宮頸癌細(xì)胞細(xì)胞周期光譜信息研究.pdf

1、細(xì)胞是生命科學(xué)研究的基石，一切生命的關(guān)鍵問題都要到細(xì)胞中去尋找。細(xì)胞分裂可說是生命起源最基本也最重要的過程，細(xì)胞周期則是細(xì)胞分裂全部生理過程的綜合體現(xiàn)，普遍存在于高等生物中。大量研究表明，細(xì)胞周期調(diào)控異常是腫瘤發(fā)生的主要機(jī)制，所以細(xì)胞周期理論對腫瘤的預(yù)防和臨床診治具有重要的指導(dǎo)意義。
　　隨著光學(xué)與生命科學(xué)的交叉，對細(xì)胞的光信息研究工作成為了生命科學(xué)的一個重要領(lǐng)域，當(dāng)然光學(xué)技術(shù)和細(xì)胞研究的結(jié)合不可避免會產(chǎn)生各種各樣的問題，利用光譜

2、技術(shù)對細(xì)胞周期進(jìn)行研究則是其中一個較為突出的問題?？偨Y(jié)起來，從國內(nèi)外學(xué)者的研究中，可以看出對于細(xì)胞在細(xì)胞周期中的光譜研究主要存在以下問題：
　　①研究波段單一。幾乎所有的研究機(jī)構(gòu)和研究者均是在從紅外光譜角度入手對細(xì)胞在細(xì)胞周期過程中紅外波段的光譜變化進(jìn)行研究，而沒有充分利用到現(xiàn)有的豐富的光譜技術(shù)和手段以對細(xì)胞周期進(jìn)行更為全面的研究。
　?、诜治龇椒◤?fù)雜。生物細(xì)胞在紅外波段有豐富的信息，是因為幾乎生物細(xì)胞內(nèi)所有分子在紅外波段均

3、有光譜體現(xiàn)，這就使得生物細(xì)胞的紅外光譜相互混疊，難以獲取有用的信息。這也使得對細(xì)胞內(nèi)特定分子的光譜跟蹤變得十分的困難。
　?、酆芏嗯c細(xì)胞周期光譜研究的關(guān)鍵問題沒有明確的說明和解決。如進(jìn)行細(xì)胞周期光譜研究的樣品獲取問題，進(jìn)行細(xì)胞周期光譜研究的細(xì)胞樣品應(yīng)該是一種什么樣的同步化水平，細(xì)胞周期光譜模型的建立方法等等這些問題均未得到解決。
　　本文則是針對現(xiàn)有問題，利用紫外－可見光光譜分析技術(shù)和熒光光譜技術(shù)操作簡便、分析快速等優(yōu)點提取

4、活體腫瘤細(xì)胞在細(xì)胞周期不同時相的光譜特征，在以下幾個方面開展工作：
　?、僭O(shè)計并實施HeLa細(xì)胞同步化處理方案
　　根據(jù)細(xì)胞同步化原理及處理方法，提出了宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞株進(jìn)行細(xì)胞同步化的處理方案以及進(jìn)行光譜實驗所需要達(dá)到的細(xì)胞同步化水平，以獲取滿足實驗要求的同步化于細(xì)胞周期各時相（G1期，S期，G2期和M期）的HeLa細(xì)胞樣品。
　?、谠O(shè)計實驗以獲取HeLa細(xì)胞在細(xì)胞周期各時相的紫外—可見吸收光譜
　　設(shè)計

5、了同步化后處于細(xì)胞周期各時相的HeLa細(xì)胞的紫外－可見光吸收光譜測量方案，進(jìn)行HeLa細(xì)胞樣品的紫外－可見光吸收光譜測量（190nm～800nm）。吸收光譜測量結(jié)果說明各時相的光譜變化基本反映了HeLa細(xì)胞周期變化的生色團(tuán)和助色團(tuán)變化過程，光譜中在204nm和260nm附近有兩個吸收峰，其中204nm附近的吸收峰是由HeLa細(xì)胞內(nèi)的芳香族氨基酸造成，260nm處的吸收峰則是蛋白質(zhì)和核酸綜合吸收的結(jié)果。這些變化說明HeLa細(xì)胞生長過程中紫

6、外吸收光譜的變化反映了芳香族氨基酸、嘌呤和嘧啶衍生物與HeLa細(xì)胞生長過程的密切關(guān)系。
　?、墼O(shè)計實驗以獲取HeLa細(xì)胞在細(xì)胞周期各時相的自體熒光光譜
　　設(shè)計了對同步化后處于細(xì)胞周期各時相的HeLa細(xì)胞進(jìn)行了自體熒光光譜測量的測量方案。以290nm為激發(fā)光獲得了各時相細(xì)胞樣品的熒光光譜，測量結(jié)果表示，各時相細(xì)胞樣品熒光光譜峰值位置均位于360nm和680nm處，這兩處熒光峰的強(qiáng)度隨樣品的不同而發(fā)生相應(yīng)的變化，這說明細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)

7、生熒光的物質(zhì)含量隨細(xì)胞的生長變化，從而導(dǎo)致熒光強(qiáng)度的變化。其光譜曲線反映了HeLa細(xì)胞細(xì)胞周期變化過程中氨基酸和卟啉衍生物含量的變化趨勢。
　?、芙eLa細(xì)胞的光譜模型
　　根據(jù)HeLa細(xì)胞紫外－可見光吸收光譜測量結(jié)果，采用生物系統(tǒng)光譜模型的建模方法，在種群水平上分別建立了描述HeLa細(xì)胞周期變化的一元線性回歸光譜模型和多元線性回歸光譜模型，并對模型進(jìn)行了評價，證明了兩個模型能夠很好的反映HeLa細(xì)胞周期變化過程中的紫外