)QNB， atropine， yohimbine， BMY7378， metoprolol， 6542， and scopolamine. The related kvalues were 14.289， 13.667， 11.121， 6.794， 4.758， 4.386， 3.926， 2.424， and 2.412. Conclusion The EVC304 expressed CMSP has high stability and can be used to speed up the initial screening.

KEY WORDS: cell membrane; chromatography; vascular endothelial cell

细胞膜色谱法(cell membrane chromatography， CMC)是以固定在硅胶表面的细胞膜为固定相，通过药物在固定相上的色谱行为有效地将药物的体内过程在体外进行模拟[13]。此法已被证明可用于研究药物与受体的相互作用和中草药中生物活性成分的筛选[46]。但是，用CMC法研究受体和筛选药物时，有时所需标本量太少并难以收集，还不能进行血管内皮细胞等散在分布细胞的研究和药物的筛选。为了增加CMC法的应用范围，本实验将CMC法与细胞生物学方法相结合，用人脐静脉血管内皮细胞ECV304制备细胞膜固定相(cell membrane stationary phase， CMSP)，建立了血管内皮细胞膜色谱模型，用CMC法首次研究了9种配体与内皮细胞上受体的生物亲和作用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 细胞

来源于人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell， HUVEC)的人血管内皮细胞株EVC304，由中国科学院上海细胞研究所提供。

1.1.2 药品

阿托品(Atropine，分子量289.4)购自上海化学试剂采购供应站；R(-)QNB(分子量337.38)、S(+)QNB(分子量337.38)均购自RBI公司；东莨菪碱(Scopolamine，分子量384.3)、育亨宾(Youhimbin，分子量390.9)、BMY7378(分子量458.4)、哌唑嗪(Prazosin，分子量419.9)、(±)美托洛尔(Metoprolol，分子量267.38)均购自Sigma公司；山莨菪碱(6542，分子量386.29)购自山西晋西双鹤药业。

1.1.3 主要试剂

DMEM干粉培养基(GIBCO公司)、小牛血清(杭州四季青公司)、胰蛋白酶(Sigma公司)、磷酸二氢钠(NaH2PO4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、NaCl、盐酸(HCl)、磷酸(H3PO4)、乙醇(C2H5OH)等均为国产分析纯。

1.1.4 主要仪器

Gilson高效液相色谱系统，包括510泵、486型紫外检测器、7125型手动进样阀(美国Rheodyne)和Anastar色谱工作站(天津奥泰科技有限公司)；410型低温冷冻高速离心机(德国HERMLEZK)；AS5150A超声振荡仪(美国Auto science)；PHS2D型酸度计(上海第二分析仪器厂)；TB85型循环水浴(日本SHIMADZU)。

1.2 方法

1.2.1 细胞培养

来源于人血管内皮细胞株ECV304，在37℃、50mL/L CO2及饱和湿度条件下，培养于含100mL/L小牛血清DMEM培养基中，常规传代[7]。

1.2.2 EVC304细胞膜的制备

当8个培养瓶(75cm2)的内皮细胞覆盖瓶底90%时，将其中4瓶做细胞膜。另外4瓶细胞冻存于液氮罐中保存。制膜方法：2.5g/L胰蛋白酶液消化，1000×g离心10min，弃上清，加入10mL低渗液，超声振荡20min，450×g离心20min，取上清液，16000×g离心20min，取沉淀为ECV304细胞膜，上述操作在4℃下进行。

1.2.3 EVC304细胞膜色谱柱的制备

取活化硅胶(5μm)0.3g，加入上述制备的ECV304细胞膜，4℃振荡60min，平衡后离心分离，沉淀物用0.6mL TrisHCl洗涤后，为ECV304细胞膜固定相。由药学系天然药物研究与工程中心提供。比较两个同种细胞膜色谱柱的稳定性。

1.2.4 9种配体对EVC304细胞膜CMC的研究

柱温为37℃；流动相为50mmol/L磷酸盐缓冲液(Na2HPO4)，pH＝7.4；流速为0.5mL/min；色谱柱需用流动相平衡3～4h，基线稳定后，分别进样分析；紫外检测波长为220～270nm(根据每种药物实测情况定)；灵敏度(AUFS)为0.2。

1.3 统计学处理

用Prim软件对药物在两个CMSP上的容量因子(K＇)进行相关性分析，取检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 内皮细胞形态学观察

倒置显微镜下可见培养的单层生长的内皮细胞为长梭型，边界清楚，胞浆丰富，核圆形或椭圆形，核仁1～2个。人脐静脉内皮细胞生长到融合状态时，呈“铺路石”状排列。

2.2 9种药物的CMC研究结果

将EVC304细胞膜色谱柱用50mmol/L磷酸盐缓冲液平衡3～4h后，根据九种药物紫外检测波长测定结果(220～270nm)分别进样分析。其中山莨菪碱(6542)为注射用针剂，规格为10g/L，用三蒸水配成浓度为3×10-3mol/L。其余药品均为白色固体粉末，用甲醇溶解，浓度均为3×10-3mol/L。计算不同药物在内皮细胞色谱柱上的容量因子K＇(表1)。药物在另一个EVC304细胞膜色谱柱上的亲和力研究方法同上(表2)。表1 药物在第一个EVC304细胞膜CMSP上的色谱作用参数（略）表2 药物在第二个EVC304细胞膜CMSP上的色谱作用参数（略）

不同mAchR、αAR、βAR阻滞剂在第一个内皮细胞CMSP上亲和力顺序由大到小为：S(＋)QNB、哌唑嗪、R(－)QNB、阿托品、育亨宾、BMY7378、(±)美托洛尔、山莨菪碱、东莨菪碱。其容量因子分别为：14.289、13.667、11.121、6.794、4.758、4.386、3.926、2.424、2.412。药物在第二个EVC304CMSP上亲和力顺序由大到小为：哌唑嗪、S(＋)QNB、R(-)QNB、阿托品、育亨宾、BMY7378、(±)美托洛尔、东莨菪碱、山莨菪碱。其容量因子分别为：10.734、9.398、9.177、7.964、5.585、5.369、4.061、2.931、2.472。

2.3 药物在两个CMSP上的容量因子(K＇)相关性分析

根据同种药物在两个EVC304细胞膜色谱柱上容量因子的检测结果，用Prim软件进行相关性分析，结果表明药物在两个同种色谱柱的容量因子之间存在正相关关系(r=0.966)，且差异具有显著性意义(P

3 讨 论

人脐静脉作为培养内皮细胞的材料来源，具有取材方便，且能使实验结果更接近人体内皮细胞生长等优点。经体外培养的人脐静脉内皮细胞，不仅在形态和功能上与体细胞相似，还能在数量上呈几何级数增加，这为研究与内皮细胞有关的基础及临床医学课题提供了理想的细胞模型。本次实验首次研究了9种药物在内皮细胞CMSP上的保留情况。ECV304是由人脐静脉内皮细胞转化的细胞系，可以表达内皮细胞标志如WeibelPalada小体、纤溶酶原激活物(plasmiaogen activator， PA)等，它可以进行稳定传代培养，是原代内皮细胞培养的良好模型。

在实验过程中，为保证比较结果的可靠性，要做到：①细胞膜制备方法保持一致。细胞膜制备在0～4℃进行，制备好后立即使用。②培养细胞的数量尽可能保持一致。两个CMC色谱柱所用的细胞膜均来自4瓶培养细胞(75cm2)。③实验条件要保持一致。本次实验流动相均选择37℃，50mmol/L，pH 7.4的磷酸盐缓冲液。因为随着流动相浓度的增加，洗脱能力增加，药物的保留时间缩短，容量因子减小。条件不一致数据没有可比性。

实验选用的药物有mAchR拮抗剂：阿托品、山莨菪碱(6542)、东莨菪碱和QNB。QNB是目前最强的毒蕈碱受体拮抗剂，是理想的M胆碱受体鉴定工具药。哌唑嗪和BMY7378是α1AR拮抗剂；育亨宾是α2AR拮抗剂；美托洛尔是βAR拮抗剂。实验药物在第一次制备的内皮细胞CMSP上的容量因子与第二次实验结果略有不同，原因是所用的高效液相色谱仪仅有一台，不能同时研究两个色谱柱。第二次所用细胞经过液氮罐冻存，细胞有损失，使得药物在色谱柱上的保留时间缩短。但药物在两个内皮细胞CMSP上的容量因子之间存在正相关关系(r=0.966， P

本次实验也证明了EVC304上存在M受体、α1AR、α2AR、βAR，其中βAR数目相对较少。用培养细胞制备CMSP后色谱柱的手性识别能力并没有提高，左旋和右旋QNB在色谱柱上的保留时间相差1min左右，消旋体美托洛尔没有被分开。随着CMC研究工作的一步步深入，其应用范围将逐步扩大，使之更符合药物作用的体内过程。CMC法将以快速、高效等特点成为受体研究和中草药筛选的新方法。

参考文献

[1]HE LC， WANG SC， GENG XD. Coating and fusing cell membranes onto a silica surface and their chromatographic characteristics [J]. J Chromatography， 2001， 54(1):7176.

[2]贺浪冲，杨广德，耿信笃. 固定在硅胶表面细胞膜的酶活性极其色谱特性 [J]. 科学通报， 1999， 44(6):632636.

[3]HE LC， YANG GD， GENG XD. Enzymatic activity and chromatographic characteristics of the cell membrane immobilized on silica surface [J]. Chin Sci Bull， 1999， 44(9):826831.

[4]HOU J， YUAN BX， HE LC， et al. Evaluation of drugmuscarinic receptor affinities by using cell membrane chromatography [J]. Chin J Pharmacol Toxicol， 2003， 17(1):7073.

[5]林蓉，杨广德，王维蓉，等. 用CD40高表达细胞膜色谱模型筛选丹参中抗动脉粥样硬化的活性成分 [J]. 中药材， 2006， 29(12):13151317.

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一、精选教材 

教材是课程知识内容的载体，是进行教学活动的基本材料之一[2，3]。如何选择和使用教材对教学任务的实施、完成和对教学质量的影响至关重要。通过对相关院校的走访、大量资料的查阅以及结合本校水产养殖学科的专业特点、课程学时数以及授课对象，最终确定以翟中和等主编的《细胞生物学》为教学用教材，并及时跟进该书的新版本。在应用该教材的同时，特别注重其他教科书的参考和补充，如将王金发编著的《细胞生物学》、王堃仁等主编的《细胞生物学》、郑国锠等主编的《细胞生物学》、Alberts主编的《Molecular Biology of the Cell》等作为本课程的参考教科书。此外，教师在备课过程中还注重寻求教科书之外的教学资源，如国内外重要学术期刊、国内外知名大学《细胞生物学》课程网站，特别是国外互联网站上与细胞生物学知识相关的网络资源。教学中将教材、参考教科书以及教科书之外的教学资源相互补充和凝练，力求教学内容的系统性和前瞻性。 

二、教学内容的遴选 

《生物化学》、《遗传学》、《细胞生物学》和《生理学》等是水产学院重要的学科基础课。这些课程在内容上联系极为密切，相互交叉和渗透。在《细胞生物学》课程的教学中，既要避免本课程与其他课程内容的过度重复又要保证授课内容的完整性、体现细胞生物学的核心内容。根据水产学院的教学安排以及授课学生的实际情况，在《细胞生物学》理论课教学中对所用教材的内容进行遴选，合理取舍与合并，最终形成十章作为本校水产养殖学科《细胞生物学》理论课教学内容，即：“绪论”、“细胞的基本知识”、“细胞生物学的主要研究方法”、“细胞表面”、“细胞基质和内膜系统”、“线粒体”、“细胞骨架”、“细胞核与染色体”、“细胞周期和细胞的分裂与分化”和“细胞的衰老与凋亡”。《细胞生物学》理论课的教学内容遴选后，授课中以细胞的结构和功能为主线，从显微、亚显微和分子水平阐述细胞结构，特别是结构与功能的相关性，认识细胞重要生命活动的基本内容和本质，掌握细胞生物学的基本概念和基础理论，在《生物化学》、《遗传学》和《生理学》课程学习的基础之上，通过《细胞生物学》的教学，使学生的知识体系更加系统化、深入化。 

三、调整与优化教学内容，因材施教，提高教学效果 

由于课堂教学仍然是在校学生获取知识的主要形式[4]，因此教学内容确定后，教师要梳理每一章的教学内容，清晰讲授的重点和应达到的具体教学目的。首先，教师要意识到第一次课的重要性，它对激发学生的学习兴趣有着重要的作用。与其他课程一样，课程的讲授内容通常以绪论开篇。但是，不仅许多学生不重视绪论的内容，教师也容易出现缺乏对绪论讲授的激情[5]。教学中我们将教材[1]中绪论的内容重排、调整与优化，收到了较好的教学效果。授课中将细胞生物学的发展简史作为最先讲授的内容，并结合一些与之相关的逸闻趣事，激发学生对该门课程学习的兴趣，使学生在轻松的氛围中了解学科的诞生、认识学科的发展与实验仪器和技术进步的关系；通过介绍“细胞学说”的建立，不仅使学生掌握了该学说的基本原理，还使学生意识到善于点滴积累以及归纳和总结对学习和工作的重要性，通过上述学习学生们也弄清了细胞生物学最基本的研究内容。之后再介绍当今细胞生物学的主要研究内容和研究热点，并将教材目录与绪论的内容相联系，这样不仅使细胞生物学的研究内容深记于学生的脑海中，也便于他们对本课程后续内容的学习和提高学习的信心。其次，授课内容的顺序编排要便于学生与已掌握的有关知识相衔接。根据授课对象的实际情况，教学中按着细胞的组织结构从外向内，即：细胞表面→细胞质→细胞核的顺序，并将结构或功能上联系极为密切的细胞结构的知识放在一起讲授。以本课程的“细胞表面”与“细胞基质和内膜系统”两章为例，对教材以及相关的教科书中的有关内容做了较大的调整，重新编排与优化。授课时“细胞表面”一章，首先介绍细胞表面的结构组成（质膜、细胞外基质和细胞外被、细胞表面的特化结构细胞连接），各结构的特点、功能以及这些结构的相互关系；通过这样的讲授使学生清楚地知道多细胞生物中虽然所有的细胞都具有“质膜”这样一个界膜，它是细胞表面核心结构，但多细胞生物不仅由细胞构成，细胞外还有细胞外基质，同时没有一个细胞是孤立的，细胞与细胞或与细胞外基质形成特定的组织连接结构，从而使多细胞生物成为一个和谐的统一体。之后再详尽地介绍细胞表面核心结构——质膜的物质的运输和信号转导功能，通过这部分的学习又使学生对膜的不对称性和流动性有了更好的理解。此外，由于核糖体与内质网在功能上的关系极为密切，因此将核糖体并入内膜系统中介绍，形成本课程的“细胞基质和内膜系统”一章。授课中首先讲解非膜性细胞器——核糖体在细胞中的分布、化学组成和结构以及功能，之后介绍内膜系统中的内质网、高尔基体和溶酶体的超微结构与功能，但内质网和高尔基体的蛋白质加工功能与蛋白质的分拣形成本章独立的一节，即“蛋白质的分拣与加工”，内容包含信号假说、蛋白质的修饰与加工、蛋白质的分拣和膜泡运输，此节为本章的教学重点之一。介绍信号假说时，由于有了核糖体的知识基础，再结合具体的研究成果，学生则很容易理解分泌性蛋白的合成在细胞基质中起始、肽链延伸暂停、向内质网膜转移等信号假说的具体内容；通过本节其他知识内容的学习，清晰了蛋白质的修饰加工可发生在肽链的合成以及运输过程中，因此构成了蛋白质合成、加工与运输的完整体系。此外，将溶酶体的发生也独立成节，放在“蛋白质的加工与分拣”一节之后，以溶酶体酶的M6P分拣途径为例，将信号假说、蛋白质的加工与分拣以及膜泡运输的部分内容串联起来。通过上述讲授内容的遴选、调整与优化，也使学生对结构、功能、发生上相互关联的内膜系统的理解更加透彻。再次，根据教学时数适当安排自学与课后讨论的教学内容，培养学生自主和探究学习的能力。如“细胞生物学的主要研究方法”一章，不可能在有限的学时内将该部分内容讲透彻，因此该部分内容以学生自学、课下参观相关的仪器设备及与教师交流讨论的形式实现学生对该部分知识的获取；此外根据授课专业特点，叶绿体的知识也以学生自学和课下与老师交流的方式进行。最后，注重讲授内容与其他课程内容上既不过度重复又要较好地衔接。如在讲授质膜的功能——钠钾泵的知识时注意与《生理学》膜电位的知识相联系、细胞骨架中微丝的功能时注重与《生理学》以及《组织胚胎学》肌肉收缩内容的衔接，线粒体功能的讲解则考虑与《生物化学》的内容不过度重复和较好的衔接，而细胞核与染色体的知识需要考虑学生在《遗传学》课程上已掌握的知识。由于本课程的开设在上述几门课程之后，这就要求我们与上述课程的任课教师以及授课学生良好的沟通，适当调整本课程的授课内容与重点，从而使学生通过《细胞生物学》课程的学习，使他们知识体系更加系统化、深入化。 

由于细胞生物学的知识面广、信息量大、发展快，因此教学内容的改革是教学改革最重要的部分。结合我校水产养殖学科的专业特点和授课对象的实际情况，对《细胞生物学》理论课的教学内容进行遴选、调整重排与优化，并且应用于《细胞生物学》的教学中，提高了教学效果。此外，通过多年的教学实践我们深深地体会到，完成好教学内容，教师尤其要注重自身知识理论水平的提高，不断地丰富教学内容，才能不断提高教学效果与教学质量。 

参考文献： 

[1]张晶，华子春.细胞生物学课程体系优化的实践与思考[J].中国细胞生物学学报，2011，33（6）：716-719. 

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关键词　被子植物;受精;雄配子;雌配子

中图分类号Q94　文献标识码A　文章编号1634-6708(2010)28-0113-01

植物的生活周期中,受精与有性生殖联系恒定不变,受精是植物亲代与子代联系的桥梁,在发育和遗传中具有重要作用:激活卵细胞,启动胚胎发生;实现由配子体向孢子体、由单倍体向二倍体之间的世代转换;实现双亲遗传物质的结合。受精是一系列精巧有序的发育事态,是十分复杂的自然过程。被子植物受精作用依赖于单倍体雄配子和雌配子的有序发生和彼此融合。雌雄配子分别是由雄配子体(花粉)和雌配子体(胚囊)产生的。被子植物受精又具有独特的双受精特点。在双受精过程中,一个雄配子与卵细胞融合产生胚,另一个雄配子与中央细胞的极核融合产生胚乳,胚乳提供胚发育所必需的营养物质。

花粉实际上是小孢子和雄配子体的统称。花粉发育的早期阶段为小孢子,小孢子由小孢子母细胞减数分裂而来,是单细胞结构,只有一个细胞核,常称之为单核花粉。小孢子经过有丝分裂第一次产生一个营养细胞和一个生殖细胞,此时进入雄配子体阶段。早期的雄配子体常被称为双核花粉。三细胞花粉在成熟时,生殖细胞分裂成两个精细胞(雄配子),二细胞花粉在进入花粉管内生殖细胞才会分裂形成两个。花粉发育过程中经历复杂的细胞学变化。如在小孢子母细胞减数分裂阶段,发生细胞质改组;在小孢子发育阶段,发生胼胝质壁的降解,液泡的增大,细胞质和核的极性分布;在雄配子发育阶段,发生生殖细胞的位移和营养物质的积累;在小孢子形成后,孢子逐渐沉积壁物质,包括多糖的内壁和孢粉素的外壁。这些细胞学的变化,涉及一系列的基因表达,近十年对花粉的研究已经分离和克隆了数十种花粉特异表达的eDNA基因,特别是从中找到一些在不同时期花药和花粉异表达的启动子。雄配子体由花粉萌发的花粉管运送到受精靶区以实现受精。花粉管的生长,花粉管细胞质环流,细胞器的运动,营养核和生殖细胞或精细胞的移动,生殖细胞的分裂都与花粉管内的细胞骨架系统活动有密切的关系。被子植物花粉和花粉管的细胞骨架主要由微丝和微管组成,缺乏是否存在中间纤维的证据。在干花粉中检测不到微管但可以检测到微丝的存在。水台花粉中,微丝微管都存在,在水合之后微丝微管的结构会出现明显的变化。花粉管内的微丝和微管并列分布。在生殖一精细胞(GSP)中。有大量微管的存在,是否普遍存在微丝还有争论。

胚囊(雌配子体)的发育分为两个连续的阶段,大孢子发生:从大孢子母细胞减数分裂,到大孢子的成熟;雌配子体发生:从大孢子经过三次有丝分裂细胞化,到雌配子体成熟。成熟的胚囊有13种类型,在被子植物中最普遍的是蓼型胚囊,典型的七细胞八核胚囊结构。雌性生殖单位是由卵细胞,两个助细胞和中央细胞组成的。它是一个结构单位,主要完成接收花粉管,引导花粉管释放到雌配子体的接收部分,实现雌雄配子的融合的功能。胚囊中的细胞骨架的主要成分是微丝和微管。细胞骨架在胚囊发育中起重要的作用:参与胚囊形态发生,细胞分裂、细胞器的运动。核定位与固定、核分裂,细胞形态的决定,细胞质流的产生,细胞的生长,细胞壁的形成等过程。

被子植物的受精作用从花粉落到柱头上开始。花粉在萌发前先要粘附到柱头上吸水、萌发、然后在引导组织中生长,最后进入胚珠的珠孔。表现正常可育的雌雄同花植物,自花授粉不能产生种子。这种种内不亲和性存在于半数以上的被子植物中。自交不亲和机制是一种信号传导系统的信号传导,涉及大量分子间相互作用和受其他遗传位点的影响。在受精的整个过程中钙信号都参与调控。许多实验证明,花粉管尖端是钙集中分布的区域,尤其在花粉管尖端有高度精巧的游离钙的动态平衡,打破这种平衡,花粉管的生长将受到抑制。在胚囊的助细胞中高含量的钙与助细胞的退化有关。受精后,进入卵细胞会诱导卵细胞内游离钙的瞬间升高,形成各种形式的钙波。钙在整个受精过程都起重要的作用。精细胞与卵细胞表面的糖蛋白在配子识别间起作用,精、卵细胞膜表面有很多种凝集素受体。关于被子植物配子识别有两种假说,随机假说和特异受体假说。雌雄配子通过膜的融合合为一体,膜的融合开始于膜的一个位点,然后多个位点融合,最后融合的膜逐渐崩解。有两种公认的细胞膜融合模型:钙离子介导膜融合模型和类病毒融合蛋白介导的膜融合类型。在膜融合的过程中,精细胞质体随物种的不同,可能进入卵细胞也可能被排除。被子植物质体遗传的基本方式包括单亲母系质体遗传,双亲质体遗传和单亲父系质体遗传。膜融合后,核融合开始。根据在核配合过程中,雌雄配子核DNA所处时期不同,可以把核配合分为G1期核配合,s期核配合和G2期核配合。所形成初期合子的DNA含量分别为2c、4c、4c。配子核细胞周期处于同步状态是配子核融合和合子正常发育的先决条件。

离体受精的三项技术基础为:配子分离,单对配子融合与人工合子培养。配子分离,分离与雌雄配子相关的细胞,包括花粉原生质体、脱外壁花粉,生殖细胞与精细胞,胚囊、卵细胞、合子、中央细胞的分离。体外的精卵融合共有四种融合技术:微电融合、高钙一高PH值介导融合、一般钙条件下的融合和PEG诱导融合。离体合子经微室饲养法、微滴饲养法或琼脂糖滴饲养法培养可以发育成植株。饲养时要加入各种外源激素,同时要注意渗透压对合子离体发育的影响。人工合子培养成功只限于禾本科植物,双子叶植物仅在烟草中开展了合子的培养试验。对离体系统雌雄配子形态、体积,膜表面特点,融合过程中的膜重组方式,卵细胞对多精人卵的反应,融合对胞质活动的影响,合子中胞质重组,雄核在雌性细胞中的迁移,核融合的时间进程和生活状态,精卵融合的亲和性等细胞学事态的研究。

被子植物生殖在细胞生物学方面采用超微结构为主的观察方法,揭示了雄性生殖单位、二型性、偏向受精等现象、配子体及配子骨架的分布规律,融合时雄配子的状态及细胞质的参与方式。在生理及生物化学方面采用了分子生物学技术,研究花粉发育、花粉与雌蕊组织间的识别反应、配子间的识别反应的分子生物学基础。

参考文献

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关键词 生物学 奥林匹克竞赛 IBO CHSBO

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

生物学是全球发展最迅速的学科之一，并且与当代人类所面临的人口、资源、环境问题息息相关。因此，从中学阶段就开始培养一批热爱生物学、献身生物学研究的人才对于一个国家、一个民族的政治、经济的发展具有举足轻重的作用。以激发学生在生物学研究方面的浓厚兴趣，创造性地解决现实中生物学和生态学问题，培养未来生物学家为宗旨生物学奥林匹克竞赛便在这种背景下应运而生。这项活动可以大大激发中学生学习生物学的热情，大幅度地提高中学生物学教学质量和水平，为我国生物科学事业的发展补充后备力量。下面将从国内外生物奥林匹克竞赛的发展以及竞赛试题来分析其差异。

1 从IBO和CHSBO的起源和发展看生物学竞赛差异

1.1 IBO的起源和发展

20世纪80年代捷克斯洛伐克的生物学教育和科技工作者就根据其他自然科学和数学国际奥林匹克竞赛的成功经验首次提出举办IBO活动的倡议。1989年由比利时、原苏联等6个感兴趣国家发起生物奥赛组织，并于1990年7月在捷克斯洛伐克成功举办了第一届国际生物学奥林匹克竞赛（International Biology Olympiad，IBO）。自此，IBO每年举办一届，迄今为止，已有60多个国家或地区参赛，IBO已成为国际范围内中学生展示生物学方面聪明才智的最高竞技舞台。

1.2 CHSBO的起源和发展

为了选拔优秀队员参加IBO，1992年由中国动物学会、中国植物学会组成的全国中学生生物学竞赛委员会首次组织了全国中学生生物学奥林匹克竞赛（China High School Biology Olympiad，简写 CHSBO），并于1993年首次参加了IBO。自1992年以来CHSBO已发展成为在中国科学技术协会（主管）、国家教育部和国家自然科学基金委的领导和支持下，由中国动物学会、中国植物学会联合主办，各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性生物学科竞赛活动。不同层次的比赛，无论是考试的范围、重点、难度，还是命题的特点和要求均不相同。通过开展全国中学生生物学竞赛系列活动，最直接的意义是我国选手在IBO竞赛中取得了优异的成绩，对促进我国中学生物学课程的改革和教学水平的提高，发现和培养未来生物科学优秀人才，提高中学教师素质，也起到了积极作用。

西方国家对生物学和生物学奥赛的重视较早，很早就形成比较稳定且相对独立的生物学奥赛研究理论体系和选拔体系，并制定相关的生物学奥赛辅导教学计划，而我国对于生物学的重视程度较西方国家晚。虽然自1993年我国选手参加IBO以来，取得了优异成绩。但是纵观我国IBO的获奖选手，大都集中在某些地区的部分学校，且大多实验能力较差。这反映出我国各地区生物学教育和竞赛发展的不均衡。

2 CHSBO和IBO试题的差异分析

CHSBO是选拔参加IBO选手的平台，在我国多层次的生物学竞赛试题中其试题的难易程度与IBO试题最为接近，都分为理论和实验两部分，各占总分的50%。CHSBO试题分别由中国动物学会和中国植物学会轮流负责组织命题，鉴于我国选手与国际选手在生物学实验上具有明显的差距，从第五届开始，CHSBO分数相同的情况下以实验分高者为先。这反映了我国对生物学实验教学的重视，也反映了我国生物学教学与国际生物学教学接轨的趋势。

2.1 理论试题的差异分析

2.1.1 题型和题量的差异

IBO理论部分一般分为A、B、C三部分，A部分为4或5选1的选择题，共60～100题。B部分为着重于智力开发的多选题，共40～60题，错选扣分。C部分为多样化的其他题型包括连线题、是非题、填空题等，共5～10题。CHSBO理论考试主要分为两部分：第一部分为四选一的单项选择题，共90～100题;第二部分为多选题共25～30题，考试时间为3 h。因此，从题型和题量来看，IBO题量更大，题型更加富于变化。

2.1.2 考试范围及覆盖面的差异

就考试大纲所规定的考试范围而言，IBO和CHSBO在生物学的领域的题目和所占比率都是相同的。其中植物解剖和生理学15%、动物解剖和生理学15%、行为学5%、细胞学（包括生物化学和分子生物学）25%、遗传和进化15%、生态学15%和系统生物学10%。但在实际考试中IBO与CHSBO考查的范围和覆盖面却不尽相同。CHSBO重点考查参赛的中学生对生物学基础知识和基本原理的理解掌握情况以及应用这些知识的能力，要求学生在全面掌握高中生物教材的基础上，掌握《普通生物学》中涉及的基础知识，并对大学生物学9门主干课程（包括动物学、植物学、动物生理学、植物生理学、生物化学、细胞生物学、遗传学、生态学、微生物学等）有一定的了解。而IBO考查覆盖面更为广泛，要求全面掌握考纲中所涉及的各学科的基本知识，同时很多题目与现代生物科技和前沿生物学知识及人类所面临的生物学问题联系紧密，与时俱进性较强。

2.1.3 试题难易程度的差异

IBO和CHSBO理论部分的竞赛纲要规定试题应当考查学生的理解能力、科学技能以及对生物学知识的应用，尽量减少单纯考识记的试题，最多不超过25%。通过分析历届IBO试题，发现它不仅要求学生能够深刻的理解生物学中最本质的科学问题，形成系统化的生物学学科知识体系，同时还要求学生在实际中能够灵活的迁移应用生物学知识，处理复杂的实际问题。IBO试题着重考查学生分析、综合、类比、推断、运用的能力，促进学生形成生物学科学素养、批判性思维、创造性思维、问题解决能力。而CHSBO作为我国选拨优秀中学生参加IBO的一种方式，其试题中识记类题且的比例较IBO多，难题比例较IBO少，考查学生高层次思维能力的题目较少。

2.2 实验试题的差异分析

生物学作为一门以实验为基础的自然学科，生物学实验对于生物学的发展，生物学概念的建立，生命活动基本规律的发现都具有重要的意义。同时，在教学过程中开展生物学实验对于学生科学思维和方法以及各方面能力培养也具有重要作用。IBO对于学生的生物学实验能力要求也较高，从IBO实验考试的内容来看，包括植物解剖及生理学、动物解剖和系统及生理学、微生物学、生态学、遗传学，近年来IBO赛题和实验难度明显加大，特别是增加了生物化学与分子生物学等实验的内容和难度，同时考查了很多新的实验技能，注重实验结果的统计分析。IBO实验考查部分共4个实验，每个实验考试50～60 min，总计4 h。

根据IBO官方指南（2003年11月第12版），竞赛对选手实验能力的要求基本上分为以下几个方面：① 科学处理和分析问题的能力，如设计实验，做出假设和预期，进行试验（观察、测量、分类、变量控制等），结果和数据的记录与表达（曲线、表格、图表、示意图、照片），结果解释和得出结论。② 生物学实验的基本技能，如放大镜、显微镜、实体镜的使用、绘图以及准确表达绘图的能力。③ 生物学各分支学科的实验方法，如细胞生物学、植物解剖和生理学、动物解剖和生理学、行为学、生态和环境科学、分类学、微生物学方法。④ 基础物理学和化学的试验方法。⑤ 统计学处理数据的能力。

CHSBO实验部分要求提高学生分析解决各种生物学问题的能力，掌握研究生物学科学的思维、技巧和技能，能够熟练使用仪器，能对实验过程、结果的数量、质量变化进行统计分析。目前CHSBO正在从开展原有的动、植物、生化实验，扩展到开展分子生物学、微生物学、生态学和行为学实验。CHSBO实验试题包括3个实验，每个实验50～60 min，主要为动物学实验、植物学实验和生物化学实验。

由于在我国很多学校有关生物奥赛的实验设备比较落后，所以CHSBO中实验部分较IBO考查范围和深度都有一定的局限性，我国选手在IBO部分实验的成绩不容乐观（表1、表2），与国际上生物实验水平的差距成为了奥赛辅导中亟待解决的问题。

3 缩短我国与国际生物奥赛差距的举措

为了缩短CHSBO与IBO间以及我国选手与国际选手生物学奥赛水平上的差距，笔者提出以下措施。

（1） 建立奥赛辅导教师培训机制。在我国大部分地区没有生物学奥赛辅导教师的培训机制，很多中学生物教师对生物学奥赛知识理解不透彻，建立相关的生物学奥赛辅导教师培训机制，有助于中学生物教师扩展生物学知识，较好地制定生物学奥赛辅导计划，提高奥赛辅导能力和教学能力。

（2） 处理好生物奥赛培训与中学生物学教学之间的问题。生物奥赛教育不是常规的通才教育，而是一种高层次的基础生物学教育的补充和延伸，它是一种英才教育。因此，作为中学生物学教师应该充分认识到生物学奥赛教育与中学生物学是一种相互促进的关系，切不可对立起来。中学生物学教育必须面向全体学生，充分提高广大学生的生物学知识和智能水平，在此基础上开展生物奥赛才能取得较好的成绩，生物奥赛与基础生物学教育才能相互促进。

（3） 扩大CHSBO试题覆盖面，促进CHSBO题型的多样化和与时俱进性。随着IBO的不断发展、完善，考查的知识越来越灵活，越来越综合，越来越全面，也越来越前沿化，对学生的自学能力、分析、类比、推理等高层次的科学思维能力以及综合素质有更高的要求。而目前在我国的大部分地区奥赛辅导的教材有限（主要是《普通生物学》、《生物学奥林匹克指津》），引进大学生物学教学资料（如《动物生理学》、《细胞生物学》等）显得尤为重要，同时应订阅展示生物科学前沿知识的刊物，以了解当前生物发展的动态，以扩大CHSBO试题覆盖面，注重CHSBO试题的前沿性，促进CHSBO题型的多样化，逐步与IBO试题接轨。

（4） 加大部分地区的教育投资，充分利用校园周边设备资源，保障奥赛实验的顺利开展。在我国大部分中学生物学实验的硬件设备相当落后，直接影响到中学生物学实验教学和生物学实验竞赛。对于中学生物学实验硬件设施的匮乏这一难题，有关教育部门应该加上部分地区的生物学实验设备教育投资，同时充分的利用周边的设备资源，譬如学校可以和附近的花木场、工厂、生物技术公司、大学等联系，建立奥赛实验基地。保证生物学奥赛实验的顺利开展，以逐步缩小我国中学生生物学实验能力与国际中学生实验能力的差距。

参考文献：

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1.课程设置合理化

研究生课程体系的设置做到适时调整，丰富选课资源的同时，加强学生选课的自主性，充分考虑学生的个性化培养的需求。

2.优化教学内容

创新型人才培养模式改革首要是课程改革，而课程改革首先要解决的问题是教学内容的优化。研究生创新能力的培养应该是建立在知识、能力、素质的辩证统一的基础上。知识作为能力和素质的载体，是不可或缺的重要一环，研究生阶段知识的获取不应该局限于本科阶段的某一本教材的重复拓展。我们在课堂设计中集思广益，打破教材的局限，以学生兴趣为出发点，设置了十个小的专题题目，专题内容涉及细胞生物学的基本技术及其创新、前沿知识、热点领域，并充分考虑细胞生物学与医学的密切关系。如细胞通讯、细胞信号跨膜转导及其与疾病的关系，端粒、端粒酶和肿瘤的关系及其研究进展，细胞骨架与运动和神经系统疾病的关系举例（原因分析、分子细胞学调整、研究进展）等。学生既能从中巩固提炼的基本理论框架，又能获得丰富的前沿信息，在学习中还有助于科研方向的确立和科研思维的培养。

3.改革教学方法

我们在前几年的教学中留心对研究生的理论基础、能力水平和喜欢的教学模式做了问卷调查，相对于本科生研究生阶段学生的特点突出表现为：已经具有比较广泛、系统的理论知识基础，并具备一定的分析问题的能力，更向往自由的思维和互动表达。综合研究生的特点和现代教育技术的发展，我们在课堂教学中试行教学方法改革，彻底改变教师灌输知识的单一模式，更多地让学生自主学习，教师担负引导、组织实施、总结和考评的职责，更多的时候也是讨论和争论的主体之一，变师徒关系为伙伴关系。具体实施是依据学生兴趣分组，3~4人/组，组内分工协作，依据自己所选的感兴趣的专题查阅资料，开展讨论并推举一人以PPT文稿的形式图文结合在课堂上汇报讲解，同学可以自由提问，教师做针对性的点评、补充。创新的课堂组织从学生的兴趣出发保障了自主学习的效率，协作中锻炼了学生的团队意识和合作能力，课堂表达和提问互动有效地活跃了学习气氛，调动了学习的积极性，并提高了学生综述及表达能力。此种形式受到了选课学生的一致好评，也吸引了更多的研究生加入我们的学习队伍中。

4.考评手段合理化

在转变教师单向传授知识模式的同时，打破以考试分数作为衡量教育成果的唯一标准的划一呆板的考评制度。对学生学习的评价主要是课堂表现和实践实训，各占50%。课堂表现的评价中以小组汇报讲解中的综合能力表现作为主要的考评指标，并逐步完善了评分标准，简介如下：基本原理简明扼要、切中要点、通俗易懂；研究应用举例典型、兼顾多方面；重视结果分析（尽量使用图表）；重视技术发展的进展和研究理论进展（突出新意）。除了陈述者有奖励分之外，课堂提问及回答者都有酌情加分，极大地调动了学生的积极性。学生课前准备、课堂提问、课后总结的学习资料都可以组织建立个人学习档案，学习档案也可作为酌情加分的因素。

二、反馈与思考

教学内容、教学方法及新的考评方法改革的突出优势在于爱护和培养学生的好奇心、求知欲，帮助学生自主学习，独立思考，保护学生的探索精神、创新思维，营造崇尚真知、追求真理的氛围，为学生的禀赋和潜能的充分开发创造一种宽松的环境。让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维，重视培养学生收集处理信息的能力，获取新知识的能力，分析问题和解决问题的能力，语言文字表达以及团结协作能力。但在试行新的教学方法的同时，我们也发现了一些有待于改进的问题。在课程体系的设置中需要合理调研，依据社会、培养目标和学生主体的需求做出调整，充分适应多学科交叉融合的需求。在教学内容的优化上，学生更注重研究进展的讨论和热点文献的分析，教学内容需要每年更新，不能一成不变。在教学方法改革中，试行讨论式课堂的问题反应在四个方面：个别小组成员因自制力不强、计算机水平限制、口头表达能力欠缺等原因对所选专题的基本理论或研究进展陈述不清楚，会一定程度上影响其他同学对该专题领域的学习。在课堂汇报环节，受部分同学表达能力的影响，学生的注意力不容易集中，课堂进展的节奏会略显拖沓。在教学过程中容易出现两极分化的现象，部分学生的主动性得到了很好的发挥，综合能力得到了比较充分的锻炼，也有个别学生在混学分，并没有进行真正的自主学习。且教师对新的教学方法的理解和掌握的程度也一定程度上影响了学生的学习效果。在评价体系中，给学生公正、全面、合理的评价影响着学生的学习态度和热情，但其过程是相当烦琐的，需要教师团队比较多的精力投入，适当的激励机制能更好地配合教学改革的推进。

三、展望

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摘要：目的探讨三氧化二砷与刺五加合用对癌细胞生长的抑制作用及其机理。方法以 HeLa细胞的生长抑制情况，流式细胞仪 PI单染法检测药物诱导细胞的凋亡状况。结果两药合用24 h组细胞变小变圆，脱落情况都较其他组明显，该组细胞生长抑制率明显高于单用组，合用24 h组细胞的凋亡率明显高于合用16 h和8 h组（P＜0.01）。结论刺五加可以作为三氧化二砷的抗癌增效剂，两药合用有很强的抗癌活性，其作用机理与抑制癌细胞生长、诱导其凋亡有关。

关键词：三氧化二砷； 刺五加； HeLa细胞； 凋亡

Experimental Study on the Apoptosis of HeLa Cells Induced by Arsenic Trioxide and acanthopanax senticosus

Abstract:ObjectiveTo investigate the anti-tumor effect of Arsenic trioxide and Acanthopanax Senticosus on carcinoma cells and its probable mechanism.MethodsHeLa cells were cultured as a pathological model. HeLa cells structural change were examined by inverted phase microscope. The inhibition effect on the growth of cells was evaluated by microculture tetrazolium assay(MTT). The apoptosis of cells were detected by flow cytometry(FCM).ResultsThe cells of the group of two medicines used together turned smaller and rounder than other groups .The growth inhibited rate of this group was higher than that of control group. The apoptosis rate of two medicines used together 24 hours was higher than 16 hours and 8 hours(P＜0.01).ConclusionAcanthopanax Senticosus can improve the antitumor effects of Arsenic trioxide ，but whether it can decrease the toxicities of Arsenic trioxide or not is worth more studying.

Key words:Acanthopanax senticosus; Arsenic trioxide; HeLa cell; Apoptosis

三氧化二砷（As2O3）是中药砒霜的主要成分，祖国医学中它曾被用于治疗恶性肿瘤等多种疾病，但 As2O3又是一种能引起机体细胞染色体畸变的剧毒物质，故长期以来它的药用价值一直被其毒副作用所掩盖，直到近年来，我国研究者发现 As2O3对急性早幼粒细胞白血病具有良好的治疗效果［1，2］，它的药用价值才被人们重新审视，有关 As2O3抗肿瘤作用及其机理的研究近年来取得了较大进展，发现该药具有抑制肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞分化和凋亡的作用［3~5］。刺五加Acanthopanax senticosus是临床上常用中药，具有益气健脾、补肾安神的功效，可作为细胞毒抗癌药的辅助剂。动物实验证实，刺五加能诱导肿瘤细胞凋亡，抑制实验性肿瘤的生长和转移［6］。本研究以人宫颈癌细胞系 HeLa细胞为病理模型，将刺五加与 As2O3联合作用于HeLa细胞，以探讨两药合用对肿瘤细胞生长抑制和诱导其发生凋亡的作用，了解刺五加对 As2O3的抗肿瘤作用是否具有增强效应，为临床上两种中药合用治疗恶性肿瘤提供细胞学的实验依据。

1 材料与方法

1.1 药品与仪器刺五加注射液（20 ml/支，黑龙江省珍宝岛制药有限公司）；亚砷酸注射液（规格10 mg/10 ml，哈尔滨伊达药业有限公司）；四甲基偶氮唑盐（MTT，Amresco公司）；RPMI1640培养基（美国 GIBCO公司）；新生牛血清（杭州四季青生物制品公司）；酶标仪（560型，美国 BIORAD公司），流式细胞仪（FACS calibur型，美国 BD公司）；数码相机（日本 Canon公司）。

1.2 细胞系HeLa细胞，为人宫颈癌细胞系，购自武汉大学中国典型培养物保藏中心（CCTCC）。

1.3 药用浓度的确定

1.3.1 刺五加药用浓度的确定采用 MTT法，取对数生长期 HeLa细胞，1×105/ml的细胞100 μl至96孔培养板，加入等量不同浓度的刺加五溶液，使各组终浓度分别为0.1，0.5，1， 1.5 mg/ml，每个浓度组和对照组均设5个重复孔，以加细胞而不加药物组为空白对照组。37℃ ，5%CO2培养箱培养24 h后，取出培养板，弃旧培养液，每孔加入5 mg/ml的 MTT溶液20 μl，37℃ 继续培养4 h，弃培养液，每孔加入 DMSO 150 μl，振荡15 min，使结晶物充分溶解，最后在酶标仪上用490 nm波长测定各孔的 OD值，计算细胞存活率和半数抑制浓度（IC50），从而确定刺五加的用药浓度为0.5 mg/ml。

1.3.2 As2O3药用浓度的确定参考文献，采用最小有效浓度2 μmol/L［7］。

1.4 两药合用对 HeLa细胞的生长抑制实验采用 MTT法，实验共分4组，空白对照组，As2O3组，刺五加组及 As2O3与刺五加合用组，所有操作方法同3.1，最后计算细胞的生长抑制率。

生长抑制率=1-（实验孔平均OD值）

对照孔平均 OD值×100%

1.5 细胞凋亡的检测采用流式细胞仪 PI单染色法取24孔培养板3个，每板随机分为4组（空白对照组，As2O3组，刺五加组及As2O3与刺五加合用组），每组6个重复孔，每孔加入浓度为1×105/ml的 HeLa细胞悬液800 μl，生长至对数生长期，去旧液，每孔加含10%新生牛血清的1640培养液，同时分别加入生理盐水、刺加五溶液，As2O3及两药合加，使每孔液体总量相等，同时保证每孔刺五加终浓度为0.5 mg/ml，As2O3终浓度为2 μmol/L37℃，5%CO2培养箱分别培养8 ，16，24 h后，收集每组细胞，PBS洗涤1次，离心去 PBS，加入冰预冷的70%乙醇3 ml，4℃固定24 h以上，离心去固定液，3 ml PBS重悬细胞。离心5 min去 PBS，每管加入1 mlPI染液，室温避光反应30 min。制备好的细胞悬液经300目尼龙筛网过滤后立即在流式细胞仪上检测，CELLQuest软件获取并分析检测数据。

1.6 细胞形态学观察按上述方法分别让药物作用细胞8 ，16，24 h，然后在倒置显微镜下观察细胞形态变化，并用数码相机照相记录结果。

2 结果

2.1 细胞生长抑制率刺五加与 As2O3合用对 HeLa细胞增殖有显著的抑制作用。结果见表1。

表1 药物对 HeLa细胞的生长抑制率(略)

c与 b比较，P＜0.01，c与a比较，P＜0.01

2.2 HeLa细胞的凋亡分别观察药物作用 HeLa细胞8，16，24 h的凋亡情况，结果显示两药合用能明显诱导 HeLa细胞凋亡，且有明显的时间依赖性（见表2），合 用16，24 h流式检测出现明显的凋亡峰。见图1。

a对照组流式

b两药合用24 h凋亡

c两药合用16 h凋亡

图1 刺五加与As2O3合用诱导HeLaxl细胞凋亡的流式检测图(略)

表2 药物作用 HeLa细胞不同时间的细胞凋亡率(略)

c与相对应时间 a，b各组认及生理盐水组比较，P＜0.01；c24与c8，c16比较P＜0.01；b与相对时间a组和生盐盐组比较， P＜0.05

3 讨论

细胞凋亡（apoptosis）是机体中普遍存在的重要的生物学事件，是受基因调控的主动性死亡过程，其形态变化和生化特征明显不同于细胞坏死，这种特殊的细胞死亡方式对机体发育和正常功能的维持有重要意义，而肿瘤的发生发展不仅与肿瘤细胞增殖异常有关，也与肿瘤细胞凋亡异常有密切关系。大量的研究表明，抗肿瘤药物的一个重要作用机理是诱导肿瘤细胞发生凋亡［2］。因此，诱导肿瘤细胞凋亡已成为抗癌药物设计和筛选的新靶点，与诱导细胞坏死相比，通过诱导细胞凋亡杀死癌细胞不会引起机体强烈的炎症反应。由于正常细胞与肿瘤细胞在表达某些凋亡相关基因方面存在差异，诱导肿瘤细胞凋亡的治疗模式可减少抗癌物损伤正常组织所引起的副作用。自1996-08 Science杂志介绍中国科学家应用 As2O3成功治愈急性早幼粒细胞白血病（acute promyelocytic leukemia，APL）的成果以来［8］，对 As2O3抗肿瘤作用的探索引起了世界医学界的重视。除白血病以外，As2O3对实体瘤也有抑制作用，它能诱导多种癌细胞发生凋亡，其抗癌谱较为广泛，是一种具有良好应用前景的抗癌药，该药诱导细胞凋亡的主要标志为细胞形态学和生化学等方面的特异性改变［7，9］。刺五加注射液系刺五加全株经提炼而来，含黄酮、刺五加多糖、丁香甙等多种有效成分。该药所具有扶正固本、益气健脾、补肾之功效是通过增强机体的免疫功能，诱导肿瘤细胞凋亡而发挥抗肿瘤效应的［10］。有研究表明，刺五加多糖对实验性动物移植瘤，药物诱发瘤，小鼠自发白血病等都有一定的抑制作用，还能减轻某些抗癌药物的毒性，其作用机理可能与引起细胞膜磷脂的变化有关［11，12］。HeLa细胞为人宫颈鳞癌上皮细胞系，在体外培养条件下，易于生长繁殖，常被应用于细胞生物学研究和抗癌药物的筛选，故本实验选用该细胞系作为病理模型。本研究结果显示，刺五加与 As2O3合用对 HeLa细胞具有明显的生长抑制和诱导凋亡作用，合用组细胞的生长抑制率和凋亡率分别与两药的单用组比均具有显著性差异（P＜0.01）。说明刺五加与 As2O3合用具有很强的抗肿瘤活性两者可产生协同作用，刺五加可以作为 As2O3抗肿瘤作用的增效剂。至于两药合用抗肿瘤作用的分子机理还有待进一步研究。

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1转化医学的兴起要求基础医学与临床医学的交互统一

现代医学发展出现了二律背反的态势:一方面，医学科学与技术发展迅猛，医学研究已经不满足于普通病理生理学的研究，而是继续探索分子病理机制，力求从基因水平对疾病进行诊断治疗;另一方面，随着人类寿命的延续，健康成为人们当下的第一医学需求，而老龄化社会中人类健康状况持续恶化，现代医学“诊断明确、治疗单一”的发展水平远远不能满足人类维系健康的需要。其中一个重要原因，就是传统教学中医学基础理论研究与临床实践之间存在难以逾越的鸿沟。转化医学是在当前医学教育体系“偏理论轻实践”的情形下应运而生的，其概念源自美国Science杂志1992年提出的“BenchtoBedside(B-to-B)”，即是寻求将基础研究成果尽快应用到临床实践的科学，目的就是消除理论研究与临床实践间的屏障。

作为一名医生成长的起点，医学教育应逐渐融入转化医学模式，即一方面需要适应医学发展的状况，另一方面更要体现医学发展的要求。而目前我国医学研究生的教育被严格划分为基础医学和临床医学。在基础医学的教学过程中，由于教学过程中对专业的具体强化，在理论授课时不重视与临床知识的呼应，容易导致理论知识和临床应用相互脱节的情况。而在临床教学过程中，重实用性轻理论的教学模式及对于临床与理论相结合的必要性的认识不足，常使学生“知其然而不知其所以然”，获得的往往是一些粗浅的治疗思路，而难以探寻疾病表象下隐藏的分子病理学机制，从临床工作中寻找突破点来进行未知科学理论的研究探索更无从谈起。在医学研究生的教育中，应重视基础医学和临床医学相结合，科研能力和实践能力有机结合，从而构建全新的教学模式，对于提高医学教学的效率、培养更多应用型人才具有积极的促进作用。

2在医学研究生教学工作中培养科研能力的方法

科研思路来自于临床，科研工作服务于临床。1810年德国柏林大学建立初始，即提出了著名的“洪堡精神”，即尊重学术自由和教学与科研相结合。这是洪堡的大学理念的核心，也是洪堡精神的实质所在。作者认为，在医学研究生培养过程中，也应充分贯彻该精神，达到科研和教学、实践的有机统一。作者结合多年的研究生培养经历与思考，提出了以下几个教学思路:(1)师生互动，开放式教学。在临床实践中，力求在以往教师授课、学生记录学习的教学模式基础上，逐渐重视和应用启发式教学法，对于疑难病例，与学生积极讨论其可能的发病机制，引导学生深入思考，联系基础医学理论，调动学生科研思路和深入挖掘的积极性。同时结合已有的实验基础，师生共同探讨，深入分析，结合理论知识引导学生解决临床问题。采用的方法主要有:启发式提问、开放式讨论、头脑风暴、角色模拟，同时利用多媒体、国外教学视频等，提高学生在科研方面的兴趣和思考能力，为进一步发掘有价值的科研问题从而深入研究打下坚实的基础。(2)组织文献学习及讨论，激励学生的科研兴趣。在临床实践过程中，不断接触新兴发展的科研技术和学科的新动向，对提高研究生的科研能力有很大的促进作用。组织文献学习可以尽可能增加学生互相接触的机会，并促使学生能主动追寻学科动向，树立适合自己的目标。应努力做到每位学生均能独立进行数次不同类型的完整的文献汇报，同时培养研究生的口头表达能力。文献阅读是促使科研思路提高的重要方法，主要阅读本专业国际上有影响的期刊文献，注意精读和泛读相结合，对于需要精读的文献应定期在学科或小组内交流，重点汇报作者为什么做这个工作，提出了什么问题或假说，为了验证这个假说是如何设计的，最终的结论是什么，从所读文献中自己得到了什么启发或体会等。一次完整的汇报过程可以使学生对科研思路有更直观的感受，并逐步形成科研惯性和自我促进的意识。(3)重视研究生团队的培养和合作精神。在研究生团队的培养过程中，团队成员各司其职而又互补渗透显得尤为重要。每个研究生有其独特的见解和兴趣点，团队中各成员的互补能更好地引导和开发其科研潜能，并增强其责任心，达到“1+1＞2”的作用。主要采用的方法有:设立科研小组，由一名成员担任小组长，带领组员进行一项完整的科研设计，从查阅文献、综述到设计实验方案，从实验技术的学习到实验结果记录和数据统计，贯彻完整科研流程和思路，并培养其独立撰写开题、中期和结题汇报的能力;积极召开组会或汇报会，每人定期汇报自己的课题进展情况并提出目前的困难及阻碍，团队成员互相探讨解决，以求培养团队互助合作的关系，达到提高团队科研能力、增强其感情和凝聚力的目的。(4)提供实验室，增加实验动物学、细胞生物学及分子生物学在临床科研设计中的比重。医学科研问题的解决方案是立足于病理学、病理生理学、组织学、病理学、细胞学和分子生物学复杂的验证过程，而在实验室的投入往往反映了一个学科研究深入的程度和研究生科研能力的水平。实验环境的提供、实验动物的购买、实验耗材的消耗、实验仪器的购买维护等均需耗费大量的人力、财力，但其对研究生科研能力的培养是不可替代的。