小鼠骨髓间充质干细胞的细胞周期

1、什么是干细胞？

干细胞即为起源细胞。 干细胞是具有增殖和分化潜能的细胞，具有自我更新复制的能力（Self-renewing），能够产生高度分化的功能细胞。
简单来讲，它是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。干细胞在形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
干细胞是自我复制还是分化功能细胞，主要由于细胞本身的状态和微环境因素所决定。包括调节细胞周期的各种周期素（Cyclin）和周期素依赖激酶（Cyclin－Dependent Kinase）、基因转录因子、影响细胞不对称分裂的细胞质因子。微环境因素，包括干细胞与周围细胞，干细胞与外基质以及干细胞与各种可溶性因子的相互作用。
人体内的干细胞分两种类型，一种是全功能干细胞 (totipotent stem cell)， 可直接克隆人体；另一种是多功能干细胞 (pluripotent stem cell)，可直接复制各种脏器和修复组织。人类寄希望于利用干细胞的分离和体外培养，在体外繁育出组织或器官，并最终通过组织或器官移植，实现对临床疾病的治疗。

2、什么是干细胞，干细胞的来源是什么？

3、干细胞的用途？

您好：

1、多种疑难疾病应用潜力

干细胞强大的自我复制与分化再生能力，使得它在多种重大疾病领域发挥了巨大的潜力，如糖尿病、脑卒中（中风）、脊髓损伤、帕金森综合症、阿尔兹海默症等。科学家的多项研究都证明了，干细胞移植对于被疾病或癌细胞严重损坏的器官有着有效的修复作用。相信，未来干细胞技术发展到一定阶段，干细胞移植必将成为治疗重大疾病的主要手段。

2、抵抗癌症

目前干细胞移植可以说是淋巴癌及白血病等血液疾病最常见的治疗手段。而随着研究的开展，人们发现间充质干细胞可以作为癌症治疗药物的载体，有助于药物更加精准的治疗。且间充质干细胞还能调节肿瘤微环境中的免疫成分来减缓癌症的进展。

3、美容整形

干细胞的分化再生能力决定了它在创伤修复和创伤愈合领域的广泛的应用，它能有效促进软骨、骨、脂肪、皮肤组织工程及创面的愈合。因此，干细胞在美容整形领域潜力巨大，也可以有美容抗衰老的功效。

4、改善不孕不育状况

研究表明干细胞在改善不孕不育方面也有着巨大的潜力，今年1月，干细胞技术成功帮助了我国一名卵巢早衰女性诞生下健康宝宝。而美国西北医学院的研究人员也首次证明了诱导多能干细胞（iPS细胞）可以重新编程为子宫内膜中健康的子宫细胞，从而改善不孕不育，减少妊娠损失。

5、降低移植风险

在器官移植手术中，会遇到移植过程中出血、感染及移植后的排异反应等风险。而自体干细胞移植会大大降低这样的风险。未来，随着干细胞研究的深入与发展，患者有希望用上，源于自体干细胞的心脏等器官，从而大大降低器官移植的并发症风险。

6、帮助挖掘人体的奥秘

通过干细胞，科学家和研究人员可以不断探索人体是如何生长和发育。例如，通过研究干细胞向不同类型细胞的发展，科学家们可以了解干细胞如何预防或治疗疾病。只有更好地了解机制，才能更好地将其应用到疾病的治疗中。

7、干细胞有望将疾病治疗提前到胎儿时期

干细胞研究的另一个潜在领域就是推动胚胎治疗研究的发展。一方面，胚胎干细胞是多能干细胞，能够分化为任何类型的细胞，帮助修复受损或患病的细胞。另一方面，通过研究这一领域，研究人员可以更好地理解胚胎是如何发育的，挖掘治疗方法，有可能将疾病治疗提前到胎儿时期。

8、开发新药，用于临床

干细胞可以快速的自我增殖复制，或者分化为特定的细胞，这就意味着干细胞研究可以带来很多机会，尤其是在疾病治疗的研究方面，这些细胞可以用于临床试验中，以测试新药和挖掘新的治疗方法。

4、干细胞的种类和基本特性有那些

根据其发育阶段，于细胞可分为胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell）和成体干细胞（Alt Stem Cell）。胚胎干细胞包括ES细胞（Embryonic Stem Cell）、EG 细胞（Embryonic Germ Cell）；成体干细胞包括神经干细胞（Neural Stem Ce11， NSC）、血液干细胞（Hematopoietic Stem Cell，HSC）、骨髓间充质干细胞（Mesen chymal Stem Cell，MSC），表皮干细胞（EPidexmis Stem Cell）等。也有报导，按其分化潜能的大小，干细胞可分为三类：一是全能干细胞（Totipotent Stem Cell），二是胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell），三是多能干细胞（Multipotent Stem Ce11）。

胚胎干细胞可来源于畸胎瘤细胞（EC）、桑椹球细胞（ES）、囊胚内细胞团（ES）、拟胚体细胞（ES）、生殖原基细胞（EG）等。

当受精卵分裂发育成囊胚时，将内细胞团（Inner Cell Mass）分离出来进行培养，在一定条件下，这些细胞可在体外“无限期”地增殖传代，同时还保持其全能性，因此被称为胚胎干细胞。胚胎干细胞在培养条件下，若加入白血病抑制因子LIF（Leu kaemia Inhlbitory Factor），则能保持在未分化状态，若去掉LIF，胚胎干细胞迅速分化，最终产生多种细胞系，如肌肉细胞、血细胞、神经细胞或发育成“胚胎体”。

成体干细胞可以由下列几个方面得到：（1）胚胎细胞——由胚胎干细胞定向分化，或移植分化而成。（2）胚胎组织——由分离胚胎组织、细胞分离、或培养而成。（3）成体组织—— 由脐血、骨髓、外周血、骨髓间质、脂肪细胞等得到。

干细胞是自我复制还是分化成为功能细胞，主要由于细胞本身的状态和微环境因素所决定。干细胞本身的状态，包括调节细胞周期的各种周期素（Cyclin）和周期素依赖激酶（Cyclin－Dependent Kinase）、基因转录因子、影响细胞不对称分裂的细胞质因子。微环境因素，包括干细胞与周围细胞，干细胞与外基质以及干细胞与各种可溶性因子的相互作用。

5、细胞周期受什么调控

受激素、血清因子、多胺、蛋白水解酶、神经氨酶、cAMP、cGMP以及甘油二脂（DG）、 三磷酸肌醇（IP3）和Ca信使系统等多种因素调控。

6、受损的细胞周期为多少天?

还称之为白血球：生命周期80-120天心脏肌肉细胞（心肌细胞）。肝细胞、骨折等疾病、肾炎。上皮细胞是人体中很活跃的细胞。基于这个原因、肾细胞。当身体内遭到病毒或细菌的攻击产生炎症时，或自己分裂复制：当人进入成熟期后：14-28天，会感觉到皮肤上有“泥”：与心肌细胞一样：这几种细胞生命周期与心脑细胞不同、脾细胞等、骨细胞，但生长的速度很慢。粒细胞（白血细胞的类型），白细胞的分裂就会速度分裂增加。这些心肌细胞将伴随你的一生，不再生长新的细胞。血红细胞，这个“泥”实际是凋亡上皮细胞的“尸体”，它不断的死亡和生长，同时也有相同数量的红细胞生长，心肌细胞停止生长。脑神经细胞。角质细胞（皮肤细胞的类型），我们每天有300百万个红细胞凋亡，它的生长由骨髓中造血干细胞分裂而成，没有新增细胞来补充损坏的细胞，一个萝卜一个坑。红血细胞没有细胞核，当这几种器官出现损伤时，恢复得很慢，它们可以通过骨髓中的干细胞少量的繁殖：13-20天，当人得了肝炎。身体不经常洗澡，所以它不能分裂，它也是由骨髓干细胞分裂生长

7、细胞周期概念？

19世纪有三大发现：细胞学说、进化论和能量转换定律。经过100多年的努力，在生命科学领域内，这三大发现都有不同程度的进展。达尔文的进化论进入了分子进化研究阶段；生物能力学出现了Mirchell学说(虽然这个学说有待进一步完善)；而细胞生物学的研究却显得有些缓慢。在最近的10多年间，由于采用了分子生物学的一些成果、技术和方法，使细胞的分子生物学研究，尤其是关于细胞周期的研究蓬勃地开展了起来。

有人认为，细胞周期的分子生物学研究将对21世纪的生命科学产生革命性的影响，因为细胞周期研究已显露出与胚胎发育，肿瘤的发生与发展，细胞分化和增殖，神经细胞的生存，细胞生长因子的作用，生物膜的降解、生成以及代谢平衡等重大生命科学有密切的关系。

我们知道，新陈代谢是生命的基本特征之一，生活在自然界的各种生物都将随着时间的流逝而趋于衰老，作为生物体基本单位的细胞也是如此。每个细胞都有一定的生命期限，活细胞长到一定阶段，不是繁殖，就是死亡。细胞的繁殖是通过分裂的方式进行的，母细胞平均分裂成两个和自身相同的子细胞，子细胞逐渐长大，重复母细胞的生命过程，由此生命得以世代繁衍，生生不息。细胞的这种生长与分裂的周期就叫做细胞周期，具体地讲，细胞周期就是指一个活细胞从上一次分裂结束开始，到下一次分裂为止所经历的过程。

个细胞周期可人为地划分为几个时期(见图)。开始人们按照细胞所处的形态学变化，将细胞周期划分为间期与分裂期；而现代分析细胞周期的各期是以细胞核的遗传物质DNA的复制和分裂作为主要标界的，并按时间顺序将细胞周期确定为四个期：DNA合成前期(G1期)，DNA合成期(S期)，DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。以M期和G1期之间有时还有一个静止期称为G0期。在G1期，经上一次分裂形成的子细胞开始生长，逐步达到母细胞原有的体积，功能也趋于完善。在此阶段，除DNA外，三种不同的RNA以及细胞所需的各种蛋白质和酶类都进行合成。处于G1期的细胞可分为三种不同的类型：(1)进入G0期，不能继续增殖分裂，通过分化、衰老至死亡的细胞，如神经细胞；(2)暂时进入G0期，不继续增殖，仅在需要进再进入增殖周期的细胞，如肝细胞，只有当肝组织内细胞大量损伤，需要补充时才进行增殖；(3)继续进行增殖，离开G1期进入其他各期并完成分裂的细胞，如消化道粘膜道细胞，因经常脱落、损伤，需不断更新而具有很强的繁殖能力。S期以DNA复制为主要标志，在此期染色体通过精确复制使细胞内的DNA变为完全相同的两套，另外，还有些RNA和蛋白质也在此期合成。关于G2期，至今还不甚了解。有实验证明，此期合成代谢虽不旺盛，但却是进入分裂期所必须的阶段。M期是细胞分裂期，前述各期所进行的各种合成代谢都是为此期所作的准备。进入M期，从染色体凝缩、分离，到染色质与胞质都平均分配成两份，进而形成两个完全相同的子细胞为止，又可分为前、中、后、末四个期，其间染色质及其他细胞结构都有复杂而明显的形态学变化。然后，一个完整的细胞周期便告结束。

8、探究细胞周期实验的要点

细胞周期(cell cycle)是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，分为间期与分裂期两个阶段。
生命是从一代向下一代传递的连续过程，因此是一个不断更新、不断从头开始的过程。细胞的生命开始于产生它的母细胞的分裂， 结束于它的子细胞的形成，或是细胞的自身死亡。通常将子细胞形成作为一次细胞分裂结束的标志，细胞周期是指从一次细胞分裂形成子细胞开始到下一次细胞分裂形成子细胞为止所经历的过程。在这一过程中，细胞的遗传物质复制并均等地分配给两个子细胞。
（一） 间期

间期又分为三期、即DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期）。

1. G1期（first gap）　从有丝分裂到DNA复制前的一段时期，又称合成前期，此期主要合成RNA和核糖体。该期特点是物质代谢活跃，迅速合成RNA和蛋白质，细胞体积显著增大。这一期的主要意义在于为下阶段S期的DNA复制作好物质和能量的准备。细胞进入G1期后，并不是毫无例外地都进入下一期继续增殖，在此时可能会出现三种不同前景的细胞：①增殖细胞：这种细胞能及时从G1期进入S期，并保持旺盛的分裂能力。例如消化道上皮细胞及骨髓细胞等；②暂不增殖细胞或休止细胞：这类细胞进入G1期后不立即转入S期，在需要时，如损伤、手术等，才进入S期继续增殖。例如肝细胞及肾小管上皮细胞等；③不增殖细胞：此种细胞进入G1期后，失去分裂能力，终身处于G1期，最后通过分化、衰老直至死亡。例如高度分化的神经细胞、肌细胞及成熟的红细胞等。

2. S期（synthesis）　即DNA合成期，在此期，除了合成DNA外，同时还要合成组蛋白。DNA复制所需要的酶都在这一时期合成。

3. G2期（second gap）期为DNA合成后期，是有丝分裂的准备期。在这一时期，DNA合成终止，大量合成RNA及蛋白质，包括微管蛋白和促成熟因子等。　

（二）分裂期

M期：细胞分裂期。

细胞分裂期：前期，中期，后期，末期。

细胞的有丝分裂（mitosis）需经前、中、后，末期，是一个连续变化过程，由一个母细胞分裂成为两个子细胞。一般需1～2小时。

1. 前期（prophase）染色质丝高度螺旋化，逐渐形成染色体（chromosome）。染色体短而粗，强嗜碱性。两个中心体向相反方向移动，在细胞中形成两极；而后以中心粒随体为起始点开始合成微管，形成纺锤体。随着核仁相随染色质的螺旋化，核仁逐渐消失。核被膜开始瓦解为离散的囊泡状内质网。

2. 中期（metaphase）细胞变为球形，核仁与核被膜已完全消失。染色体均移到细胞的赤道平面，从纺锤体两极发出的微管附着于每一个染色体的着丝点上。从中期细胞可分离得到完整的染色体群，共46个，其中44个为常染色体，2个为性染色体。男性的染色体组型为44+XY，女性为44+XX。分离的染色体呈短粗棒状或发夹状，均由两个染色单体借狭窄的着丝点连接构成。

3．后期（anaphase）由于纺锤体微管的活动，着丝点纵裂，每一染色体的两个染色单体分开，并向相反方向移动，接近各自的中心体，染色单体遂分为两组。与此同时，细胞波拉长，并由于赤道部细胞膜下方环行微丝束的活动，该部缩窄，细胞遂呈哑 铃形。

4．末期（telophase）染色单体逐渐解螺旋，重新出现染色质丝与核仁；内质网囊泡组合为核被膜；细胞赤道部缩窄加深，最后完全分裂为两个2倍体的子细胞。

G0期：暂时离开细胞周期，停止细胞分裂，去执行一定生物学功能的细胞所处的时期。

在体内根据细胞的分裂能力可把它们[1]分为三类：①周期性细胞，如造血干细胞，表皮与胃肠粘膜上皮的干细胞。这类细胞始终保持活跃的分裂能力，连续进入细胞周期循环；②终端分化细胞，如成熟的红细胞、神经细胞等高度分化的细胞，它们丧失了分裂能力，又称终末细胞（end cell）；③暂不增殖细胞群（G0期细胞），如肝细胞、肾小管上皮细胞、心肌细胞、甲状腺滤泡上皮细胞。它们是分化的，并执行特定功能的细胞，在通常情况下处于G0期，故又称G0期细胞。在某种刺激下，这些细胞重新进入细胞周期。如肝部分切除术后，剩余的肝细胞迅速分裂。

周期作用折叠编辑本段
目前，科学家已发现有几类调控因子在细胞周期中起着重要作用。一类是对细胞分裂增殖有调控作用的细胞生长因子。如第二类细胞周期调控因子，又称内源性调节因子，是细胞内自己合成的蛋白质。

细胞周期调控机制的序幕已经拉开，科学家们正在从不同的角度研究细胞周期与癌基因、抑癌基因、生长因子以及细胞增殖分化的关系，相信通过努力，我们最终能找到控制细胞周期的神奇“开关”。在肿瘤治疗中我们也可利用细胞周期的原理对症下药。如G0细胞对化疗不敏感，往往成为日后癌症复发的根源。因而可以设法诱导G0期癌细胞进入增殖周期再行杀灭。这是一个尚在探索中具有理论意义和实践意义的问题。

相关检测折叠编辑本段
Ⅰ、样品准备　准备以下一种或几种样品

A、组织单细胞悬浮液（如淋巴腺、脾、骨髓、胎盘细胞）
B、组织培养细胞

C、Ficoll-hypaque分离的单核细胞

Ⅱ、反应体系－DNA低渗缓冲液

柠檬酸三钠 0.25g

Triton-X 100 0.75ml

Propidium iodide 0.025g

核糖核酸酶　0.005g

蒸馏水　250ml

我们将该DNA低渗溶液于密闭瓶子中存放数月后并无发现有任何染色活性的丢失

Ⅲ、染色

1、 每一个管子中放入1×106个细胞；

2、 样品离心后尽可能完全地移去上清液，并且不要打碎沉淀块；

3、 入1ml的DNA低渗染色（可用甲基绿进行染色）缓冲液至沉淀中，并混匀；

4、 样品于4℃下避光30分钟或最长不超过1个小时以备流式细胞仪分析。

注意：延长在低渗缓冲液的曝光时间会引起样品碎片的增加。细胞周期检测可以作为生物相容性评价指标，示例如下：　应用体外细胞培养法，观察不同质量分数羟基磷灰石浸提液对L-929细胞的细胞学形态的影响，同时采用MTT比色法评价羟基磷灰石对L-929生长和增殖的影响，流式细胞仪检测羟基磷灰石浸提液对L-929细胞生长周期及凋亡的影响。结果表明，羟基磷灰石浸提液对体外培养的细胞形态无明显影响，对细胞生长和增殖无明显抑制作用；不同质量分数材料浸提液的细胞毒性为 0~1级，随羟基磷灰石浸提液质量分数的升高，细胞凋亡率逐渐上升；50%、75%、100%羟基磷灰石浸提液组能明显降低G0 /G1 期细胞比例，增加S,G2 /M期细胞比例，能增加L-929细胞DNA的合成，促进细胞生长和组织修复。细胞周期检测是生物材料生物相容性评价的一种可靠方法和指标。

其他资料折叠编辑本段
细胞周期（细胞有丝分裂）口诀 折叠

以植物细胞有丝分裂为例：

有丝分裂分五段

间前中后末相连

间期首先作准备

间期染体复制在其间

前期 两消两现一散乱

中期 着丝点聚赤道板

后期 丝牵染体两极走

末期 两消两现壁重建

注：动物细胞末期不生成细胞壁。

周期详解 折叠

以有丝分裂方式增殖的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程。这一过程周而复始。细胞周期是50年代细胞学上重大发现之一。在这之前认为有丝分裂期是细胞增殖周期中的主要阶段，而把处于分裂间期的细胞视为细胞的静止阶段。1951 年霍华德等用P-磷酸盐标记了蚕豆根尖细胞，通过放射自显影研究根尖细胞DNA合成的时间间隔，观察到P之掺入不是在有丝分裂期，而是在有丝分裂前的间期中的一段时间内。发现间期内有一个DNA合成期（S期），P只在这时才掺入到DNA;S期和分裂期（M期）之间有一个间隙无P掺入，称为G2期，在M期和S期之间有另一个间隙称为G1期，G1期也不能合成DNA。

于是他们提出了细胞周期的概念，并首先证明间期是细胞周期中极为重要的一个阶段，发生着许多与细胞分裂有关的特殊生化事件。这一发现被以后学者们用H-胸腺嘧啶核苷进行的类似研究所证实。

细胞生命活动大部分时间是在间期度过的，如大鼠角膜上皮细胞的细胞周期内,间期占14000分钟。分裂期仅占70分钟。细胞周期各阶段都有复杂的生化变化。间期是细胞合成DNA、RNA、蛋白质和各种酶的时期，是为细胞分裂准备物质基础的主要阶段。

在一个增殖的细胞群中，所有细胞并非是同步增殖的，它们在细胞周期运行中，可能有四种命运（图1）：①细胞经M期又开始第二次周期；②停止于G2期，称为G2期细胞（R2），它受某种刺激后可进入周期；③停止在G1期，称为休止细胞或名G0期细胞，这类细胞受某种刺激仍能进入周期，并开始DNA合成和有丝分裂；④丧失生命力近于死亡的细胞，称为丢失细胞，或称不再分裂的细胞。继续分裂的细胞沿着细胞周期从一个有丝分裂期到下一个分裂期。不再分裂的细胞离开了细胞周期不再分裂，最终死亡。

G1期 进行大量物质合成时期。细胞体积逐渐增大，制造RNA（包括tRNA，mRNA，rRNA以及核糖体等）。RNA的合成又导致结构蛋白和酶蛋白的形成，这些酶又控制着形成新细胞成分的代谢活动。G1又分为G1早期和G1晚期两个阶段；细胞在G1早期中合成各种在G1期内所特有的RNA和蛋白质，而在G1晚期至S期则转为合成DNA复制所需要的若干前体物和酶分子，包括胸腺嘧啶激酶、胸腺嘧啶核苷酸激酶、脱氧胸腺嘧啶核苷酸合成酶等，特别是DNA聚合酶急剧增高。这些酶活性的增高对于充分利用核酸底物在S期合成DNA是不可少的条件。

G1期持续时间变异很大，多数细胞的G1期较长，是与细胞需要增加质量有关。但在某些单细胞生物如大变形虫、四膜虫和多细胞生物的某些细胞（如海胆胚胎，小鼠胚胎细胞）则无G1期，中国仓鼠卵巢细胞的变异株无G1和G2期，以致M期和S期连接在一起。G1期的长短之所以变化很大，与G1期内存在一个校正点或阻止点（简称R点）有关。R点主要控制 G1期时间的长短。通过了此点，细胞就能以正常速度不受外界条件的影响而完成细胞周期的其他时期。因此，有人认为细胞的生长是在G1期R点上停止的，例如当细胞内环腺苷酸（cAMP）水平增高，细胞密度增加时，可阻止细胞从G1期向S期过渡，用嘌呤霉素抑制蛋白质合成或用放射线菌素D抑制RNA合成，也能延缓细胞从G1期进入S期。有人发现 G1期内能合成一种有触发作用的蛋白质；它是不稳定的，极易被分解，故称为v蛋白。v蛋白在G1细胞中达到一定水平时，细胞便可通过R点进入S期。

G0期 细胞周期的调节主要是通过G1期的阻留而实现的，G0期即指细胞处于阻留的状态。细胞通过M期一分为二，有的可继续分裂进行周期循环，有的转入G0期。G0期是脱离细胞周期暂时停止分裂的一个阶段。但在一定适宜刺激下，又可进入周期（图1），合成DNA与分裂。G0期的特点为：①在未受刺激的G0细胞，DNA合成与细胞分裂的潜力仍然存在;②当G0细胞受到刺激而增殖时，又能合成DNA和进行细胞分裂。

S期 在这一阶段完成DNA的合成以及合成与DNA组装构成染色质等有关的组蛋白。DNA含量在此时期增加一倍。S期终结时，每一染色体复制成两个染色单体（Hole,1979）。生成的两个子代DNA分子与原来DNA分子的结构完全相同。一个人体细胞核直径10～20微米，其中DNA含量为10克，如拉成一根DNA链，长度可达3米。哺乳类动物细胞S期一般为6～8小时。DNA的复制能在几小时内完成，主要是由于DNA链分成许多的复制单位（复制子）（可多达10000个左右），它们可在S期的不同时间分别复制。另外，在S期内还有组蛋白的合成──组蛋白基因在G1-S期之间活化，组蛋白mRNA的转录增大，并在整个S期内连续进行。已合成的组蛋白使新合成的DNA很快转为核组蛋白复合体。

S期细胞含有一种因素能诱导DNA合成，用细胞融合实验证明，G1细胞在与S期细胞融合后能加速其核内DNA复制的起点启动。S期不同阶段复制的DNA碱基组成是不同的，早期复制的DNA富有G-C碱基，晚期复制的DNA富有A-T碱基，即常染色质比异染色质复制较早（图2）。

G2期 是DNA复制结束和开始有丝分裂之间的间隙，在这期间细胞合成某些蛋白质和RNA分子，为进入有丝分裂提供物质条件。用放射标记的RNA前体和蛋白质前体示踪，表明G2期进行着强烈的RNA和蛋白质的合成。假如破坏这些合成过程，细胞就不能过渡到M期。G2期合成的是染色体浓缩以及形成有丝分裂器所需的成分。有人认为G2期继续完成从S期就开始的微管蛋白的合成，为M期纺锤丝的组装提供原料。在G2晚期开始合成有丝分裂因子。在某些缺少G1期细胞中，G2期更为复杂，还要担负起其他细胞G1期中所要完成的事件。也有少数情况，S期结束后立即开始有丝分裂，而不存在G2期。

M期 有丝分裂时期，是细胞形态结构发生急速变化的时期，包括一系列核的变化、染色质的浓缩、纺锤体的出现，以及染色体精确均等地分配到两个子细胞中的过程，使分裂后的细胞保持遗传上的一致性。M期分为前期、中期、后期和末期（见有丝分裂）。M期虽是形态变化最为显著的时期，但其呼吸作用反而降低，蛋白质合成明显下降，RNA合成及其他代谢周转停止，这是由于有丝分裂期所需要的能量和其他基本物质均在间期内合成和贮备好了有关。

细胞周期中，细胞形态也发生一系列变化，从光学显微镜下可看到G1期细胞最小，细胞扁平而光滑，随着向S→G2→M期的发展细胞逐渐增大，从扁平变成球形。扫描电镜下可明显看到各时期内细胞表面形态的变化，如微绒毛逐渐增加，这些变化和细胞内各种生化的和生理的周期性变化是有关的。

调控细胞周期中的许多生化事件是按一定顺序，有条不紊地进行着，这和基因按一定顺序表达密切相关。

有人认为，细胞周期内有两个阶段最为重要：G1到S和G2到M；这两个阶段正处在复杂活跃的分子水平变化的时期，容易受环境条件的影响，如果能够人为的进行调控，将对深入了解生物的生长发育和控制肿瘤生长等有重要意义。

已发现很多体内因素可以激发或抑制细胞的增殖，例如多种激素、血清因子、多胺、蛋白水解酶、神经氨酶、cAMP、cGMP以及甘油二脂（DG）、 三磷酸肌醇（1P3）和Ca信使系统等等。细胞内cAMP浓度增加对细胞增殖有抑制作用，凡能使细胞内cAMP增高的因素都能抑制细胞的增殖，降低细胞生长速度；反之，凡能使细胞内cAMP含量下降的因素都能促进DNA的合成与细胞的增殖。细胞周期的各期中的cAMP含量也不相同（见表）。在中国仓鼠卵巢细胞株中，M期cAMP含量最低，M期后cAMP的水平增高三倍，从G1早期至G1晚期，cAMP水平降低到中等水平，直至S期仍维持低的水平（图3）。

还有许多实验指出cGMP 也对细胞增殖起调控作用，如将cGMP或双丁酰cGMP加到休止在G1期的 3T3 细胞时，能诱导DNA含量的增加， 促进细胞的分裂。如提高细胞cGMP水平，就可促进细胞的有丝分裂，反过来，促进有丝分裂的药物也能增加cGMP的浓度。

cAMP能抑制细胞的分裂，促进细胞的分化，cGMP则能抑制细胞分化，促进细胞增殖，在正常生长的细胞中，cAMP和cGMP维持在适当的水平，调节控制细胞周期的运转。

抑素是细胞产生的一种小分子蛋白质或多肽，有的还含有糖或RNA。它无种属特异性，但有细胞特异性，对同类细胞增殖有抑制作用并且可逆。当抑素含量达到一定浓度时可抑制同类细胞的增殖，抑素浓度下降则细胞增殖活跃。有人认为抑素作用的机制，在于它能激活细胞膜上的腺苷环化酶活性，提高细胞内cAMP的浓度，因而抑制细胞的增殖，也可能通过cAMP-依赖性蛋白激酶对蛋白质的磷酸化作用来影响调节基因的活动。

细胞周期也受机体调节系统的影响，例如肝再生就是由调节系统的作用加速肝细胞增殖。但是肿瘤细胞，由于宿主失去对它的调控，因而恶性增殖。在肿瘤治疗中可应用细胞周期的原理，如G0期细胞对化疗不敏感，往往成为日后癌症复发的根源，因而可通过调控机理的研究，诱发G0期癌细胞进入细胞周期，再合理用抗癌药物加以杀灭，是防止癌转移和扩散的重要调控措施，也是细胞动力学中有理论意义和实践意义的研究问题。

总之，目前所了解的细胞增殖调控的分子基础还少，尚待进一步探索。

细菌DNA增值特点 折叠

细菌DNA复制、RNA转录和蛋白质合成同时进行，这是细菌对快速生长的适应。

DNA复制不受细胞周期的限制，快速生长的细菌，在上一次细胞分裂结束时，细胞内的DNA经复制到一半进程，以保证迅速进行下一次分裂。