導語：如何才能寫好一篇細胞生物學概述，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關鍵詞]細胞生物學；醫(yī)學檢驗；實驗教學；教學改革

[作者簡介]黃蕾（1983—），女，江蘇贛榆人，本科，實驗師，研究方向為實驗教學；王芳（1974—），女，江蘇揚州人，博士，教授（通信作者），研究方向為免疫學。

[中圖分類號]G640[文獻標識碼]A[文章編號]1674-9324（2020）37-0383-02[收稿日期]2019-12-17

細胞生物學作為當前生命科學領域中最活躍、最富有發(fā)展前景的學科之一，細胞生物學的研究方法、技術在醫(yī)學基礎科學研究中處于重要的地位[1]。南京醫(yī)科大學醫(yī)學檢驗技術專業(yè)在基礎醫(yī)學階段開設了細胞生物學這門課程，側重講授了細胞生物學理論知識，然而在專業(yè)課學習階段，很多學校并沒有開設細胞生物學實驗技術這門課程，大多數(shù)高校認為細胞生物學實驗技術對于臨床常規(guī)檢驗工作無直接關聯(lián)，且開設這門課的硬件和軟件要求都較高，對于本科階段的學生沒有開設的必要性。

南京醫(yī)科大學醫(yī)學檢驗學系自2001年招收本科生以來，一直關注學生動手實踐能力的訓練，拓展學生的知識面和畢業(yè)后的就業(yè)廣度。在此過程中，我們發(fā)現(xiàn)越來越多的學生對科學研究充滿興趣，本科畢業(yè)后進入科研機構、研究室以及升入碩士研究生階段的學生比例逐年遞增。細胞生物學實驗技術是一門與生命科學密切相關的基礎研究手段，因此，我們認為開設細胞生物學實驗技術這門課很有必要，并且在專業(yè)發(fā)展的十幾年里不斷學習，總結經(jīng)驗得失，改革教學的內(nèi)容與形式，使得課程設置更具有科學性，讓學生在最精簡的課時里獲得最優(yōu)化的教學效果。

一、改革經(jīng)驗

本學系自設置細胞生物學實驗技術課程后，經(jīng)過十幾年的教學實踐和探索，總結出以下幾方面的教學經(jīng)驗：

（一）教學模式的改革，培養(yǎng)學生的科研思維

運用科研思維可以讓學生更深入地了解科學，增加學習熱情，明確發(fā)展方向，提高教學效率，讓實驗內(nèi)容由驗證型向研究創(chuàng)新型轉變[2]。本學系實驗室是“江蘇省醫(yī)學檢驗學實驗教學示范中心”“中央與地方共建高校特色優(yōu)勢學科實驗室”及“江蘇省高等學校特色專業(yè)建設點”，不僅承擔本科生的實驗教學，還承擔了碩士、博士研究生的科研培養(yǎng)。同時，本學系采用的是“系科合一”的模式，即醫(yī)學檢驗系設在南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院醫(yī)學檢驗學部，檢驗專業(yè)主干課程的老師多來自臨床檢驗一線醫(yī)生和技術人員，師資力量雄厚。但是考慮到每年的本科生人數(shù)較多，而傳統(tǒng)意義上的大課教學特別是實驗教學無法兼顧到每個學生，不利于引導和挖掘在本學科上有特長的學生。因此，我們在教學模式上進行改革，將本科生教學和研究生教育結合起來，相互促進。具體做法：將本科生劃分為每四人為一小組，讓碩士研究生以教學助教的身份參與到實驗課帶教中，形成一個學習小組，指導本科生查閱細胞生物學技術方面的文獻，指導學生實驗操作，引導學生的科研思維。研究生在助教的過程中也得到了鍛煉和成長，促進教學相長。

（二）以細胞培養(yǎng)技術為主體的實驗課內(nèi)容改革

細胞培養(yǎng)技術是細胞生物學研究的基礎，因此我們將細胞培養(yǎng)技術作為細胞生物學實驗技術實驗課程的主要內(nèi)容。我們在多年的教學過程中，根據(jù)學生的反饋以及相關學科的融合，不斷改革與調(diào)整課程內(nèi)容，形成了現(xiàn)在的實驗教學課程體系。在此體系中，包含了細胞提取、培養(yǎng)、換液傳代、凍存復蘇、細胞融合和單抗制備技術，由淺入深展開，有助于學生以后在科學研究方向的發(fā)展。

（三）建立細胞生物學實驗技術特色的考核評定模式

實驗考試是考核學生掌握實驗知識與技能的一種手段，是檢查教師教學工作、了解教學成果、總結教學經(jīng)驗、改進教學方法的一個重要途徑[3]。以往的實驗教學考核主要根據(jù)最后一次的實驗考試成績及每次實驗報告分數(shù)來評定，導致難以調(diào)動學生的學習積極性與主動性，并且一次考試的成績存在偶然性，不利于考查學生對知識、動手操作技能的掌握程度。因此，我們采用“全程考核”的模式動態(tài)考核學生的學習成績，這樣的考核模式更全面客觀，更具公平性。具體做法：將實驗考核成績分為三個部分，第一部分，以學習小組為單位，由研究生助教根據(jù)每位小組成員在每次課程學習過程中的表現(xiàn)打分，再結合每位成員的細胞生物學方面的文獻匯報評分，最終評定一個分數(shù)；第二部分，分為實驗理論知識答題和實驗技能考核兩個部分。以隨機抽題的方式回答兩個問題，老師根據(jù)學生的回答情況評分。同樣以隨機抽取的方式讓學生抽取一個實驗操作試題，老師根據(jù)學生實驗操作的流程是否規(guī)范以及操作的手法是否流暢來評分，最終將這兩個分數(shù)匯總評定為實驗考試分；第三部分，學生平時表現(xiàn)分，包含考勤、課堂回答問題、動手操作情況及實驗報告評分等。匯總這三部分的考核分即為學生的實驗課成績。通過多樣式的考試模式，能較客觀地反映學生的學習成效，調(diào)動了學生的自主學習興趣，同時也豐富了教學形式，課程中充滿了挑戰(zhàn)和趣味性，學生對我們的課程反饋良好。

二、改革成效

我們在數(shù)年的教學過程中不斷總結，在教學改革中取得了一定的成果。我們以細胞培養(yǎng)技術為切入點，讓參加的學生參與導師的課題研究，這樣的形式非常有助于我們發(fā)掘科研的好苗子，近年來我們有多名學生在本科階段申請到學?！洞髮W生創(chuàng)新實驗》課題項目，發(fā)表SCI論文以及獲得發(fā)明專利，取得了許多教學成果[4]。我們的本科學生經(jīng)過訓練，在研究生招生面試中更具競爭力，近年來保研、考研的人數(shù)逐年遞增，導師們對學生評分很高。

三、改革方向

通過多年的努力，我們在課程教學改革中取得了一定的成果，未來我們將在以下幾個方面推進教學改革。

1.針對課程內(nèi)容較單一現(xiàn)狀，將進一步提高實驗課時比例，而理論課課時的不足將通過引導學生上網(wǎng)課、微課以及開選修課的形式來補充。

2.與學校醫(yī)學模擬中心合作，嘗試開展新型的虛擬實驗的教學形式，便于我們開設那些現(xiàn)有實驗室條件下無法開展的實驗課程，豐富我們的教學形式和教學內(nèi)容。

3.通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本專業(yè)細胞生物學實驗技術這門課各高校開展情況不同，并且缺少統(tǒng)一的教材，我們希望推廣這門課，并聯(lián)合其他院校一起制定適合本專業(yè)的材。

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一計算機仿真技術概述

1定義

“仿真”一詞譯自英文Simulation，另一個曾用的譯名是“模擬”。1961年G·W·Morgenthler[1]首次對仿真一詞作了技術性的解釋，認為“仿真”是指在實際系統(tǒng)尚不存在的情況下，對系統(tǒng)或活動本質(zhì)的復現(xiàn)。而計算機仿真(Computer Simulation)[2]又稱計算機模擬(Computer Analogy)[3]或計算機實驗。所謂計算機仿真是指在實體尚不存在或者不易在實體上進行實驗的情況下，先通過對考察對象進行建模，用數(shù)學方程式表達出其物理特性，然后編制計算機程序，并通過計算機運算出考察對象在系統(tǒng)參數(shù)以及內(nèi)外環(huán)境條件改變的情況下，其主要參數(shù)如何變化，從而達到全面了解和掌握考察對象特性的目的。

計算機仿真技術是一種分析和研究系統(tǒng)運行行為、揭示系統(tǒng)動態(tài)過程和運動規(guī)律的一種重要手段和方法。近年來，隨著系統(tǒng)科學研究的深入,控制理論、計算技術、計算機科學與技術的發(fā)展，計算機仿真技術已發(fā)展成一門新的學科。信息處理技術的突飛猛進，更使得仿真技術得到迅速發(fā)展。

2特點

計算機仿真是利用計算機科學和技術的成果建立被仿真的系統(tǒng)的模型，并在某些實驗條件下對模型進行動態(tài)實驗的一門綜合性技術。它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時間比例尺等優(yōu)點，已成為分析、設計、運行、評價、培訓系統(tǒng)（尤其是復雜系統(tǒng)）的重要工具。

（1）模型參數(shù)任意調(diào)整

模型參數(shù)可根據(jù)要求通過計算機程序隨時進行調(diào)整、修改或補充，使人們能夠掌握各種可能的仿真結果，為進一步完善研究方案提供了極大的方便。

（2）系統(tǒng)模型快速求解

借助于先進的計算機系統(tǒng)，人們在較短時間內(nèi)就能知道仿真運算的結果(數(shù)據(jù)或圖像)，從而為人們的實踐活動提供強有力的指導。這是通常的數(shù)學模型方法所無法實現(xiàn)的。

（3）運算結果準確可靠

只要系統(tǒng)模型、仿真模型和仿真程序是科學合理的，那么計算機的運算結果一定準確無誤(除非機器有故障)。因此，人們可毫無顧慮地應用計算機仿真的結果。

（4）實物仿真形象直觀

把仿真模型、計算機系統(tǒng)和物理模型及實物聯(lián)結在一起的實物仿真(有些還同時是實時仿真)，形象十分直觀，狀態(tài)也很逼真。

3應用

計算機仿真技術是以數(shù)學理論、相似原理、信息技術、系統(tǒng)技術及其應用領域有關的專業(yè)技術為基礎，以計算機和各種物理效應設備為工具，利用系統(tǒng)模型對實際的或設想的系統(tǒng)進行試驗研究的一門綜合性技術。它集成了計算機技術、網(wǎng)絡技術、圖形圖象技術、面向?qū)ο蠹夹g、多媒體、軟件工程、信息處理、自動控制等多個高新技術領域的知識。

計算機仿真的用途非常廣泛，已經(jīng)滲透到社會的各個領域。如在核領域，未來的核試驗不用核彈而是用計算機仿真模擬來進行。1996年9月10日聯(lián)合國通過了《全面禁止核試驗條約》，但是條約只是說明核試驗在實爆方面的結束，俄羅斯軍事專家說：“許多西方發(fā)達國家，即使不進行核試驗，也能運用高速大規(guī)模計算機，在三維空間對核爆炸全過程進行全方位模擬?！边@是目前的現(xiàn)實。據(jù)外界估計，到目前為止，能進行計算機模擬仿真核試驗的國家和地區(qū)有：美國、俄國、英國、法國、中國、日本及臺灣地區(qū)。

在我國已經(jīng)實現(xiàn)了計算機仿真技術在生命科學領域中的應用，主要是通過建立人體模型或動物模型來進行一些參數(shù)的研究。例如：一些醫(yī)學研究室通過建立神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)模型來研究藥物的行進或者通過建立人體膝關節(jié)模型并設定參數(shù)來研究它的力的承受范圍。

二醫(yī)學細胞生物學教學

醫(yī)學細胞生物學教學所采用的方法一般是理論教學法，主要依據(jù)課本來進行講授；更進一步可將課本上的知識與多媒體等技術結合起來，或者采用PBL教學法提高學生學習的主動性[4]。

1PBL教學法的應用

PBL是指在臨床前期或臨床課中，以病人問題為基礎，以學生為中心的小組討論式教學。討論中，學生圍繞問題進行思維、推理和分析，教師不直接回答學生的問題，只起導向作用，維持小組學習向既定的教學目標行進。其特點是打破學科界限，圍繞問題編制綜合課程；教師為引導，學生為中心；以獲得基本知識培養(yǎng)有效運用已有的知識，去理解獲取新知識，解決新問題的能力作為教學目標。其教學過程大致分為：提出問題—自學解疑—重點講授和總結歸納。它是近年來國內(nèi)外醫(yī)學教育改革的熱點。傳統(tǒng)的教學法具有傳授信息量大、進展速度容易掌握、系統(tǒng)性強的特點，但不能很好地激發(fā)學生的學習主動性，而PBL教學法能提高學生學習的主動性，培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維的能力。

2多媒體教學的應用

醫(yī)學細胞生物學的教學普遍存在教材內(nèi)容多、課時安排少的矛盾，多媒體技術通過感官綜合刺激獲取的信息量比僅聽教師的講解要多得多；再者，它還具有靈活多變的形式，把圖片、動畫等媒體素材呈現(xiàn)出來，激發(fā)了學生學習的興趣，同時節(jié)約了教師大量的板書時間，極大地提高了教學效率[5]。

三計算機仿真與醫(yī)學細胞生物學的結合

計算機仿真技術是作為分析和研究系統(tǒng)運行行為、揭示系統(tǒng)動態(tài)過程和運動規(guī)律的一種重要手段和方法。近年來，隨著系統(tǒng)科學研究的深入，控制理論、計算技術、計算機科學與技術的發(fā)展，計算機仿真技術已發(fā)展成一門新的學科。信息處理技術的突飛猛進，更使得仿真技術得到迅速發(fā)展。

計算機仿真技術所具備的模型參數(shù)可任意調(diào)整、快速準確、動畫顯示實物形象直觀等這些不受環(huán)境、時間和空間限制的優(yōu)點若與醫(yī)學細胞生物學結合起來將產(chǎn)生巨大的影響。尤其是基于視景仿真和視景三維建模技術等從眾多方面對人體細胞的各系統(tǒng)進行模擬并以動畫的方式顯現(xiàn)出來，通過參數(shù)的設定而將暫時看不到結果或影響的例證通過高科技手段顯現(xiàn)出來，這些對于細胞各組分與疾病關系的探討將非常有幫助。比如對“蛋白質(zhì)合成的信號假說”和“G蛋白介導的第二信使信號通路”相關內(nèi)容講述時，單純的動畫展示和講述的結合很生硬，如果用上仿真技術則會讓學生身臨其中，整個接受過程會變得流暢而簡單，這部分對于學生來說曾晦澀難懂、抽象的內(nèi)容就會變得生動形象起來，在過程中改變一些參數(shù)，效果將更加直觀。當然，個人來實現(xiàn)比較困難，但在整個學科中推廣開來則會變得簡單，大家可資源共享。

科研的進步可以激發(fā)教學的進步，通過對一些病理和病例及復雜的組織和結構的仿真，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的復雜結構，知識會更加容易理解和接受。有了新的研究成果就會進一步促進醫(yī)學細胞生物學的教學，將相應的教學方法再加上配套的教學手段、哪章內(nèi)容更適合如何呈現(xiàn)給學生[6-7]，把這些都融會貫通到一起，相信我們對醫(yī)學本科生的培養(yǎng)會更上一個臺階。

參考文獻

[1]李書臣，趙禮峰.仿真技術的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].自動化博覽，2000(1).

[2]Law A M，Kelton w D.Simulation?modeling and analysis[M].McGraw HiU，Inc，1991.[3]Drago Matko.Simulation?and?Modeling of Continuous? System[M].Prentice Hall,1992.

[4]于海濤，岳麗玲，樸賢玉，王玉.PBL教學法在醫(yī)學細胞生物學教學中的實踐和探索[J].醫(yī)學研究雜志，2006(2).

[5]彭琬昕，龔愛華，金潔，邵根寶.關于醫(yī)學細胞生物學中多媒體課件運用的幾點體會[J].考試周刊，2010(25).

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器官和組織的缺損或衰竭是臨床遇到的極具危害性的醫(yī)學難題，盡管目前人們通過器官或組織移植、外科再造和使用機械裝置等治療手段，解決了一些現(xiàn)實問題，但這些方法均存在不少缺陷。因此，人們一直在尋求一種新的治療方法。隨著多學科成果和技術不斷交叉、融合和相互滲透，逐漸形成了一門新的交叉學科——醫(yī)學組織工程學。作為一場意義深遠的醫(yī)學革命，在醫(yī)學界它被譽為是繼細胞生物學和分子生物學之后， 生命科學發(fā)展史上又一新的里程碑。

1 醫(yī)學組織工程概述

組織工程學概念的提出始于20世紀80年代末，由于其重要的科學意義、巨大的臨床應用前景、潛在的開發(fā)價值，受到了各國科學界的重視。醫(yī)學組織工程學利用工程學和生命科學的原理來研究和發(fā)展具有生物活性的人工替代物，融合了細胞生物學、工程科學、材料科學和臨床醫(yī)學等相關知識。核心理念就是將體外培養(yǎng)的高濃度的正常細胞擴增后，吸附在生物材料上，形成具有三維空間結構的復合體，然后將復合體植入組織器官的病損部位，種植的細胞在生物材料被機體逐漸降解吸收過程中繼續(xù)生長繁殖，形成新的具有相應形態(tài)和功能的組織和器官，從而達到修復創(chuàng)傷和重建功能的目的［1］。其最大優(yōu)點是可形成具有生命力的活體組織，進行形態(tài)、結構和功能的重建并達到永久性替代，根據(jù)組織器官缺損情況進行塑形，達到完美的修復。

目前組織工程學的研究手段已經(jīng)不再局限于初始階段的細胞生物學和動物實驗技術、分子生物學技術，而是廣泛應用基因克隆技術、轉基因技術、移植免疫學技術、生物材料合成與改良技術、生物材料的編織技術、生物力學技術、影像學技術和生物反應器等先進技術［2］，極大地提升了組織工程學的研究水平和其自身的發(fā)展速度。與傳統(tǒng)的自體或異體組織、器官移植相比，克服了以創(chuàng)傷修復創(chuàng)傷的缺陷，將從根本上解決組織、器官缺損的修復和功能重建等問題。

2 種子細胞

種子細胞是醫(yī)學組織工程的生命源泉，它要確保在體外培養(yǎng)時有很強的增殖能力，并能定向分化，同時要保持其原來的生理性狀。大多數(shù)觀點認為種子細胞進入新的微環(huán)境后，會對新的微環(huán)境中的調(diào)節(jié)信號做出反應，從而定向分化為目的細胞。同時具備這些特點的干細胞就成了種子細胞的首選。應用干細胞治療疾病較傳統(tǒng)方法還具有低毒性，一次藥有效；不需要完全了解疾病發(fā)病的確切機理；避免產(chǎn)生免疫排斥反應等諸多優(yōu)點。在臨床治療中，造血干細胞應用較早，在提高治療有效率和縮短療程方面優(yōu)于常規(guī)治療，且效果令人滿意。

按分化潛能干細胞基本上可分為三種類型：一類是全能性干細胞，它具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細胞（簡稱ES細胞），它可從早期胚胎的原始胚細胞及原始生殖細胞中分離培養(yǎng)獲得，具有與早期胚胎細胞相似的形態(tài)特征和很強的分化能力，能分化出成體動物的所有組織和器官。由于在醫(yī)學和生物學上具有巨大的潛力，而備受各國的高度重視，使其成為當前生物工程領域的核心問題之一，在這一領域，世界性的研究開發(fā)競爭正在迅速展開。ES細胞最誘人的前景是生產(chǎn)組織和細胞， 用于“細胞療法”， 為細胞移植提供源源不盡的無免疫性的材料。任何涉及喪失正常細胞的疾病都可以通過移植細胞來治療， 包括帕金森病、糖尿病、外傷性脊髓損傷、細胞變性病、心肌病和骨損傷等［3］。盡管ES細胞培養(yǎng)體系和來源問題研究已經(jīng)取得了巨大進展， 但應用于臨床還存在很多技術上的難題：其中最為重要的是其分化問題， 目前關于ES細胞自我更新機制及其向不同組織細胞分化的機制均尚不清楚， 因此如何防止其在體外培養(yǎng)時發(fā)生分化以及如何誘導得到純化的分化細胞尚待研究；由于人胚胎干細胞來自具有發(fā)育成一個個體潛力的人胚胎，所以其研究不可避免地引發(fā)倫理道德問題的爭議，并且在實際應用中還不能避免免疫排斥。

另一類是多能性干細胞，這種干細胞具有分化為多種細胞組織的潛能，一般認為其具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織。人們可望從自體中分離出成體干細胞，在體外定向誘導分化為靶組織細胞并保持增殖能力，將這些細胞回輸入體內(nèi)，從而達到長期治療的目的。在特定條件下，成體干細胞或者產(chǎn)生新的干細胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細胞，從而使組織和器官保持生長和衰退的動態(tài)平衡。成體干細胞是普遍存在的，常位于特定的微環(huán)境中，問題關鍵在于如何尋找和分離各種組織特異性干細胞。成體干細胞具有多分化潛能，其中骨髓基質(zhì)細胞和脂肪源干細胞已有大量研究及部分臨床應用，在個體化治療中已用于骨、軟骨、心肌再生等領域；在群體化治療中需要解決同種異體移植的免疫原性問題，采用基因敲除技術或RNA 清除技術去除抗原可能解決異基因細胞同種移植的免疫反應，但也有可能影響被敲除基因的其他功能［4］。最近，美國和日本相繼公布了從人皮膚成纖維細胞轉化為胚胎干細胞樣細胞的研究成果，為解決這些問題帶來了曙光，但要實現(xiàn)應用這一目標，還要進行更多、更深入的研究。

還有一類干細胞為單能干細胞，這類干細胞只能向一種類型或與之密切相關的兩種類型的細胞分化。 其中以脂肪源、肌源、上皮源及神經(jīng)源干細胞為代表，作為組織工程的種子細胞， 或以細胞治療的方式進行了廣泛研究， 并已有臨床應用的報道。

3 支架材料

支架材料在醫(yī)學組織工程研究中起中心作用，可為細胞提供黏附、增殖、分化并進而為組織的形成提供載體，還起到模板作用，引導組織再生和控制組織結構。作為理想的生物支架材料至少應具備以下特點: ①良好的生物相容性：植入機體內(nèi)不會引起炎性反應和毒性反應損害新組織的功能，維持正常細胞功能發(fā)揮; ②良好的可塑性：根據(jù)目的組織器官加工成特定的三維結構;③具有緩釋功能：支架的降解速率可根據(jù)不同細胞組織再生速度進行調(diào)整，而且能徹底被新生的自然組織所替代;④支架的表面化學特性和表面微結構適合細胞粘附。因此尋找一種既具有良好生物相容性和生物降解性又具有特定形狀和連通三維多孔結構的支架材料是組織工程成敗之關鍵因素。

近年來，人們不僅在組織工程的最早產(chǎn)品人工皮膚領域進行了更為完善的研究和開發(fā)， 同時，在諸如人工骨、軟骨、神經(jīng)、血管材料等各系統(tǒng)，都進行了大量的研究和探索。目前研究的組織工程支架材料各自有各自的優(yōu)點但也有不可避免的缺陷。國外研究較多的是PGA、PLA、PL2GA 等。這些材料具有可標準化生產(chǎn)、可降解、細胞相容性好等優(yōu)點，但是這類材料本身亦存在一些固有不足， 如生物相容性差及機械強度不穩(wěn)定等。基于這些原因， 研究人員一方面探索對聚醋類材料進行表面修飾， 同時也在積極尋找其它類型的支架材料。通過對材料表面進行修飾， 改善細胞與支架材料的相互作用; 通過模擬細胞生長微環(huán)境， 制備仿生材料，提高材料的親水性、對細胞的黏附性， 促進細胞的分化增殖。將合成材料與天然材料有機結合， 已成為未來組織工程材料發(fā)展的新趨勢。

研制復合材料、仿生材料、改性天然材料、納米材料， 是當前支架材料研究的主要方向。越來越多的學者設計出具有合適降解度、良好通透性、組織相容性好的軟骨細胞體外培養(yǎng)支架材料。新材料的開發(fā)要求具有良好的各項生物學特性。通過將緩慢釋放的生長因子或相關的基因整合到材料中， 形成具有生物活性的生物材料， 可以使種子細胞能在更接近于體內(nèi)環(huán)境的生物材料上增殖、分泌基質(zhì)、最終形成組織。

在組織工程材料的合成與制備中通過采用納米技術對生物材料表面的改性或者直接采用納米材料或復合材料，不僅能提高細胞對材料的黏附能力，也能提高材料的生物相容性，同時通過材料表面與細胞間相互的生物作用，能刺激并誘發(fā)所期望的細胞效應，有利于細胞的分化和增殖，納米材料以其與傳統(tǒng)材料無可比擬的生物學性能，已在組織工程和生物材料研究中顯示出廣闊的應用前景。納米技術、組織工程技術和生物技術的發(fā)展與綜合，將為培養(yǎng)支架的研究提供新的選擇。

4 生物活性因子

人體內(nèi)的生長因子是通過細胞信號傳遞影響細胞活力的一類多肽因子，通過自分泌、旁分泌及內(nèi)分泌作用，促進或抑制細胞生長、繁殖、遷移、黏附和基因表達的作用。在醫(yī)學組織工程研究中，也需要在損傷組織的修復與病損器官的再生與功能重建中供給生長因子以促進種子細胞的分化和增殖。目前實驗中常用的生長因子有成纖維細胞生長因子（FGF) 、轉化生長因子（TGF- β) 、胰島素樣生長因子（IGF) 、血小板衍化生長因子（PDGF) 、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP) 等等。它們不僅可單獨作用， 相互之間也存在著密切關系，實驗證明復合使用效果更好［5］。

在醫(yī)學組織工程領域，生物活性因子對外源性生長因子或類生長因子作用的藥物大多采用緩釋技術，使其促再生作用持續(xù)一段時間。已有很多緩釋材料在研究中，但目前尚未解決緩釋體的有效釋藥濃度與組織器官再生所需藥物濃度的相適應性。生物活性因子應用的另一個問題是多因子的協(xié)同作用及有序作用仍不清楚。

5 組織構建

醫(yī)學組織工程的最終目的是構建組織器官修復體內(nèi)缺損。構建組織工程化人體組織或器官， 涉及種子細胞在生物反應器中大規(guī)模培養(yǎng)、擴增技術，生物力學信號施加和化學信使生長因子或細胞因子的控制釋放技術等多項關鍵技術?，F(xiàn)在部分組織工程化組織已在臨床應用中取得了初步的療效， 充分體現(xiàn)了它在未來醫(yī)學應用中的巨大潛力。最早經(jīng)批準用于治療和投入市場的移植物之一是組織工程皮膚植片。目前各國科學家們正在為多種組織， 包括骨骼、肝臟、動脈、神經(jīng)、胰臟、皮膚、腎臟和膀胱， 構建組織工程結構［6］。但是體內(nèi)環(huán)境是一個復雜的綜合體， 除了各種生長因子、細胞間相互作用以及局部酸堿平衡等因素以外， 局部生物力學刺激也是一個重要因素。構建理想的組織還有很長的路要走。

就現(xiàn)在而言，醫(yī)學組織工程領域所遭遇的最大的挑戰(zhàn)之一是需要為復合組織和器官構建一個功能血管網(wǎng)。因為不論對于哪種組織和器官，血管形成都是關鍵性的；另外， 單一的器官中含有多種不同的細胞， 同時分離和擴增幾種不同的細胞， 目前在技術上有一定的難度；其次， 在構建過程中維持嚴格的三維結構也是現(xiàn)有技術手段無法解決的難題。

6 展望前景

人體是一個具有復雜的形態(tài)結構、完善的功能的整體， 要完全模擬人體的組織和器官并非易事。雖然經(jīng)過近20年的研究，醫(yī)學組織工程已取得非凡的進展，應用組織工程的原理與方法， 已能構建多種組織并成功的修復相應的組織缺損，諸如皮膚、骨和軟骨等組織和器官更是成績斐然［7］。但是還有許多理論和技術問題有待進一步解決：在種子細胞的培養(yǎng)方面， 細胞的篩選和純化是一個公認難題；在組織再生過程中發(fā)揮特異調(diào)節(jié)細胞增殖和分化作用的生長因子，可控性緩慢釋放技術依然不完善；組織工程化組織在體外或體內(nèi)形成過程中的演變規(guī)律如何？這些演變規(guī)律與正常組織發(fā)育、再生及創(chuàng)傷修復等過程有何異同，對這些問題目前仍然缺乏全面系統(tǒng)的了解。

醫(yī)學組織工程的產(chǎn)業(yè)化無疑能夠創(chuàng)造極大社會效益和經(jīng)濟效益，我國的組織工程研究從無到有逐步發(fā)展壯大起來，并取得了重要的研究成果。目前在研究開發(fā)上已經(jīng)逐漸從臨床前研究進人到臨床試驗階段，如果我們能夠創(chuàng)造出具有我國自主知識產(chǎn)權的組織工程產(chǎn)品， 率先應用于臨床， 這樣不僅可挽救眾多病人的生命和肢體，促進相關學科的科技進步，更能造福于人類， 為形成新的知識經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)打下基礎。 參考文獻

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篇4

【關鍵詞】 PAK4 細胞信號轉導 腫瘤治療

1 PAKs家族概述

Pak(p21-activated protein kinases，Paks)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶是Rho家族中GTP酶的重要效應物，它在細胞形態(tài)學和動力學以及細胞轉化的調(diào)控方面起到了很重要的作用。當前，約有28種人類STE20激酶被分為10個亞族，這種劃分是基于它們的調(diào)節(jié)區(qū)和催化區(qū)在系統(tǒng)發(fā)生及結構上的不同而進行的。人類的六種Paks激酶也已被區(qū)分為兩個亞系。第一個亞系包括Pak1(Pakα)、Pak2(Pakγ)、Pak3(Pakβ)，它們的催化區(qū)中有80%-90%的序列同源性。近來才發(fā)現(xiàn)的第二亞系中含有Pak4、Pak5和Pak6，它們也彼此關系密切，但和第一亞系中的Pak1、Pak2和Pak3催化區(qū)序列同源性只有40%-50%。所有的Paks成員具有一個p21結合區(qū)域（PBD），它可以與Rho家族中的GTP酶結合。GTPases和PBD相互作用可使Paks的內(nèi)在激酶活性脫抑制，從而導致活性環(huán)的自身磷酸化和全酶的激活。

Pak1-3的脯氨酸富集區(qū)是與Pak相互作用交換子PIX/Cool SH3作用的主要位點。除了PIX外，Paks還可以與Nck受體結合并且可以直接恢復為生長因子受體。由此看來，雖然Pak4-6沒有明顯的PIX/Cool結合基序，但兩個Pak亞系在它們調(diào)節(jié)與催化區(qū)域的組成和結構方面具有很好的一致性。Paks作為GTPases的效應物，通過對肌動蛋白細胞構架的調(diào)節(jié)，在細胞形態(tài)學和動力學的調(diào)控上起到了重要的作用。

Paks和Rac/Cdc42相互作用，并且參與細胞粘附與遷移過程中Rac/Cdc42介導的肌動蛋白的合成（Daniels and Bokoch，1999）。Pak家族中的所有六個單體具有高度保守的C端激酶區(qū)和N端Cdc42/Rac相互作用粘附區(qū)（CRIB）（Burbelo et al.，1995），又名GTP酶結合區(qū)（GBD）（Symons et al.，1996）。Pak1-3與Cdc42和Rac結合，導致其構象的改變，這個過程會在較低的程度上緩解自我抑制和激活激酶的活性。與之相反，Pak4和Pak6與Cdc42高效地作用，但酶的激活并不依賴這個結合過程。Pak1-3在GBD的N末端含有一種SH3結合位點，它負責和接頭蛋白Nck結合。另外，在GBD與C末端激酶區(qū)域之間也有一個SH3結合位點，它可以調(diào)節(jié)和PIX的結合，PIX是Rac的一種假設交換因子。Pak4則沒有這種SH3結合位點，也不能與Nck和PIX作用，但它在GBD與激酶區(qū)域間有七個假設的SH3結合位點。

Paks的兩個亞群均可以促使細胞中肌動蛋白的重新形成。例如：Pak1能誘導片狀偽足的形成，還可以定位在成纖維細胞的膜皺褶上；Pak4被證明在內(nèi)皮細胞上由Cdc42誘導的絲狀偽足擴展方面有重要的作用；而Pak5可以導致軸突的延伸。Paks還可以對細胞進行調(diào)控，激活的Pak1，Pak2和Pak4的表達可以促進細胞變圓。

為了探討Pak4在腫瘤遺傳學方面的功用，國外學者分析了其在幾種瘤細胞系中的表達情況。結果表明：Pak4經(jīng)常在來源于人體的多種組織器官的腫瘤細胞系中呈現(xiàn)過表達，且絲氨酸位點（Ser-474）很可能是Pak4酶活性區(qū)域中的自身磷酸化位點，絲氨酸到谷氨酸位點的突變體（S474E）促使其獲得了酶活性。PAK4和Cdc42在高爾基體膜中同時表達，我們可利用針對Ser-474位點的磷酸化特異性抗體來探查有活性Pak4的存在。進而，Pak4突變體（S474E）可導致NIH3T3細胞的不依賴貼壁生長。另一方面，無活性的PAK4(K350A，K351A)可以通過活性Ras來有效地阻止HCT116癌細胞克隆的轉化和抑制其不依賴貼壁生長。綜上所述：Pak4對細胞癌化和Ras驅(qū)動的瘤細胞不依賴性貼壁生長具有極其重要的影響。

越來越多的事實表明：Pak激酶在細胞癌化，Ras促使的不依賴貼壁細胞生長和細胞存活的調(diào)控方面具有很重要的影響。例如：無活性的Pak等位基因會抑制Rat1和施瓦爾貝核細胞的Ras轉化。同樣地，Pak2的功能缺失性等位基因也會干擾Ras介導的細胞周期。最新的一些研究也提供了關于Pak1在人類乳腺癌上皮細胞的不依賴貼壁細胞生長和侵襲力方面的重要證據(jù)。另外，Pak1還可以調(diào)節(jié)BAD的活性。Pak4也可以保護細胞免受外因?qū)е碌募毎蛲?，促進細胞粘附以及調(diào)節(jié)嚙齒動物成纖維細胞的不依賴貼壁生長。

2 PAK4的生化結構

人源PAK4位于第19號染色體上，其轉錄結構大小約為53.59kb。PAK4基因上共有10個外顯子，均位于正鏈上，中間由9個內(nèi)含子所間隔。最大的外顯子長979kb，最小的長73kb；內(nèi)含子最長的為42310kb，最小的為139kb。

3 PAK4的生物學特性

3.1 Pak4是最新發(fā)現(xiàn)的Pak家族中的一員 它與別的Paks序列上有很大的差別，特別是在調(diào)節(jié)區(qū)域上的區(qū)別，但Pak4有一個GBD的修飾區(qū)。Pak4是Cdc42的一個靶點，它為Cdc42促進纖羽的形成提供了一種良好的途徑。野生型的Pak42不能獨立地促進明顯的細胞構架的改變，只有Pak4和Cdc42的共同表達可以使纖羽的正常形成。與Pak1相比，Pak4調(diào)節(jié)細胞構架形成的過程更依賴于其酶活性和PBD區(qū)域的有無。近來，人們已經(jīng)構建出一種Pak4的突變體Pak4(S445N)，它只能導致暫時性的纖羽形成。人們還發(fā)現(xiàn)在C2C12細胞中，Pak4還會促進彈性纖維的轉動和溶解。除此之外，在C2C12細胞中Pak4（S445N）的高效表達會促進多聚肌動蛋白的形成。研究表明：Pak4和Pak4(S445N)都可使LIMK1高度磷酸化。實際上，它們磷酸化LIMK1的能力要遠遠地高于等量的野生型或具有普通活性的Pak1。激活的Pak4也可以提高LIMK1磷酸化cofilin的能力。Pak4或Pak4(S445N)的存在對肌動蛋白簇的刺激是必要的，LIMK1的缺失會抑制Pak4(S445N)對細胞構架改變的促進作用，一個非磷酸化的cofilin突變體在Pak4(S445N)的參與下也會阻止細胞骨架和形態(tài)的改變。

3.2 Pak4可以調(diào)節(jié)蛋白酶LIM1的活性 利用蛋白質(zhì)結合分析的方法，我們發(fā)現(xiàn)Pak4可以與LIMK1特異地結合。免疫復合物激酶分析法表明：野生型和具有活性的Pak4都可以較強地磷酸化LIMK1，這種作用的強度要遠遠高于Pak1，且具有活性的Pak4能刺激LIMK1對cofilin進行磷酸化。免疫熒光實驗表明，Pak4與LIMK1共同作用可以刺激C2C12細胞的構架改變。功能缺陷型LIMK1和cofilin突變體會抑制特定的細胞骨架的形成，反過來細胞形態(tài)的改變會使活性Pak4突變。細胞骨架中肌動蛋白的組成對哺乳動物細胞的功能有很大的影響。細胞骨架的組成在多種細胞行為中起到重要的作用，其中包括：細胞激活，細胞粘附，細胞增生以及胞質(zhì)分裂。調(diào)節(jié)細胞骨架形成信號酶的異常調(diào)控會對細胞活動起到負面影響，例如會導致癌基因的轉化和細胞增生與活化的缺損。充分理解細胞骨架調(diào)節(jié)蛋白對多聚肌動蛋白的調(diào)節(jié)機制對細胞生物學方面更深入地探討特別是在細胞信號轉導上有著重要的意義。Rho家族中的GTP酶對調(diào)節(jié)哺乳動物肌動蛋白組成上有重要的作用。這個家系中的三種主要的作用因子包括Cdc42，Rac，Rho，它們分別用來調(diào)控纖羽，片狀偽足和彈性纖維的形成。除了調(diào)節(jié)細胞骨架組成外，GTP酶還有一些其他的調(diào)節(jié)作用，如細胞粘附，細胞信號轉導途徑的激活，細胞增生，細胞癌化及癌細胞的侵襲性。

LIMK1可以在腦組織中高度地表達，也可以在其他許多組織器官中表達。LIMK1的缺損會導致神經(jīng)紊亂性Williams綜合征，也會使神經(jīng)元之間的聯(lián)系變得異常化。LIMK1會導致明顯的細胞構架的改變，這主要是由肌動蛋白蔟的改變造成的。LIMK1的磷酸化使cofilin這樣的細胞構架蛋白失活，從而抑制cofilin的肌動蛋白解聚合作用。具有活性的Rac也可以導致LIMK1的磷酸化，而Pak4是Rac與LIMK1之間磷酸化作用的紐帶。

3.3 Pak4還可以被一種上皮細胞的遷移刺激因子HGF激活 在沒被刺激的MDCK細胞上，Pak4的活性會導致彈性纖維的減少，一旦細胞受到HGF的刺激，就會導致病灶物和細胞環(huán)化物的消失。這一過程依賴Pak4的活性，但無須Cdc42的參與?；钚訮ak4定位在細胞的外周蛋白上，而不是特異地定位在細胞的扁平狀偽足上，這種HGF因子正是用來協(xié)助野生性Pak4定位在細胞的外周蛋白上。LY294002，它是一種磷酸肌醇（三）激酶（P13K）抑制劑，能夠有效地抑制HGF誘導Pak4的激活，重新定位以及細胞變圓。然而，LY294002的存在可以使Pak4的激酶區(qū)域的C末端誘導細胞變圓，這說明Pak4的N末端不是活性區(qū)域。這些事實表明，HGF對Pak4的刺激是通過P13K來完成的，且Pak4有助于HGF誘導的肌動蛋白組成和細胞基質(zhì)粘附的改變。

HGF是一種多功能的細胞因子，它可以通過與酪氨酸激酶的腺苷甲硫氨酸受體的作用而成為上皮細胞的活力刺激因子。HGF刺激上皮細胞后使其失去了細胞間的正常形態(tài)，出現(xiàn)了一種類似于纖維母細胞的形態(tài)，并且細胞變得更容易轉移。Pak1除了可被HGF激活外，還可以被其它的轉移前刺激因子所激活，如PDGF。相反，Paks的第二亞群的生長刺激因子還沒有被發(fā)現(xiàn)。

3.4 角化細胞生長因子（KGF） 是纖維母細胞生長因子（FGF）家族中的一員，它可以作為上皮細胞的一種重要的保護性因子。KGF的受體本身具有酪氨酸激酶的活性，可專門在普通上皮細胞和肺上皮組織中表達。KGF的作用是可以保護肺組織免受各種異物的入侵，但其保護機制還未完全闡明。為了很好地說明KGF保護上皮細胞的機制，科學家們采用了酵母雙雜交分析的方法來尋找與KGF受體（KGFR）相互作用的蛋白。結果發(fā)現(xiàn)KGFR的細胞質(zhì)區(qū)域和Pak4作用。Pak4是Paks家族中最具多樣的一種。但目前Pak4激活的刺激因子尚未找到，研究資料表明：依靠KGFR酪氨酸激酶的活性，Pak4可與KGFR結合。Pak4的顯性負性突變體在上皮細胞中能阻止KGF介導的氧化劑對caspase-3的激活作用。研究得出：Pak4是KGF抵抗上皮細胞癌化過程中的一種重要的調(diào)節(jié)因子。

3.5 Pak4與整合素αvβ5相互作用來調(diào)節(jié)αvβ5 協(xié)調(diào)的細胞遷移 Pak1通過調(diào)節(jié)肌球蛋白鏈激酶和LIM激酶活性來影響細胞的遷移。采用一種全新的技術來說明Pak4直接與細胞內(nèi)區(qū)域相互作用的機制，分析Pak4 是如何調(diào)節(jié)癌細胞的運動性。酵母雙雜交技術顯示Pak4與整合素β5亞基的細胞質(zhì)區(qū)域結合，同樣形式的相互結合也可以在哺乳動物細胞內(nèi)源Pak4和整合素αvβ5中見到。通過對Pak4與整合素β5膜端區(qū)域結合圖的繪制，發(fā)現(xiàn)整合素可與Pak4 COOH端505-530氨基酸區(qū)段結合。更重要的是，整合素β5與?；Y合素作用，導致Pak4從細胞漿到扁平偽足結構的改變，偽足結構是Pak4和整合素αvβ5作用的部位。Pak4可以誘導αvβ5介導的而不是β1介導的人乳腺癌細胞的遷移，但沒發(fā)現(xiàn)細胞表面整合素表達水平的改變。總之，Pak4可以與整合素αvβ5相互作用且可以選擇性地提高αvβ5介導的細胞轉移。

4 結語

Pak4是生物學界新近發(fā)現(xiàn)的一種細胞信號轉導領域中的重要因子，對其結構及生物學特性方面的研究正在積極地開展。我們探討Pak4及Paks家族其它成員的特性，對分析關于腫瘤遺傳學、細胞癌變、細胞凋亡等一些重要的細胞生物學現(xiàn)象，具有重要的意義，也為癌癥等某些疑難病癥提供了新的科學依據(jù)。

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篇5

關鍵詞:整合課程;臨床醫(yī)學;基礎醫(yī)學;方案設計

隨著近年來我國社會和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，臨床醫(yī)學各學科的高度分化與高度綜合的特征日趨明顯，培養(yǎng)醫(yī)生的整體觀是現(xiàn)代醫(yī)學科學發(fā)展的重要特征，也是當前醫(yī)學教育中亟待解決的課題。傳統(tǒng)以學科為中心的醫(yī)學課程模式注重各自的完整性和系統(tǒng)性，便于教學實施、組織管理和教學資源安排等優(yōu)點。但學科之間界限過于分明，各學科內(nèi)容之間存在交叉重復或表述不一;臨床技能訓練、職業(yè)素養(yǎng)和科研能力培養(yǎng)不足;教學方法單一，考評體系不夠全面客觀。鑒于此，醫(yī)學教育課程模式改革迫在眉睫。本文在借鑒國內(nèi)外醫(yī)學院校課程整合的經(jīng)驗，結合本校實際情況，構建地方院校臨床醫(yī)學專業(yè)基礎醫(yī)學整合課程的方案。整合課程是指將原來自成體系的各門課程或教學環(huán)節(jié)中的教學內(nèi)容，通過整理與融合，使相關課程形成內(nèi)容冗余度少，結構精簡、整體協(xié)調(diào)的新型課程環(huán)節(jié)，以發(fā)揮其綜合優(yōu)勢［1］。實施整合課程的目的在于強調(diào)知識的整體性和培養(yǎng)學生綜合運用知識解決問題的能力，有利于適應知識爆炸時代的要求;有利于學生建構完善的知識結構;有利于知識的融會貫通;有利于學生的能力培養(yǎng);有利于醫(yī)學教育教學方法的改革;有利于基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學課程的銜接。

1醫(yī)學整合課程的發(fā)展現(xiàn)狀

1．1醫(yī)學課程模式的回顧

1993年，愛丁堡世界衛(wèi)生醫(yī)學教育峰會推出以器官系統(tǒng)為中心的綜合型課程教學模式［2］，使醫(yī)學生從真正意義上認識和理解一個器官與系統(tǒng)的關系，形成醫(yī)學整體觀。1999年，美國北德克薩斯大學醫(yī)學院PapaFJ教授和卡格雷大學醫(yī)學院HarasymPH教授系統(tǒng)論述了醫(yī)學課程模式［3］，將醫(yī)學課程模式劃分為5種:①以帶徒培訓為基礎的課程模式(apprentice-ship-basedcurriculummodel，ABCM);②以學科為基礎的課程模式(discipline-basedcurriculummodel，DBCM);③以器官系統(tǒng)為基礎的課程模式(organ-system-basedcurriculummodel，OSBCM);④以問題為基礎的課程模式(problem-basedcurriculummod-el，PBC或PBL);⑤以臨床表現(xiàn)為基礎的課程模式(clinicalpresentation-basedcurriculummodel，CPB-CM)。世界高等醫(yī)學教育經(jīng)歷了3次改革浪潮:①1910年，以弗萊克斯納(Flexner)報告為導引［4］，形成了以學科為基礎的醫(yī)學教育模式;②20世紀中期，隨著PBL的提出，醫(yī)學教育迎來了以PBL和課程整合為創(chuàng)新手段的教育模式［5］;③21世紀，隨著社會－心理－生物醫(yī)學模式的普及，醫(yī)學教育的中心任務是提高醫(yī)學生的核心崗位勝任力，提倡以崗位勝任力為基礎的課程，重視培養(yǎng)學生的新型職業(yè)素養(yǎng)，推動了以崗位勝任力為核心的全面醫(yī)學人格塑造教育模式的發(fā)展［6］。

1．2我國醫(yī)學整合課程的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀中葉開始，國內(nèi)許多醫(yī)學院校借鑒國外醫(yī)學院校課程整合的成功經(jīng)驗，從不同角度采取多種形式對臨床醫(yī)學專業(yè)課程整合進行了探索和實踐，并取得了一定的經(jīng)驗和成績。2008年9月，教育部、衛(wèi)生部的《本科醫(yī)學教育標準－臨床醫(yī)學專業(yè)(試行)》，明確要求醫(yī)學院校應積極開展縱向或(和)橫向綜合的課程改革，將課程教學內(nèi)容進行合理整合。2009年2月，教育部、衛(wèi)生部《關于加強醫(yī)學教育工作，提高醫(yī)學教育質(zhì)量的若干意見》文件中提出，醫(yī)學院校要構建人文社會科學知識、自然科學知識與醫(yī)學知識相結合，基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學相結合的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的新型課程體系。2009年11月，醫(yī)學發(fā)展高峰論壇以“醫(yī)學整合”為主題，《北京共識》，指出醫(yī)學整合式實現(xiàn)全民健康宏偉目標的重要方略。2011年，全國醫(yī)學教育改革工作會議明確指出“改革教學內(nèi)容與課程體系，推進醫(yī)學基礎與臨床課程的整合”。2015年10月，由人民衛(wèi)生出版社、國家醫(yī)學考試中心、西安交通大學醫(yī)學部主辦的“中國醫(yī)學整合課程聯(lián)盟成立大會”暨“首屆中國醫(yī)學整合課程論壇”在西安舉行，國家衛(wèi)計委首套“器官－系統(tǒng)”整合規(guī)劃教材正式?！罢稀背蔀樾滦蝿?、新挑戰(zhàn)下的醫(yī)學發(fā)展和醫(yī)學教育改革的風向標。目前，國內(nèi)醫(yī)學院校臨床醫(yī)學專業(yè)課程整合的模式主要分兩類［7］:以器官系統(tǒng)或疾病模式和以問題為基礎模式。器官系統(tǒng)或疾病模式又分為:①水平綜合，相互平行的學科打破學科界限，分別局限在基礎醫(yī)學學科或臨床醫(yī)學學科;②垂直綜合，基礎醫(yī)學學科與臨床醫(yī)學學科的綜合滲透。以問題為基礎的整合模式，是以問題為基本元素，將教學內(nèi)容有機聯(lián)系起來，以小組討論為基本教學形式。學生主動參與學習過程，通過解決問題獲取連貫的醫(yī)學基礎知識和臨床知識，培養(yǎng)自學能力。如浙江大學醫(yī)學院的《基礎醫(yī)學總論》與《基礎醫(yī)學各論1－4》整合模塊［8］;華中科技大學同濟醫(yī)學院“以能力為主線的基礎醫(yī)學教學模式的研究與實踐”，實現(xiàn)了教學體系和教學內(nèi)容上的真正融合［9］;汕頭大學醫(yī)學院的模塊課程教學［10］;上海交通大學醫(yī)學院的橫向基礎醫(yī)學整合課程、以臨床問題為引導的基礎醫(yī)學教程、器官系統(tǒng)整合基礎醫(yī)學課程，促進了基礎課程教學結合臨床工作實際［11］;北京大學醫(yī)學部以器官系統(tǒng)為中心，構建基礎醫(yī)學新型課程體系，形成了以學科為中心向器官系統(tǒng)為中心的課程體系轉化［12］。紹興文理學院為地方性院校，學生起點較低，師資等各種教學資源均有限，如何進行臨床醫(yī)學專業(yè)課程模式的改革是一個極其嚴肅的課題。遵循“一體現(xiàn)、兩符合、一致性原則”，參考國內(nèi)外醫(yī)學教育模式改革的大方向以及《臨床醫(yī)學專業(yè)本科醫(yī)學教育標準(試行)》”的原則要求。體現(xiàn)以學生為中心、以自主學習為導向的現(xiàn)代教育理念，符合綜合素質(zhì)培養(yǎng)的基本要求，符合國家對臨床醫(yī)學專業(yè)提出的“早臨床、多臨床和反復臨床”的倡議，與國家臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試一致。經(jīng)過廣泛調(diào)研、論證和頂層設計，“小步慢跑、分步實施”，構建臨床醫(yī)學專業(yè)基礎醫(yī)學整合課程方案，在臨床醫(yī)學專業(yè)2017級卓越醫(yī)師養(yǎng)成班初步實施，皆在探索適合地方院校臨床醫(yī)學專業(yè)基礎醫(yī)學課程整合方案，開拓出具有地方院校特色的醫(yī)學教育改革模式。

2我校臨床醫(yī)學專業(yè)基礎醫(yī)學整合課程的構建

2．1構建方法

學校成立臨床醫(yī)學專業(yè)基礎醫(yī)學整合課程領導小組和專家組，在深入調(diào)研國內(nèi)外課程整合成功經(jīng)驗的基礎上，以教學研究項目為導向全面開展以器官系統(tǒng)為中心課程整合的頂層設計。專家組查閱資料、調(diào)研學習、專家咨詢、反復論證，確定整合課程方案，征求校外醫(yī)學教育專家建議。經(jīng)過學院教學工作委員會論證，黨政聯(lián)席會通過后逐步實施，并通過持續(xù)的教學改革促進以器官系統(tǒng)為中心整合課程模式的不斷優(yōu)化。

2．2基礎醫(yī)學課程整合的指導思想

即“以器官系統(tǒng)為中心”，“從宏觀到微觀，從形態(tài)到功能，從正常到異常，從疾病到藥物治療”為指導思想，注重知識的系統(tǒng)性，按照人體器官系統(tǒng)逐一學習基礎醫(yī)學知識，有利于學生對知識的學習和掌握，使醫(yī)學生對基礎醫(yī)學知識的學習更加符合學習的規(guī)律。按照人體器官系統(tǒng)教學，“從宏觀到微觀”可以幫助學生記憶;“從形態(tài)到功能”可以幫助學生對功能的理解;“從正常到異?！笨梢约訌姳容^，增加對疾病的認識;“從疾病到藥物治療”有利于學生對藥理知識的掌握，為實施以問題為基礎(PBL)創(chuàng)造良好的條件，可為后續(xù)學習臨床醫(yī)學課程打下更系統(tǒng)和堅實的基礎。

2．3基礎醫(yī)學課程整合方案思路基礎醫(yī)學課程

包括醫(yī)學細胞生物學、系統(tǒng)解剖學、組織學與胚胎學、生理學、生物化學、分子生物學、病理學、病理生理學、醫(yī)學微生物學、人體寄生蟲學、醫(yī)學免疫學、醫(yī)學遺傳學、藥理學、局部解剖學等，它們是臨床醫(yī)學專業(yè)學生的專業(yè)基礎課程。傳統(tǒng)的教學模式下，醫(yī)學細胞生物學、生物化學、分子生物學、醫(yī)學微生物學、人體寄生蟲學、醫(yī)學免疫學、醫(yī)學遺傳學等課程的教學是按各自的規(guī)律進行授課。系統(tǒng)解剖學、組織學與胚胎學、生理學、病理學、病理生理學和藥理學是各自按人體器官系統(tǒng)分別進行教學。即同一個系統(tǒng)的知識在不同的課程中進行教學。例如在系統(tǒng)解剖學中學習人體器官系統(tǒng)的宏觀結構，在組織學與胚胎學中學習器官系統(tǒng)的組織微觀結構和器官系統(tǒng)的發(fā)生，在生理學中學習器官系統(tǒng)的生理功能，在病理學中學習器官系統(tǒng)的組織病理變化，在病理生理學中學習疾病狀態(tài)下器官系統(tǒng)的功能改變，在藥理學中學習治療各器官系統(tǒng)疾病的藥物作用、療效和不良反應。按照傳統(tǒng)的教學模式，同一個器官系統(tǒng)的知識有時需要間隔半年至兩年在不同的課程中學習。傳統(tǒng)的、以學科課程為單位的教學模式還存在一些缺陷，系統(tǒng)解剖學、組織學與胚胎學和病理學以大量的記憶學習為主;生理學、病理生理學和藥理學主要以理解學習為主。限于授課任務和授課時間的關系，難以清楚地介紹同一個系統(tǒng)的宏觀與微觀、形態(tài)與功能、正常與異常的關系，因此，給學生對基礎醫(yī)學知識的學習(包括理解和記憶)帶來一定困難。鑒于此，有必要對基礎醫(yī)學課程的教學內(nèi)容和方式進行綜合改革。整合課程方案是從整體上改革基礎醫(yī)學教學課程體系，將基礎醫(yī)學課程中按人體器官系統(tǒng)教學的課程，包括系統(tǒng)解剖學、組織學與胚胎學、生理學、病理學、病理生理學和藥理學等課程進行整合，目的是使學生對基礎醫(yī)學課程的學習更符合學習的規(guī)律，同時提高教學效率。將以往以學科為中心的課程體系，構建為以器官系統(tǒng)為中心，以結構－功能－環(huán)境－臨床為主線的課程新體系，對原有的基礎醫(yī)學課程進行選擇、優(yōu)化和重組。把基礎醫(yī)學14門課程進行分解整合為生命基礎模塊、環(huán)境與健康模塊、基礎醫(yī)學綜合實驗模塊(見圖1)。強調(diào)人體整體觀，以器官系統(tǒng)為中心，體現(xiàn)從宏觀到微觀、從形態(tài)到功能、正常與異常、環(huán)境與健康、基礎與臨床的相互聯(lián)系，幫助學生建立起醫(yī)學的整體認知觀念.①細胞分子生物學。整合傳統(tǒng)的醫(yī)學細胞生物學、生物化學與分子生物學，強化醫(yī)學生的生物學基礎，圍繞“人體由分子組成細胞”，強調(diào)細胞是人體結構和功能的基本單位。教學內(nèi)容注重統(tǒng)一知識點的前后呼應、層層推進和理解不同角度，減少不必要和不恰當?shù)闹貜?，盡可能統(tǒng)一或說明不同學科對統(tǒng)一現(xiàn)象使用的術語，減少學生混淆，強調(diào)跨學科知識的融會貫通和各種知識點的適當平衡，突出人體正常結構和功能以及疾病的分子和細胞基礎。②基礎醫(yī)學導論。依據(jù)“從形態(tài)到功能、從微觀到宏觀、從正常到異常、從疾病到藥物治療”的認知規(guī)律，整合傳統(tǒng)的系統(tǒng)解剖學、組織學、生理學、病理學、病理生理學、藥理學等多個學科的核心內(nèi)容、總論和概述，是一門多學科知識交叉融合的整合課程。③器官與系統(tǒng)。將基礎醫(yī)學課程中按人體器官系統(tǒng)教學的課程，整合系統(tǒng)解剖學、組織學與胚胎學、生理學、病理學、病理生理學和藥理學等課程，形成運動系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)與感覺器官、內(nèi)分泌系統(tǒng)，實施了基礎醫(yī)學課程的整合。④感染與免疫。整合傳統(tǒng)的醫(yī)學微生物學、人體寄生蟲學、醫(yī)學免疫學，以及涉及免疫系統(tǒng)的解剖學、組織學，傳染病相關的病理學與抗感染有關的藥理學內(nèi)容進行了有機整合。以病原生物入侵與宿主免疫防御為主線，使學生對兩者的相互作用有較全面、系統(tǒng)、整體的認識。⑤醫(yī)學遺傳與胚胎發(fā)育。整合傳統(tǒng)的醫(yī)學遺傳學與胚胎學［13］，打破了醫(yī)學遺傳學和胚胎學之間的學科界限，強調(diào)遺傳物質(zhì)的傳遞、分子遺傳病和胚胎發(fā)育中的作用，使遺傳學在醫(yī)學中的作用凸顯。力圖從群體、個體、細胞和分子水平闡述人類遺傳病發(fā)生及發(fā)展的規(guī)律，為遺傳病的診斷、治療和預防提供理論依據(jù)。⑥醫(yī)學機能學實驗是以人體功能觀察、動物實驗、虛擬實驗為教學手段，探索人體功能的活動規(guī)律及其在疾病狀態(tài)或藥物干預下的變化規(guī)律，并闡述其發(fā)生機制的綜合性醫(yī)學實驗課程。該課程有機融合了傳統(tǒng)的生理學、病理生理學和藥理學的相關理論和實驗研究手段，引導學生學習機能學的實驗方法和驗證理論課所學的知識。⑦臨床導向基礎綜合實驗。根據(jù)我校臨床醫(yī)學專業(yè)的培養(yǎng)目標，圍繞臨床常見問題進行全方位相關信息的整合，不受固有學科限制，包括醫(yī)學知識、醫(yī)學能力、醫(yī)學素質(zhì)和醫(yī)學心理。該課程使學生熟悉實驗流程、學會實驗設計，訓練學生獨立思考、互相協(xié)作、合理分析、清晰表達等素質(zhì)，傳遞臨床思維習慣及臨床人文特點;培養(yǎng)學生的觀察能力、表達能力、分析總結能力、溝通能力、知識應用能力，嚴謹性、團隊合作、創(chuàng)新精神。

2．4改革教學方法

開展CBL/PBL學習整合課程的特點是多學科交叉、學生自主學習、早期接觸臨床的融入。為促進學生所學融合知識，提高知識的應用能力，開展以案例為基礎(CBL)、以問題為基礎(PBL)等教學，將CBL/PBL案例貫穿各整合課程學習中，促進基礎與臨床學科的縱向或橫向聯(lián)系，注重批判性思維和終身學習能力的培養(yǎng)，關注溝通與協(xié)作意識的養(yǎng)成，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、團結協(xié)作的能力以及主動學習、終身學習的能力。

2．5創(chuàng)新評價模式

實施形成性評價與終結性評價相結合。各模塊學習效果評價涵蓋基礎知識及理論評價、基本技能評價、PBL/CBL評分、學生互評等;學生整體能力評價;學生基本知識評價通過兩次基礎醫(yī)學綜合測試形成所有評價結果，及時收集學生對教學的各種意見或建議，配合整合課程對學生創(chuàng)新精神和能力培養(yǎng)的總體目標。

3實施以器官系統(tǒng)為中心整合課程的保障措施

3．1更新教育理念是實施以器官系統(tǒng)為中心整合課程的前提

學校采取“請進來、送出去、自充電”，培養(yǎng)一批教育理念先進的教學骨干。邀請國內(nèi)外醫(yī)學院校的醫(yī)學教育專家來校開展醫(yī)學教育學術交流。派出骨干教師赴國內(nèi)外學習或參加學術會議，使教師了解國內(nèi)外醫(yī)學教育改革的發(fā)展趨勢，提高對以器官系統(tǒng)為中心課程整合改革的感性認識。學校、學院教師發(fā)展中心要定期開展教師培訓，通過親身體驗，提高以器官系統(tǒng)為中心課程整合的實踐能力。

3．2持續(xù)的教育教學改革是以器官系統(tǒng)為中心整合課程的根本

學校以器官系統(tǒng)為中心的課程整合作為建立以學生為中心的醫(yī)學教育人才培養(yǎng)模式的核心內(nèi)容之一。學校成立課程整合領導小組和專家組，在深入研究國內(nèi)外課程整合成功經(jīng)驗的基礎上，以教學研究項目為導向全面開展以器官系統(tǒng)為中心課程整合的教學研究，探究以器官系統(tǒng)為中心的課程整合方案，經(jīng)過學院教學工作委員會論證后逐步實施，并通過持續(xù)的教學改革促進以器官系統(tǒng)為中心整合課程模式的不斷優(yōu)化。

3．3以器官系統(tǒng)為中心的教學團隊是整合課程的基石

學校依據(jù)各器官系統(tǒng)所涉及的教學內(nèi)容，建立由基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學教師組成的多學科交叉教學團隊，明確教學團隊負責人的職責，各學科教師合作實施器官系統(tǒng)教學。在教學過程中，課程整合教學團隊實行集體備課和預講制度。通過集體備課，學科內(nèi)和學科間的教師能夠充分剔除重疊的內(nèi)容，進行講授內(nèi)容的分工合作，真正做到從不同的角度進行合作教學，保障各器官系統(tǒng)知識結構的整體性、系統(tǒng)性，提高教學效率。在預講過程中，可以幫助教師找到整合的最佳結合點，加強各學科教師教學內(nèi)容的有機銜接，不斷完善教學內(nèi)容，提高教學效果。

篇6

Abstract： With the rapid development of the marine industry， marine pollution of the marine environment has become increasingly serious. The traditional physical and chemical methods have been difficult to meet the governance needs for dealing with these marine pollution， and biotechnology is increasingly used in ship pollution prevention and control due to high efficiency， safe， inexpensive， non-toxic superior characteristics， so this paper focuses on the application of modern biotechnology in the marine pollution prevention and protection of the marine environment.

關鍵詞： 現(xiàn)代生物工程技術；船舶防污染；生物技術應用

Key words： modern biotechnology；marine pollution；biotechnology application

中圖分類號：Q819 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）26-0109-03

1 現(xiàn)代生物工程技術概述

現(xiàn)代生物工程技術是一項以DNA分子技術作為應用基礎，在生物的個體、細胞甚至分子層面上運用生物技術手段，嚴格遵循要達到的目的，以生物學知識為應用基礎對生物進行設計和操作，實現(xiàn)其預期額目的和作用的現(xiàn)代科學方法，主要包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等諸多系列的生物高新技術。

生物工程技術作為一門具有綜合性和應用性的學科最早可以追溯到上世紀70年代，直到90年，現(xiàn)代生物工程技術才真正產(chǎn)生，通過發(fā)揮其獨特作用漸漸造福人類。生物工程技術被認為是21世紀的主導技術，隨著該項技術的不斷發(fā)展，其所具有的獨特優(yōu)勢作用也不斷顯現(xiàn)，正越來越受到世界各國的普遍重視，生物工程技術將為解決人類面臨的環(huán)境、資源、人口、能源、糧食危機提供技術保障和支持。

現(xiàn)代生物工程技術不僅在作物改良研究、醫(yī)藥、食品工程中起著重要作用，而且能有效控制日益嚴重的污染問題，在環(huán)境和生物監(jiān)測中起著重要的作用，比如在處理海洋污染中常用的生物技術通常涉及分子生物學、細胞生物學、發(fā)育生物學、生殖生物學、遺傳學、生物化學、微生物學等學科，可以通過研究這些學科來實現(xiàn)生物工程技術在船舶防污染中的應用。

運用現(xiàn)代生物工程技術處理污染問題與運用傳統(tǒng)方法相比，生物控制方法明顯具有許多獨特的優(yōu)點，生物工程技術通常情況下是以酶促反應為基礎的生物化學過程，同時反應過程所需要的反應條件通常是常溫、常壓和近乎中性的條件，所以一般情況下這些生物處理技術都是能夠?qū)崿F(xiàn)的，并且還不會因為條件苛刻而影響其他反應的正常運行，這與物理化學處理方法技術需要高溫高壓的反應條件相比，大大簡化了程序和反應過程，同時所需的設備也簡單便于操作，整體工藝穩(wěn)定安全等優(yōu)點。

2 船舶航運對海洋造成的污染

海洋在人類社會的發(fā)展史上具有重要的地位，海洋生態(tài)環(huán)境是人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎之一，同時隨著海上貨運量的逐年增加不可避免的在船舶運輸中產(chǎn)生了一系列的污染海洋環(huán)境的問題，使海洋的生物資源遭受嚴重破壞，甚至危害到了人類的健康和生存。

隨著船舶事業(yè)的蓬勃發(fā)展，無數(shù)的船舶在海洋上航行越來越頻繁，隨之而來的是與日俱增的船舶和各種有害物質(zhì)品種進入海洋，使海洋生態(tài)環(huán)境受到不同程度的破壞，從一定程度上造成了海洋污染。在一般情況下，帶來物質(zhì)污染可分為油性污染物和非油性污染物。

2.1 油性污染物 一般情況下，船舶帶給海洋的油性污染物主要是船舶在營運作業(yè)期間向海洋中排放的油性混合物和船舶在遭受海難事故中產(chǎn)生的溢油問題，這兩類問題都不同程度的造成了海洋中有毒污染物的增加，對海洋的生態(tài)環(huán)境改變具有直接作用，因此需要慎重對待和分析。

船舶在營運期間向海洋中排放的油性混合物主要有：油船的壓載水、洗艙水、船舶機爐艙的含油艙底水和分油機排出的油渣。其中油船壓載水是指油船在卸貨后空載返航時，為保持船舶有一定的吃水和穩(wěn)性而注入貨油艙的海水或淡水；油船洗艙水是指油船在進塢修船、通過運河和狹窄航道或換裝不同品種油料時，為清洗貨油艙所用的清洗水；船舶艙底水是指船舶動力裝置運轉期間，由于燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)等的滲漏，船舶檢修時漏入艙底的油料，擦洗機器的破布棉紗等，當混入機爐艙艙底水中，未經(jīng)處理排放時將造成可觀的污染；分油機排出的油渣是指主副機鍋爐燒用的燃油所產(chǎn)生的渣料。

船舶由于海上事故原因所產(chǎn)生的事故性溢油主要有船舶因觸礁、碰撞、擱淺和失火等意外事故所造成的油船貨油艙、貨船燃油艙等破損的大量溢油，這類污染的特點是：常常發(fā)生在近岸或港灣內(nèi)，往往在短時間內(nèi)把大量石油類突然傾瀉海中，對海洋生物資源，沿岸居民的生活環(huán)境和港灣設施危害甚大。[1]

2.2 非油性污染物 船舶所產(chǎn)生的非油性污染物主要指散裝運載含有有害物質(zhì)的液體或固體貨物所產(chǎn)生的貨艙洗艙水和艙底水，船舶生活污水和各種垃圾。

船舶在運輸中產(chǎn)生有害洗艙水、壓載水和艙底水的原因是隨著油氣運輸船和化學制品運輸船的數(shù)量越來越多，噸位越來越大，船舶所運載的含有害物質(zhì)貨物產(chǎn)生的貨艙洗艙水和艙底水排放時約含0.6%運輸量的有害殘液，船舶從一港駁入的壓載水可能帶有有害生物到另一港排放時將給當?shù)氐暮Ｉ飵砦：Γ@些有害殘液或壓載水排放時將危害海洋生物和人類健康。

船舶所產(chǎn)生的生活污水主要包括盥洗水、糞便及廁所沖洗水、廚房和醫(yī)務室排出水及運送動物艙內(nèi)的清洗水等，這些污水帶有大量的細菌和傳染病毒，對海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡也具有重要影響。

船舶運輸過程中產(chǎn)生的垃圾主要來自運輸貨物而產(chǎn)生的包扎和墊艙材料、船舶維修保養(yǎng)而產(chǎn)生的廢棄物，比如油漆、鐵銹、廢紙、玻璃及纖維、生活食品廢料及食品包裝等，這些垃圾排放入海也將造成污染。[1]

3 船舶防污染的傳統(tǒng)方法

對于處理船舶所帶來的污染問題，傳統(tǒng)意義上一般采取化學和物理兩種方法，按照所使用方法的原理來分主要分為化學分離法和物理分離法以及其他方法，下面簡單介紹以下這三類方法。

3.1 化學分離法 化學分離法按照所使用方法的不同主要分為兩類：沉淀法和電浮分離法，這兩類方法使用條件不同，但是所達到的效果則相似。

沉淀法是利用使油污沉淀或上浮的原理，通過向含油污水中投放絮凝劑或聚集劑而達到油水分離的一種方法，其中所使用的兩種沉淀劑又有細微的區(qū)別，絮凝劑可使油凝聚成凝膠體而沉淀，而聚集劑則使油凝聚成膠體使其上浮。

電浮分離法的原理是把含油污水引進裝有電極的艙柜中，利用電解產(chǎn)生的氣泡在上浮過程中附著油滴而加以分離、從而實現(xiàn)油水分離的方法。[1]

3.2 物理分離法 物理分離法按照分離原理不同，可以分為以下幾類：

3.2.1 重力分離法 重力分離法是利用油和水的密度差，使水中油滴克服水流阻力上浮與水分離的一種方法，這種方法的主要影響因素是油粒直徑、油和水的密度、溫度，其中一般認為油粒直徑小于50um的情況下這類方法就不再起作用，比如重力分離法就很難分離乳化油，另外重力分離法如按其作用方式的不同，還可分為機械分離、靜置分離和離心分離三種。

3.2.2 過濾分離法 過濾分離法的原理是讓油污水通過多孔性介質(zhì)濾料層時，油污水中的油粒及其它懸浮物被濾料層截留，而水可以通過濾層排出，這類方法的特點主要有：一是油水分離的過程主要靠濾料層阻截作用，將油粒及其它懸浮物截留在濾料表面；二是具有很大表面積的濾料對油粒及其它懸浮物的物理吸附作用和對微粒的接觸媒介作用，增加了油粒碰撞機會，使小油粒更容易聚合成大油粒而被截留。

3.2.3 聚結分離法 聚結分離法的主要原理是運用潤濕理論和碰撞聚結理論，當微小油粒通過多孔材料時，讓這些細小微?；ハ嗯鲎泊偈褂土＞酆显龃髲亩细『头蛛x，這類方法最大的特點是精細化，但是在使用聚結分離法時影響粗?；潭鹊囊蛩刂饕芯劢Y元件的材料選擇和材料充填的高度密度等，決定聚結分離程度的關鍵是材料和油粒之間的相互作用，也就是說只有材料和油發(fā)生潤濕，聚結才能發(fā)生。

3.2.4 吸附分離法 吸附分離方法的原理是用多孔性固體吸附材料作為濾器，當污水通過濾器時微小油粒被吸附在固體表面上，從而使油水分離，這類方法的特點是由于分子間普遍存在著引力，所以這類吸附方法沒有選擇性，并且可以吸附多層粒子。

3.2.5 氣浮分離法 氣浮分離法的原理就是通過產(chǎn)生氣泡將污水中的細微油粒吸附上浮，從而達到油水分離的目的。[1]

3.3 其他分離方法 在實際操作中，除了常用化學分離法和物理分離法之外，經(jīng)過方法創(chuàng)新，還有其他的一些分離方法，這些分離方法主要有：電解分離法、凝聚分離法、活性污泥法（生物化學法）、超濾膜過濾法、反滲透法。

4 生物工程技術在船舶防污染中的應用

以上部分主要列舉出了一些傳統(tǒng)的物理法和化學法在船舶防污染中的應用，雖然化學法處理污染的效果好，但因其操作條件差，腐蝕性高，還存在著二次污染又不能滿足環(huán)保的要求，物理法也存在著一定缺陷，因而可以考慮在船舶防污染中應用生物工程技術，在船舶防污染中引進生物工程技術的原理是由于被污染過的海洋污水中存在著許多成分復雜的有毒物質(zhì)，而運用生物技術中的微生物自身的降解作用可以降解海洋污水中的有毒物質(zhì)，將其轉化為無毒物質(zhì)，從而使污水得到凈化。

將生物技術運用到船舶防污染中，可以有效保護海洋環(huán)境，目前，在該領域得到應用的生物工程技術主要包括生物修復、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應和共生等，具體而言主要有以下幾個應用方面：

4.1 處理油污染 船舶帶給海洋的油性污染物都不同程度的造成了海洋中污染物的增加，對海洋的生態(tài)環(huán)境具有嚴重的破壞作用，生物工程技術在處理這類污染過程中采取的原理是運用微生物的生物降解將石油中的大分子降解為小分子，最后完全氧化為二氧化碳和水，這種方法具有高效、經(jīng)濟、安全、無二次污染的獨特優(yōu)點，對于海洋環(huán)境沒有副作用。

4.2 處理有害防污漆污染 為了防止船底生物附著造成污染，減小船舶航行的阻力，節(jié)省燃料，提高船舶運營效率，運用生物工程技術的原理就是利用海洋生物的自身防污損機理，確保海洋生物污染預防機制正常運行，加大對有益微生物的篩選，從而提取和分離防污活性物質(zhì)，制備天然生物防污劑用于海洋附著生物的防除。[4]

4.3 防治海洋大氣污染 一般情況下，船舶運輸過程中都會產(chǎn)生一定量的廢煙廢氣，故而會向海洋大氣中注入硫氧化物、氮氧化物和烴類污染物等有害氣體，這些氣體會對海洋大氣造成嚴重污染，也會對動植物及人類造成極大危害，故而可以運用生物技術來處理海洋大氣污染，大氣污染的生物技術治理原理是利用微生物的生化作用，首先將大氣污染物進行分解然后轉化為無害或少害物質(zhì)，從而達到治理的目的。[4]

參考文獻：

[1]佚名.船舶防污染技術技術[EB/OL].百度文庫.

[2]段怡萍.現(xiàn)代生物技術在環(huán)境保護中的應用和前景[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2005（5）.

篇7

關鍵詞：生物信息學 實踐能力 課程體系 培養(yǎng)模式

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）07（a）-0047-02

1 生物信息學概述

伴隨現(xiàn)代高通量分子生物學技術的快速發(fā)展，生物信息學在生物醫(yī)藥領域的應用日益深入[1]。作為數(shù)學理論、計算機技術和生物醫(yī)藥研究的整合學科，生物信息學在生物進化、生理功能、疾病治療、藥物開發(fā)、農(nóng)林產(chǎn)業(yè)等眾多領域均具有重要的應用價值，是研究生命科學、醫(yī)藥科學內(nèi)在定量規(guī)律的重大交叉前沿學科。鑒于生物信息學的重要研究價值和廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景，發(fā)展生物信息學專業(yè)教育，有計劃的建設生物信息學專業(yè)課程體系，開展面向?qū)嵺`能力的生物信息學人才培養(yǎng)對促進現(xiàn)代生物醫(yī)學發(fā)展有重要的意義[2]。

2 生物信息學教育發(fā)展現(xiàn)狀

生物信息學發(fā)展起步于20世紀末，在短短的十幾年中，生物信息學已經(jīng)發(fā)展成為了橫跨多個研究領域的朝陽專業(yè)，國內(nèi)眾多高等學府、科研院所相繼開設了生物信息本科和研究生專業(yè)[3]。但是，在實際的教學和研究過程中，絕大數(shù)單位依托于單一的數(shù)學、計算機或生物學專業(yè)開展，人才培養(yǎng)模式尚處于探索階段，在培養(yǎng)過程存在生物信學理論基礎薄弱、課程體系不健全、課程內(nèi)容不完善、專業(yè)教材匱乏、專業(yè)師資隊伍缺乏等問題。

哈爾濱醫(yī)科大學生物信息科學與技術學院是全國領先創(chuàng)辦生物信息學專業(yè)的單位之一，多年來致力于生物信息學的科學研究和本、碩、博各類人才培養(yǎng)，堅持以學生為本，以培養(yǎng)高素質(zhì)生物信息學專門人才為目標，深化教學改革，以滿足日益發(fā)展的生物信息學高端人才需要[4]。為解決生物信息學的教育教學問題，培養(yǎng)高水平的現(xiàn)代生物信息學人才，我們提出立足國內(nèi)高等生命科學與醫(yī)學教育，建立面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學專業(yè)課程體系，以實現(xiàn)高質(zhì)量培養(yǎng)具有理工科創(chuàng)新思維能力的生物醫(yī)學人才，為我國生命科學―醫(yī)藥學科教育教學、科學研究和產(chǎn)業(yè)化輸送大批專門人才。

3 生物信息課程體系建設

3.1 課程建設目標和指導方針

結合生物信息學才培養(yǎng)目標，經(jīng)過數(shù)十名骨干教師十余年生物信息學教學實踐及人才培養(yǎng)成果經(jīng)驗反饋，我們適時調(diào)整本科生課程及教學內(nèi)容，逐步建立起面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學專業(yè)課程體系。奠定了本科生的人文素養(yǎng)與科學素養(yǎng)并重，公共基礎理論及專業(yè)理論相輔相乘，重視學生理工生物醫(yī)學全方面素質(zhì)提高，重點突出學生實踐能力的人才培養(yǎng)方針，并在實踐中培養(yǎng)了大批具有創(chuàng)新思維能力的優(yōu)秀高端生物信息學專業(yè)人才。

3.2 生物信息學課程體系建設方案

考慮到生物信息學多學科交叉特點和國家大學生培養(yǎng)要求，及學生未來就業(yè)深造所必需的基礎和專業(yè)能力，我們在國內(nèi)率先開創(chuàng)了生物信息學專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系，并在醫(yī)學院校獨立開展近40余門數(shù)理基礎課程和生物信息學專業(yè)課程。主要的課程建設情況如下：

（1）公共基礎課程（國家限修課）：政治理論課程、公共外語、體育。

（2）生物醫(yī)學基礎課程：解剖生理學、發(fā)育生物學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、生物技術實驗、分子藥理學等。

（3）計算機基礎課程：計算機基礎、高級語言程序設計（C++&JAVA）、數(shù)據(jù)結構、Perl語言程序設計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、Linux操作系統(tǒng)與程序設計等（上述課程均含上機實踐）。

（4）數(shù)學基礎課程：數(shù)學分析、高等代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)理邏輯、組合數(shù)學與圖論、微分動力學方程、運籌學等（上述課程均含上機實踐）。

（5）專業(yè)基礎課程：信息論基礎、生物統(tǒng)計學、生物醫(yī)學圖像處理、模式識別、優(yōu)化算法、隨機過程、生物信息學概論、生物信息數(shù)據(jù)挖掘、生物信息軟件設計與開發(fā)、分子生物軟件工程、生物信息學數(shù)據(jù)可視化、專業(yè)外語等（上述課程均含實驗）。

（6）專業(yè)課程：生物芯片技術、結構生物學、分子進化、分子生物網(wǎng)絡、基因組信息學、蛋白質(zhì)組信息學、藥物基因組信息學、統(tǒng)計遺傳學、計算表觀遺傳學、計算機輔助藥物設計等（上述課程均含實驗）。

（7）綜合實踐課程：課題標書設計、科研論文寫作、生物信息學進展等。

我們在實踐基礎上開創(chuàng)的面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學專業(yè)課程體系不同于其他院校，具有明顯的跨專業(yè)交叉性教學計劃特色。該課程體系著眼于基礎理論與實踐應用相結合、素質(zhì)培養(yǎng)與專業(yè)培養(yǎng)相結合、扎實穩(wěn)妥與創(chuàng)新思維相結合。注重學生在醫(yī)學、生物學、數(shù)學、計算機科學方面的基礎性教育，同時，強調(diào)了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)、高精尖人才培養(yǎng)、特色化人才培養(yǎng)。厚基礎、寬口徑，使學生在本科階段不但打好將來從事生物信息學、系統(tǒng)生物學、生物醫(yī)藥等相關領域創(chuàng)新性研究工作基礎，更重要的是該專業(yè)課程體系與實踐密切聯(lián)系，切合相關研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)實際，能夠培養(yǎng)學生從事原始創(chuàng)新研究與產(chǎn)業(yè)開發(fā)的能力。

4 生物信息學本科生培養(yǎng)模式建設

4.1 五年制分段培養(yǎng)與多學科教育體系

目前，我們根據(jù)生物信息學交叉學科人才培養(yǎng)特點，考慮到基礎課程多，實踐能力要求高等因素，采取“2+2+1”的五年制本科人才培養(yǎng)模式，包括兩年理論基礎課程、兩年專業(yè)課程與一年實踐應用課程培養(yǎng)（含科研訓練+畢業(yè)設計）。此模式在學生就業(yè)和用人單位反饋中證實具有顯著的人才培養(yǎng)效果。

課程體系建設依托于生物醫(yī)學綜合優(yōu)勢及深厚的數(shù)學、計算機科學功底，通過理論教學與實踐訓練中的知識技能交叉、滲透，培養(yǎng)適應21世紀生命學科與轉化醫(yī)學領域急需的生物信息學復合型人才。在此基礎上，從學科的交叉性出發(fā)，進一步加強不同類別課程之間的有機融合，加大相關領域知識的整合力度，建立更為緊密、完善，符合生物信息學學科特點的課程體系，將進一步推動學科的發(fā)展和系統(tǒng)性教育理論體系的建立。

4.2 面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的本科生教育模式

在本科學生的培養(yǎng)過程中，我們特別重視學生實踐能力的培養(yǎng)，通過教研一體化、學業(yè)導師制、報告研討制等先進的教學方法，引導學生早期接觸生物信息學應用領域和科學研究，在鞏固學習知識的同時，加強對學科的認識和對未來的把握。

“教研一體化”的實踐教學模式：面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的課程體系建設，要求教學模式上的改革，使得人才培養(yǎng)模式由注重多數(shù)學生基礎理論知識培養(yǎng)的大眾教育，向注重少數(shù)高精尖創(chuàng)新能力培養(yǎng)的精英式教育轉變。充分利用骨干教師在生物信息學領域的研究經(jīng)驗，將科學研究成果快速轉化成優(yōu)秀的教學素材，培養(yǎng)學生動手、實踐、創(chuàng)新能力，注重培養(yǎng)學生實際產(chǎn)業(yè)化的認知水平和實踐能力。

本科生學業(yè)導師制：本科生進入專業(yè)課教學階段，實行學業(yè)導師制。采取學生與一線骨干教師雙向選擇方式，使每名學生擁有自己的學業(yè)指導教師。導師為學生提供思想教育和專業(yè)輔導，并通過指導大學生數(shù)學建模競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科研訓練、早期科學研究等方法促進學生的學習盡頭和對專業(yè)的深入認識。

專題報告與研討制度：本科生畢業(yè)設計階段，強調(diào)學生的“主體”學習地位，使學生選擇感興趣的學科方向，在導師指導下進行科研訓練與實踐。要求學生自主利用網(wǎng)絡等各方面資源，獲取學科前沿信息，并以專題報告形式展示學習成果，通過提問、研討、總結，提升自身專業(yè)素養(yǎng)及專業(yè)技能，獨立完成達到核心期刊發(fā)表水平的生物信息這科研課題。

5 生物信息學課程體系建設的意義

在全體師生的努力下，經(jīng)過多年的實踐探索，我們對生物信息學課程體系從基礎到實踐的不同階段進行分段式、推進式的改革與建設。在政策措施、人員配備、經(jīng)費匹配等各方面給予鼎力支持。優(yōu)先保證面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學課程體系快速、有效的建設，已經(jīng)形成國內(nèi)頂尖的生物信息學本科教育理論和實踐團隊，并為國家輸送著大批高水平生物信息學人才。

面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學課程體系建設，一方面能夠完善生物醫(yī)學本科生、研究生的知識結構，提高運用理工科思維和技能解決復雜生命科學問題的綜合科研能力，更為有效的實現(xiàn)生命科學攻關和創(chuàng)新研究理論形成；另一方面，生物醫(yī)藥是我國科技研發(fā)的薄弱環(huán)節(jié)，在課程體系建設基礎上，培養(yǎng)適用于現(xiàn)代高通量分子生物學技術的創(chuàng)新型生物信息學人才，將為我國的醫(yī)藥物研發(fā)提供強有力的推動作用，并有利于創(chuàng)新臨床診斷技術開發(fā)和個性化醫(yī)療的實現(xiàn)，促進科技轉化，產(chǎn)生潛在的、不可估量的經(jīng)濟價值。

6 致謝

本文研究內(nèi)容是在黑龍江省高等教育教學改革專項項目，黑龍江省高教學會重點課題創(chuàng)新型生物醫(yī)學信息學人才培養(yǎng)模式研究，黑龍省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)項目面向生物信息產(chǎn)業(yè)開發(fā)的創(chuàng)新型專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實踐，哈爾濱醫(yī)科大學醫(yī)學教育研究課題面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學專業(yè)課程整合設計研究資助下完成的，課程體系的建設得到哈爾濱醫(yī)科大學學校領導的支持，并得到兄弟院校相關領域?qū)＜?、學者的幫助，在此一并感謝。

參考文獻

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篇8

摘 要：通過綜述國內(nèi)外肌衛(wèi)星細胞的研究資料，對肌衛(wèi)星細胞在骨骼肌修復中作用的總結。肌衛(wèi)星細胞的分子標志物的概述，能更好的在研究過程中對衛(wèi)星細胞的鑒定。肌衛(wèi)星細胞的特性研究能更有利于進一步研究肌衛(wèi)星細胞。探討肌衛(wèi)星細胞在骨骼肌修復作用中的激活機制和可能的增殖分化的信號通路，有助于針對性的促進骨骼肌損傷后的修復研究。肌衛(wèi)星細胞的影響因素的研究中，發(fā)現(xiàn)有細胞因子、物理因素、中醫(yī)藥等，其中中醫(yī)藥做為一個積極的影響因子有待于進一步更廣泛的展開研究。

關鍵詞：肌衛(wèi)星細胞；骨骼??；修復

中圖分類號：R285.5文獻標識碼：A文章編號：1673-7717（2011）03-0655-04

Study Progress ofMuscle Satellite Cells in the Repair of Skeletal Muscle

DONG Xue-liang1,CHENG Yi2,ZHANG Chan-juan2

（1.First Clinical Medical College of Zhejiang Chinese Meical University,Hangzhou 310053,Zhejiang,China;

2Affiliated Guangxing Hospital of Zhejiang Chinese Meical University,Hangzhou 310006,Zhejiang,China）

Abstract:Summary of muscle satellite cells by domestic and foreign research data on the muscle satellite cells in skeletal muscle the role of the summary. Muscle satellite cells in an overview of molecular markers can be better in the course of the identification of satellite cells. Characteristics of muscle satellite cells can be more conducive to further study the muscle satellite cells. Of muscle satellite cells in skeletal muscle repair in the activation mechanism and the possible proliferation and differentiation signaling pathways, contribute to the promotion of targeted repair of skeletal muscle injury. Muscle satellite cells of factors, we found a cell factor, physical factors, Chinese medicine, including Chinese medicine as a positive influence on factors need to be further more extensive a study.

Key words:Muscle satellite cells;skeletal muscle;Repair

在生理狀況下，骨骼肌是一種非常穩(wěn)定的組織。當骨骼肌受到物理損傷或者處于某種特殊疾病狀況下，骨骼肌能夠快速地自我修復和再生，這種再生功能主要依賴于衛(wèi)星細胞的激活、增殖和分化。當受到損傷等刺激時，處于靜息狀態(tài)的衛(wèi)星細胞會被激活，并且最終分化、融合形成多核的肌管細胞。衛(wèi)星細胞的增殖和分化不僅能夠增加肌纖維數(shù)量，還可以改變肌纖維的類型，而衛(wèi)星細胞的多潛能性還可能通過轉變?yōu)橹旧杉毎黾蛹?nèi)脂肪的含量，從而改變肌肉愈合的質(zhì)量。因此肌衛(wèi)星細胞的深入研究，對于肌組織修重建等醫(yī)學基礎研究和臨床治療有重大的意義，和廣闊的前景。

1 衛(wèi)星細胞的起源及其分子標志物

1.1 起源 在很長一段時間里,人們都認為衛(wèi)星細胞是骨骼肌的定向祖細胞,負責骨骼肌的生長與損傷后的再生。骨骼肌的發(fā)生包括肌肉前體細胞的生成和前體細胞的分化、成熟。肌肉前體細胞存在于體節(jié)中;體節(jié)為軸旁中胚層的來源。隨著體節(jié)的成熟,生肌祖細胞只限于生皮肌節(jié),位于體節(jié)的背外側。由肌原皮肌節(jié)分化成最初的肌纖維,從而形成了骨骼肌隨后,在骨骼肌的發(fā)育過程中,生皮肌節(jié)的中央部引起了Pax3和Pax7的表達,并貫穿了胚胎發(fā)生的整個過程［1］。胚胎發(fā)育后期,在肌纖維周圍的細胞可以表達Pax7［2］。通過條件性基因敲除（Cre/loxP）實驗發(fā)現(xiàn)骨骼肌衛(wèi)星細胞由體軸下表達Pax3的細胞引起。與此同時,大量的群旁細胞（side populations, SP）也來自體軸下的體節(jié)并可能與衛(wèi)星細胞來自于相同的組織［3］。

1.2 分子標志物 在衛(wèi)星細胞發(fā)現(xiàn)的很多年里,電鏡技術一直是鑒定衛(wèi)星細胞惟一的權威性的技術,最初鑒定衛(wèi)星細胞都通過電鏡根據(jù)其位于肌纖維的肌膜和基底膜之間這一特殊的解剖結構進行,這給人們的研究帶來極大的不便,現(xiàn)在可以通過其特有的分子標志對其鑒定。靜息期的衛(wèi)星細胞表達的pax7,M-cadherin,CD34和低水平的myf5［4-5］,可以對靜息期的衛(wèi)星細胞進行鑒定。在這些分子之中以pax7最為重要,雖然它的表達對個體出生前的肌肉的發(fā)育和形成并不重要,但對于個體出生后衛(wèi)星細胞群的維持卻是必須的［6］。衛(wèi)星細胞同樣表達血管細胞粘附分子VCAM-1,肝細胞生長因子受體c-me,t神經(jīng)細胞粘附分子NCAM-1（或CD56）,Foxk1, syndecans-3和syndecans-4［7-8］,均可作為鑒定衛(wèi)星細胞的分子標記。靜止期的衛(wèi)星細胞一旦被激活,MyoD的表達便迅速上調(diào),隨后共表達Pax7,M-cadherin和Myf5,接著細胞進入分裂期開始表達PCNA（增殖細胞核抗原）,隨著Myogenin的表達,細胞進入生肌分化階段,最后骨骼肌結構基因ac-tin和MyHC的表達［9］,標志著生肌分化進入最后時期。上述這些特異性基因均可作為鑒定衛(wèi)星細胞增殖期的標志。還有一些基因僅在體內(nèi)的衛(wèi)星細胞中表達,不在體外培養(yǎng)的成肌細胞表達,如IgSF4,neuritin,Hoxc10,TcR-b,Klra18,Itm2a,MEGF10和G0S2,可用于體內(nèi)衛(wèi)星細胞的鑒定［10］。用于鑒定鼠的分子標記并不能完全用于鑒定人的衛(wèi)星細胞,例如,CD34不能用來標記人的衛(wèi)星細胞,而M-cadherin用來鑒定人的衛(wèi)星細胞其一致性也不如鼠;鑒定人的肌肉衛(wèi)星細胞最可靠的分子標志是神經(jīng)細胞粘附分子（CD56）［11］

2 衛(wèi)星細胞的特性

2.1 多向分化性 長期以來衛(wèi)星細胞被認為是單能成肌細胞,只能朝著骨骼肌的方向分化,但是現(xiàn)在已有大量的證據(jù)表明肌肉干細胞包括衛(wèi)星細胞具有多向分化潛能。Sacco［12］通過利用克隆分析證實衛(wèi)星細胞的確是干細胞、能夠自我更新，從而澄清了相關問題。他們將一個表達熒光素酶的衛(wèi)星細胞移植進了小鼠的肌肉中，發(fā)現(xiàn)它能夠大量增殖，有助于肌肉纖維的形成，而且可以被再次移植。王凡等［13］，在SD大鼠骨骼肌衛(wèi)星細胞的成脂、成骨、成心肌樣細胞的誘導研究中結果表明，骨骼肌衛(wèi)星細胞具有多向分化潛能,具有分化為脂肪細胞、成骨細胞、心肌樣細胞的特性,可以做為一種良好的臨床組織工程學的種子細胞。

2.2 不均一性 衛(wèi)星細胞存在不均一性。Beauchamp等［14］利用分子標記標記衛(wèi)星細胞再次驗證了年幼小鼠的衛(wèi)星細胞群存在不均一性。生肌祖細胞同樣在增殖率和克隆率方面也存在著不均一性。來自不同肌肉組織的衛(wèi)星細胞也存在不均一性。比如頭部的肌肉其再生能力明顯不如四肢的肌肉。McLoon等［15］研究發(fā)現(xiàn)不像四肢肌肉的衛(wèi)星細胞那樣,只有在受損的情況下才被激活,眼外肌中的衛(wèi)星細胞長期處于激活狀態(tài),增殖并向未受損的肌纖維提供細胞核。這種現(xiàn)象可能是由于其處的特殊的環(huán)境造成的,但也有可能因為它們的生肌祖細胞本身就不同,反映出胚胎期不同的發(fā)育過程。但是,即使是同一體節(jié)來源的肌肉也存在不均一性。Relaix等［16］利用在pax3位點攜帶EGFP報告基因的基因突變小鼠對此進行研究,提供了當前關于不同肌肉之間不均一性的最好證據(jù),例如,后肢之中只有股薄肌含有足夠數(shù)量的表達EGFP（Pax3）的衛(wèi)星細胞,而在上身多數(shù)肌肉中都含有大量的表達EGFP（Pax3）的衛(wèi)星細胞,這些細胞中的大多數(shù)同時表達Pax7。盡管對報告基因能否能夠真實的反映Pax3在成年組織中的表達還存在著爭論,但有一點可以明確的是衛(wèi)星細胞之間的確存在不均一性。

3 衛(wèi)星細胞的激活

在成體的肌細胞中,衛(wèi)星細胞處于靜息狀態(tài),而不進行有絲分裂,即使在某些特定的情況下,也只有有限的基因表達和蛋白合成。然而,當受到外界刺激時,諸如損傷、牽拉或者肌肉萎縮引起的病變時,衛(wèi)星細胞卻能夠被激活［17］。在靜息狀態(tài)和增殖的過渡時期,到底是什么因素引起了衛(wèi)星細胞的激活,至今沒有明確的研究結果。細胞內(nèi)在的信號可能由細胞膜內(nèi)的1-磷酸-鞘氨醇（sphingosine 1 phosphate, S1P）引起。S1P是細胞膜磷脂代謝的中間產(chǎn)物,是衛(wèi)星細胞進入細胞周期和骨骼肌的再生所必需的［18］。外界對于肌纖維的機械牽拉會引起大量的細胞內(nèi)信號轉導,包括NO的合成,繼而引發(fā)了肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor, HGF）的釋放,從而引起了衛(wèi)星細胞的激活,這意味著HGF的受體cmet可能是衛(wèi)星細胞激活早期的表達基因［19］。NO還促進了雌激素抑制劑（Follistatin）的表達［20］,而 Follistatin可能導致衛(wèi)星細胞退出靜息狀態(tài)。細胞微環(huán)境中的生長因子是第三類激活衛(wèi)星細胞的因素。事實上,成纖維細胞生長因子（fibroblastgrowth factor, FGF）能夠引發(fā)MAPK信號轉導,而p38α/βMAPK信號可以激活衛(wèi)星細胞并調(diào)節(jié)衛(wèi)星細胞的靜息狀態(tài) ［21］。

4 衛(wèi)星細胞增殖分化的信號通路

參與骨骼肌損傷修復的衛(wèi)星細胞增殖/分化的正確調(diào)控對創(chuàng)傷修復有重要意義。多種信號轉導通路在此過程中發(fā)揮作用,不同的生長因子通過不同的信號轉導通路抑制或誘導成肌細胞的定向分化。胚胎期和成人期肌肉的形成過程非常相似,當衛(wèi)星細胞受到負重和創(chuàng)傷等外界因素的刺激后便會進入細胞周期。對胚胎時期肌肉形成起關鍵作用的信號調(diào)節(jié)通路像Wnt、Notch和Myostatin就會像在胚胎時期那樣重新調(diào)節(jié)出生后肌肉的形成。

4.1 Wnt信號通路 Polesskaya等［22］研究發(fā)現(xiàn)在受傷后再生的骨骼肌組織中可以檢測到wnt成形素的轉錄物,卷曲形受體和wnt信號通路的對抗物Sfrp（secreted frizzled-related proteins）的存在。ThomasRando的研究團隊一直從事于年齡影響受損肌肉再生能力的機制的研究工作,發(fā)現(xiàn)小鼠隨年齡的增長其生肌能力的下降與wnt信號通路水平的提高有關,而通過抑制Sfrp3或dickkopf1（potent inhibitorsofWntcanonicalsigna-ling）的表達進而抑制wnt信號通路可以使隨年齡的增長喪失的肌肉再生能力得到恢復［23］。CharlottePeterson通過研究發(fā)現(xiàn)敲除wnt10b基因的小鼠的成肌細胞成肌分化能力增加,并通過進一步的研究發(fā)現(xiàn)其原因歸于敲除wnt10b后wnt7b的補償性增加,而且這種補償性增加激活了Creb蛋白可能參與的非經(jīng)典的wnt信號通路［24］。

4.2 Notch信號通路 Notch信號通路是調(diào)節(jié)胚胎期和出生后衛(wèi)星細胞的激活與增殖的一個重要的信號通路。Conboy［25］通過研究發(fā)現(xiàn),隨年齡的增長Notch信號通路調(diào)節(jié)水平的降低是導致衛(wèi)星細胞再生能力降低的重要原因。Reshma Taneja指出在鼠的衛(wèi)星細胞中bHLH轉錄因子Stra13（stimulated by retinoic acid 13）可以對抗Notch信號通路并調(diào)節(jié)肌肉再生期增殖與分化間的平衡［26］。Addolorata Pisconti［27］則指出syndecan3（Sdc3）作為一個新的調(diào)節(jié)因子參與Notch信號通路的調(diào)節(jié),缺失Sdc3基因可以誘導小鼠成肌祖細胞定型與分化的提前。而關于Sdc3基因在Notch信號通路中的具體作用仍有待于進一步的研究。

4.3 Myostatin Myostatin屬于轉移生長因子（transforming growthfactorb,TGFb）家族的一員,可通過限制衛(wèi)星細胞的增殖與分化來對抗肌肉的再生。Victoria Siriett和RaviKambadur認為可以利用Myostatin的拮抗物Mstn-ant1來對抗Myostatin在小鼠生肌過程中的抑制作用。使用Mstn-ant1可以增加受激活的衛(wèi)星細胞的數(shù)量和提高它們的轉移潛力,同時調(diào)節(jié)pax7基因的表達［28］。而拮抗Myostatin基因給少肌癥的治療提供了一個策略:可以通過拮抗Myostatin基因治療臨床由于年齡增長導致的少肌癥。

5 影響衛(wèi)星細胞的因素

5.1 影響因子 調(diào)節(jié)肌衛(wèi)星細胞激活、增殖、分化的生長因子主要有胰島素樣生長因子1（ insulinlike growth factor1, IGF1）、成纖維生長因子（ fibroblast growth fac-tor, FGF）、生肌調(diào)節(jié)因子（myogenic regulatory factors,MRFs）、表皮生長因子（Epidermal growth factor,EGF）、肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor,HGF）、血小板源性生長因子（Platelet derived growthfactor, PDGF）、轉化生長因子（Transforming growthfactor, TGF）等。IGF1不僅可促使細胞分裂增殖,進而修復損傷部位,還可影響生肌調(diào)節(jié)因子的功能,從而在肌肉修復中起著重要作用。給細胞注射IGF1,可引起衛(wèi)星細胞增殖的提高和肌肉數(shù)量的增加［29］。FGF是由發(fā)育中的組織細胞自身表達的,對衛(wèi)星細胞的增殖能力最強,且表明其增殖能力在達到最佳狀態(tài)后保持不變,并不隨濃度的增加無限增大［30］。HGF是衛(wèi)星細胞有力的促分裂劑和趨化劑。它可以促進DNA的合成、抑制細胞的分化;從而引起細胞群形狀的改變,最終導致更多肌纖維的形成。PDGF是血清中一種主要的有絲分裂原,能促進肌衛(wèi)星細胞的分化。TGFβ可能會抑制骨骼肌衛(wèi)星細胞的增殖,抑制成肌細胞分化。這些生長因子可以通過不同的途徑促進肌衛(wèi)星細胞分裂增殖,引起肌肉肥大。生肌調(diào)節(jié)因子（myogenic regulatory factors,MRFs）是肌肉形成的主要調(diào)節(jié)因子,可以使胚胎干細胞向成肌細胞方向分化,調(diào)節(jié)整個生肌程序的基因表達。MRFs在成肌細胞增殖與分化過程中的重要作用已被肯定,但它們在體內(nèi)的信號途徑還不十分清楚,最近的研究揭示了MyoD作為主控基因啟動生肌分化程序的調(diào)控機制［31］。生肌調(diào)節(jié)因子是調(diào)節(jié)肌細胞生成最重要、最關鍵的調(diào)控因子,它們在體內(nèi)受多種因素影響,同時也通過對其他因子的調(diào)節(jié)指導肌細胞的生長,其分子調(diào)控機制仍是今后研究的重點

5.2 物理因素 羅麗［32］等觀察低功率激光照射對急性骨骼肌頓挫傷大鼠肌衛(wèi)星細胞增殖活性的影響研究中顯示低功率激光能增強急性骨骼肌頓挫傷大鼠肌衛(wèi)星細胞增殖活性,從而加速骨骼肌的再生,促進損傷修復。

危小焰等［33］不同頻率張應變刺激對骨骼肌衛(wèi)星細胞生長的影響研究中表明：“機械張應變刺激促進骨骼肌衛(wèi)星細胞的增值能力和MGF mRNA的表達，且與張應變刺激頻率有關，其中1HZ的刺激頻率最適宜?！?/p>

衛(wèi)星細胞影響因素的研究，可以更有效的了解衛(wèi)星細胞的生物特性，更好的利用影響因素指導臨床對骨骼肌損傷的研究。但是能夠促進骨骼肌愈合的中醫(yī)藥對衛(wèi)星細胞的影響研究尚處于研究的開始階段，有著廣闊的前景，可以為以后臨床應用治療軟組織損傷的中醫(yī)藥開發(fā)

提供科學研究的基礎。

6 總結與展望

最近十多年,隨著細胞生物學和分子生物學的發(fā)展,新的試驗工具的不斷出現(xiàn),該領域的研究得到了飛速的發(fā)展,不斷有新的理論和研究成果出現(xiàn),同時也對一些傳統(tǒng)的觀點和看法提出了挑戰(zhàn),對衛(wèi)星細胞的不均一性等問題,仍需要更深的研究。（1）衛(wèi)星細胞的激活增殖成肌的研究進展進入了空前的水平，對其機制有了初步的認識，信號通路有待進一步更深入的研究。為今后進一步誘導肌衛(wèi)星細胞進行修復軟組織提供理論依據(jù)。（2）衛(wèi)星細胞的影響因素能夠更好的指導我們了解并應用衛(wèi)星細胞于臨床和研究，衛(wèi)星細胞的影響因素包括細胞因子、物理因素、中醫(yī)藥等，而傳統(tǒng)中醫(yī)藥對肌衛(wèi)星細胞的作用機制和影響水平的研究處于研究的起始階段，有待進一步更深入的展開。

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篇9

【摘要】隨著科學技術的發(fā)展，我國環(huán)境問題也日益嚴重，環(huán)境教育在學校教育中的地位顯得尤為重要。課改就要求注重培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。生物學科與環(huán)境教育之間有著密切的聯(lián)系，生物科學內(nèi)容涵蓋大量環(huán)境知識，生物實驗教學更是培養(yǎng)學生的環(huán)保技能。本文主要通過對高校生物教育中滲透環(huán)境教育的現(xiàn)狀調(diào)查及分析，提出在高校生物教學中滲透環(huán)境教育的建議。

【關鍵詞】高校生物教學；環(huán)境教育；滲透

1前言

21世紀是一個科學技術與經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代，各種新型企業(yè)眾多，但是環(huán)境遭到了嚴重破壞。如，放牧不規(guī)范，草原沙漠化;濫砍濫伐，水土流失;隨意排放廢棄廢渣，造成霧霾……自然環(huán)境遭到了嚴重破壞，人類生活環(huán)境也遭到了威脅，這就要求人與自然和諧發(fā)展。如今環(huán)境問題以引起各界人士的高度重視，一些發(fā)達國家開始了環(huán)境教育，經(jīng)過多年的發(fā)展取得了重要的成果。我國相對而言，環(huán)境教育起步晚，但是目前國家也高度重視環(huán)境教育，新課程改革，也明確規(guī)定了學校教育中環(huán)境教育的要求。

2環(huán)境教育的概述

環(huán)境教育就是通過教育培養(yǎng)人的環(huán)保意識，傳授環(huán)境方面的知識，讓人們養(yǎng)成愛護環(huán)境的習慣，解決環(huán)境問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一種社會實踐活動。本文中的環(huán)境教育是指在生物教學中通過書本知識證明環(huán)境的價值，糾正錯誤的環(huán)境觀念，通過生物實驗教學使學生掌握環(huán)保相關的技能知識，培養(yǎng)正確的環(huán)境價值觀。

3生物教學中滲透環(huán)境教育的必要性和可行性

3．1國家環(huán)保政策

環(huán)境保護是我國的一項基本國策，改善環(huán)境質(zhì)量，提高全民族的環(huán)保意識［3］。實現(xiàn)這一基本國策與教育息息相關，目前，我國環(huán)境教育也得到了重視，但是環(huán)境教育沒有作為獨立的學科納入學校教育中，只是將其融入各個學科。生物科學是一門與環(huán)境最為密切的自然科學，所以在生物教學中滲透環(huán)境教育可行且有必要。

3．2生物科學內(nèi)容

生物學科有很多與環(huán)境相關的知識，生物科學中生物工程中開發(fā)新能源和環(huán)境保護方面應用廣泛;生態(tài)學也有很多與自然環(huán)境相關的知識;細胞生物學，細胞癌變和衰老等方面的知識在自然環(huán)境中的應用;遺傳學與生物發(fā)展的聯(lián)系有關……這些內(nèi)容可以幫助人們理解人與自然的關系，意識到可持續(xù)發(fā)展的重要性。

3．3高校大學的特點

大學是一個縮小版的社會，學生即將踏入社會，肩負著建設社會，改造社會的重大歷史使命。學生受到的環(huán)境意識高低關系到未來社會環(huán)境發(fā)展。學校教育是他們獲取環(huán)境知識，樹立正確環(huán)保價值觀，養(yǎng)成良好習慣的重要途徑。學生接受新鮮知識的能力較強，所以學校教育中的環(huán)境教育非常重要。

4高校生物教學中滲透環(huán)境教育的現(xiàn)狀

4．1師生環(huán)境知識薄弱

對于簡單的環(huán)境常識都有一定的了解，但對于一些生僻的環(huán)境知識了解甚少。大學課程較多，課時有限，教師們只顧完成自己的教學任務，對于課程中涉及到的環(huán)境知識一筆帶過，也不加深入擴展，平時也不關注有關環(huán)境方面的知識。學生在校期間從不關注環(huán)境問題，環(huán)境知識相當匱乏。

4．2家庭和社會輿論

大學生思維邏輯水平基本趨于穩(wěn)定，具備了一定的辨別能力。大學生能夠主動去觀察和評價周圍環(huán)境。大學是一個小社會，學生們對環(huán)境的態(tài)度極易受到家庭和社會的影響。如今的家長都教育自己的孩子“事不關己高高掛起”，社會對于關愛環(huán)境的人士缺乏關注，導致很少人主動去愛護環(huán)境。學生們就在這樣的環(huán)境中選擇和行為，與學校教師教導的保護環(huán)境背道而馳。因此，學校教育要搞好環(huán)境教育離不開家庭和社會的支持。

4．3學校領導及教師的不重視

學校的生物科學課程設置不合理，課程較多而課時有限，教師一味趕時間完成教學任務。課堂教學中，有的教師偶爾提環(huán)境知識，有的教師甚至不提，認為大學生不需要教育，自己能知道干什么。學校沒有設置專門的環(huán)境教育課程，對于環(huán)境教育方面沒有相關的規(guī)定和評價機制。

4．4師資力量匱乏，環(huán)境素質(zhì)不高

在生物教學中滲透環(huán)境教育，生物教師的環(huán)境素質(zhì)至關重要。生物科學中摻雜環(huán)境知識，這就要求教師具備較強的綜合知識和能力，然而現(xiàn)今的高校教師只關注本專業(yè)和課程與教學有關的知識，沒有接受有關環(huán)境知識、技能、倫理道德和法律法規(guī)等方面的專門培訓，師資力量的缺乏造成如今環(huán)境教育的未能有效的實施。

5高校生物教學中滲透環(huán)境教育的建議

5．1將環(huán)境教育納入生物教學計劃，并且有相關的考核制度

根據(jù)生物專業(yè)每個專業(yè)課程的內(nèi)容確定相關環(huán)境知識，生物知識與環(huán)境知識有機結合，達到培養(yǎng)學生環(huán)保意識的目的。生物實驗課是一門操作性較強的課程，根據(jù)涉及到的環(huán)境知識，教師帶領學生去社會中親自實踐，提高學生的環(huán)保技能。期末對學生和教師學習環(huán)保知識進行測評，學生不過關的重修，教師不過關的需要進修。

5．2合理設置課程，充分利用校園資源

目前高校課程設置還是老三套，選修課程基本都是與專業(yè)相關的課程。課堂上教師為完成教學任務忽視了環(huán)境教育，所以有必要開設專門的環(huán)境相關的選修課程，有充足的課時讓學生更深入透徹的學習環(huán)境知識，這樣能更好的達到教育目的。課堂上的環(huán)境教育只是理論知識的傳播，大學有很多的社團和協(xié)會，所以要充分發(fā)揮社團和協(xié)會的作用。學校社團可以在學校范圍內(nèi)大力宣傳環(huán)保知識，提高師生的環(huán)保意識。舉行各種社會實踐活動，讓每個同學親身體驗環(huán)境保護的重要性，能夠主動去承擔環(huán)保的責任。

5．3學校創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，關注環(huán)境教育

將環(huán)境教育與專業(yè)相結合，將環(huán)境教育分散到生物專業(yè)的各個課程中，建立環(huán)境教育與學科教育相互相容的教育體系。鼓勵教師們研究教材，按照新課程改革要求，通過教學滲透的方式，結合地方地域特色和學校特色，研究出適合本校的教材。學校還要為教師們提供環(huán)境教育的資料，供教師們?nèi)W習專研。大學教師都離不開科研，所以學校應該鼓勵教師開展環(huán)境教育相關的教學科研?？茖W研究不僅僅是教師個人取得成果，更能推進學校教育的發(fā)展，改進教學方式，提高教學質(zhì)量。

5．4教師教育觀念的轉變，提高自身的環(huán)境素質(zhì)

教師都是傳統(tǒng)的教育方式，上課就是講好專業(yè)知識，完成教學任務。培養(yǎng)出來的學生只要能夠應付找工作需求就行。所以教師需要轉變舊的教育觀念，教育不是只傳授書本知識，重要的是培養(yǎng)學生的情感態(tài)度價值觀，讓學生養(yǎng)成保護環(huán)境的習慣，通過學生去傳播環(huán)保的正能量。這就要求教師要有較高的環(huán)境素質(zhì)，學?？梢园才沤處煶鋈ヅ嘤?，如環(huán)境考察、假期的環(huán)境培訓班、環(huán)保的學術會議、掛職到環(huán)保部門等，通過培訓可以讓教師掌握相關的環(huán)境知識、技能和情感，把這些知識傳授給學生。

5．5社會及其他相關部門的大力支持

環(huán)境教育只有學校教育是不能夠完全順利、有效的進行。還需要環(huán)保部門、教育部、政府部門的大力支持。生物專業(yè)沒有專門的環(huán)境教育專業(yè)教師，教師的環(huán)境知識匱乏，要真正滲透環(huán)境教育，還需要進一步提升自我。學校的資金有限，不能保證每個教師都去培訓，這就需要相關部門給予資金上的支持，多派教師出去學習，提升自己的環(huán)境知識和教學能力。社會輿論的影響，環(huán)境教育應有法律和政策上的保護、規(guī)范。充分發(fā)揮社會輿論的作用，提高全民保護環(huán)境的意識。除此之外，應制定相關的獎勵，對環(huán)保有貢獻的個人或者單位給予表彰。形成良好的社會風氣，讓全社會參與，確保環(huán)境保護工作的順利開展。

6結論

當今世界環(huán)境問題已成社會關注的焦點，環(huán)境惡化嚴重影響到人類的生存和發(fā)展。環(huán)境教育已成為教育發(fā)展的重要挑戰(zhàn)，環(huán)境保護已成為一項基本國策。學校教育是環(huán)境教育的重要場所，師生的環(huán)境意識非常重要。我國環(huán)境教育起步較晚，國家也高度重視環(huán)境教育，但目前還存在很多不足和問題。師生環(huán)境知識的匱乏，教師教育觀念的陳舊，學校相關制度不完善，社會輿論的影響，家庭教育的自私等方面的問題阻礙了環(huán)境教育的有效實施。所以做好環(huán)境教育工作，需要教師提高自身的環(huán)境素質(zhì)，學校相關部門要重視環(huán)境教育，改革教育，社會及行政部門要給予資金支持，家庭教育觀念的轉變等都將促進環(huán)境教育的有效進行。

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篇10

骨質(zhì)疏松癥（OP， Osteoporos）是以骨量減少、骨的微觀結構退化為特征，致使骨的脆性增加以及易發(fā)生骨折的一種全身性骨骼疾病。其發(fā)病率高、危害性大受到全球醫(yī)學界的重視，WHO將其列為三大老年病之一。中醫(yī)藥治療骨質(zhì)疏松癥的歷史源遠流長，近年來在這一領域的研究取得了較大進展，作者就此簡要總結并評述如下。

關鍵詞：骨質(zhì)疏松癥；中醫(yī)藥治療；研究概述

Research overview of osteoporosis treatment with traditional chinese medicine

Abstract：

Osteoporosis is a kind of systemic disease，characterized by bone mass reduction，bone micro-structure degradation，bone fragility increasing and prone to fracture. Its high incidence and great danger have caught the attention of the global medical profession. It has been classified as one of three senile diseases by WHO. TCM has a long history of treating in osteoporosis，TCM has done a series of theoretical and clinical researches related to osteoporosis，made significant progress，the author briefly summarized and reviewed.

Key words：Osteoporosis；Traditional chinese medicine；Treatment； Research overview

【中圖分類號】

R856.2 【文獻標識碼】B 【文章編號】1002-3763（2014）08-0001-02

骨質(zhì)疏松癥是一種系統(tǒng)性骨病，以骨量減少，骨的微觀結構退化為特征的，致使骨的脆性增加以及易發(fā)生骨折的一種全身性骨骼疾病。臨床表現(xiàn)為骨骼疼痛、身高縮短、駝背、骨折甚至呼吸障礙等，疼痛是骨質(zhì)疏松癥最常見和最主要的癥狀。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，中醫(yī)治療骨質(zhì)疏松癥日益顯示出其巨大的優(yōu)勢，臨床研究方面也有了很大的進展。現(xiàn)擇要綜述如下。

1 骨質(zhì)疏松癥病因及發(fā)病機制的研究

目前認為，OP的發(fā)生與激素調(diào)控、營養(yǎng)狀態(tài)、物理因素、免疫功能、遺傳基因等均有關聯(lián)[1]。

1.1 激素調(diào)控： 與OP發(fā)生相關的激素有性激素（雌激素、雄激素和孕激素）、甲狀旁腺激素（PTH）、降鈣素（CT）、活性維生素D（1，25 （OH2）D3）、甲狀腺素、皮質(zhì)類固醇激素和生長激素及細胞因子等，前4種激素，特別是性激素在骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生中起決定性作用，尤其對女性的影響更為顯著。雌激素水平降低可引起IL-1和IL-6、及腫瘤壞死因子等骨吸收細胞因子的增加，促進骨吸收；其增高可刺激護骨素產(chǎn)生，抑制骨吸收，并能刺激IGF-1、TGF-B等骨生長因子的產(chǎn)生，刺激骨形成[2] [3]。雌激素可提高1±羥化酶的活性，使1，25-（OH）2D3的合成增加，促進腸鈣吸收和骨形成；增加降鈣素分泌，抑制甲狀旁腺激素分泌，減少骨吸收。雌激素替代治療骨質(zhì)疏松癥已在臨床廣泛應用并體現(xiàn)出較好的效果，也證明了雌激素與骨質(zhì)疏松癥存在密切的關系[4] [5]。雄激素可能直接與受體結合促使成骨細胞增殖和分化、影響其向破骨細胞的信號傳遞，抑制破骨細胞的聚集，或通過芳香化酶作用轉化為雌激素來發(fā)揮效應[6]。老年人由于性腺功能減退，雌激素及雄激素生成減少，因而更易發(fā)生骨質(zhì)疏松。

1.2 營養(yǎng)因素： 與OP發(fā)生主要的營養(yǎng)因素有鈣、磷、蛋白質(zhì)及維生素。成年人體內(nèi)鈣含量約為體重的1.5%，其中95%以上存儲在骨骼內(nèi)構成“鈣磷庫”，成為骨量的主要原料。鈣的缺乏導致PTH分泌和骨吸收增加，易發(fā)生骨質(zhì)疏松。磷是骨質(zhì)無機成分中僅次于鈣的第二大元素，80%的磷以羥基磷灰石的形式存在于骨骼和牙齒中，其他20%以有機磷形式存在于軟組織和體液中。磷與鈣共同參與骨代謝，低磷可促進骨吸收，降低骨礦化速度；高磷使細胞內(nèi)鈣濃度降低，促進甲狀旁腺激素分泌，骨吸收增加，引發(fā)骨質(zhì)疏松。蛋白質(zhì)是骨骼有機質(zhì)合成的重要原料，長期蛋白質(zhì)缺乏造成骨機質(zhì)蛋白合成不足，導致新骨生成落后，如同時有鈣缺乏，骨質(zhì)疏松則加快出現(xiàn)。維生素D的缺乏導致骨基質(zhì)的礦化受損，可出現(xiàn)骨質(zhì)軟化癥。維生素C是骨基質(zhì)羥脯氨酸合成中不可缺少的，能保持骨基質(zhì)的正常生長和維持骨細胞產(chǎn)生足量的堿性磷酸酶，如缺乏維生素C則可使骨基質(zhì)合成減少。

2 骨質(zhì)疏松癥的中醫(yī)病因病機

2.1 肝腎虧虛： 腎主藏精，肝主藏血，而精血互生，故有“精血同源”之說。腎屬水，肝屬木，二者母子相關，故又有“肝腎同源”、“乙癸同源”之說。朱丹溪曰：“主疏泄者，肝也；主封藏者，腎也?！倍卟⑻?，說明肝腎二臟密不可分，肝失腎之封藏則疏泄無度，腎失肝之疏泄則封藏失職。同時肝陰源于腎陰，肝用不足或過度均可影響腎藏精的功能，并進一步影響腎主骨的功能，以致骨無所充，髓無所養(yǎng)。郭氏等對2068例40～49歲者進行骨密度檢查，發(fā)現(xiàn)肝腎虛者骨密度明顯低于無肝腎虛者[7]。故而肝腎虧虛與骨質(zhì)疏松關系最為密切。

2.2 脾失健運： 脾為后天之本， 氣血生化之源，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收主要依賴脾的運化。脾氣虛弱，氣血生化無源，則腎精乏源，骨骼松脆。對骨質(zhì)疏松的患者強調(diào)多食含鈣、維生素及蛋白質(zhì)的食品，而這些營養(yǎng)物質(zhì)的吸收全賴脾的健運。動物實驗證實，通過健脾方法可改善骨質(zhì)疏松的有關指標[8][9]，反過來亦證實骨質(zhì)疏松癥中存在脾虛的病理改變。

2.3 氣虛血瘀： 血瘀是骨質(zhì)疏松癥的病理產(chǎn)物和加重因素，血液運行依賴元氣推動，元氣為腎精所化，腎精不足，無源化氣，必致血瘀，即腎虛血必瘀；脾虛則氣的生化乏源而致氣虛，氣虛不足以推動血行，則必成血瘀[10]。

2.4 濕邪凝聚或濕熱內(nèi)蘊： 久居濕地，濕邪凝聚或濕熱內(nèi)蘊，浸肢體筋脈，氣血阻滯，筋骨失養(yǎng)，日久而致骨實。由此可見，骨痰之病因病機為本虛標實，本虛為主，并非純屬于虛，不可忽視濕邪和瘀血的一面，但是在正虛的基礎上產(chǎn)生的，有著不可分割的關聯(lián)性。

3 中醫(yī)辨證分型的研究

歷代及近現(xiàn)代醫(yī)家多宗《黃帝內(nèi)經(jīng)》認為：“腎主骨，生髓”；“肝藏血”；“脾為后天之本。”故本病的病本在肝腎虧虛，脾虛，病標多為瘀血、濕熱、胃火、氣郁等。辨證分型也以此為圭皋。魏氏等對196例原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者進行臨床觀察，將其辨證分為腎虛型、脾虛型、肝郁型及其他型；羅氏等對102例絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松并發(fā)骨折的老年婦女患者在手法復位、夾板固定及功能鍛煉的前提下，分為腎虛骨萎和腎虛血瘀論治，并配合自擬中藥取得良好療效[11]；王氏等對108女性骨質(zhì)疏松癥患者辨證分為肝腎兩虛、精血虧損和心腎不交、上實下虛及陰陽兩虛、臟腑失調(diào)三型論治[12]；王氏將本病分為肝腎不足、瘀血阻滯、陽虛寒凝、脾胃氣弱四型[13]。

4 中醫(yī)藥防治骨質(zhì)疏松癥的研究

4.1 單味藥： 隨著研究的深入，越來越多的中藥通過提取有效成分而達到治療作用，而筆者這里提到的單味藥制劑多為中藥提取物。很多傳統(tǒng)的補肝腎強筋骨中藥在防治原發(fā)性骨質(zhì)疏松中有明顯效果，如羊藿，蛇床子，杜仲，牛膝，骨碎補等。季氏等研究了羊藿總黃酮對摘除卵巢大鼠骨質(zhì)疏松的防治作用，并有提高骨鈣、骨磷趨勢[14]。韓氏等進行體外成骨細胞（OB）培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)：羊藿血清組和羊藿總黃酮血清組均能直接顯著促進OB的增殖、提高OB蛋白質(zhì)含量和堿性磷酸酶活性，降低Ca含量水平[15]。李氏等研究表明蛇床子素可劑量依賴地刺激成骨細胞的堿性磷酸酶活性，提示其可能對成骨細胞的分化也具有促進作用，從而防治原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥[16]。李氏用杜仲葉醇提取物為主原料制成顆粒，對Wistar大鼠進行了初步藥理實驗，發(fā)現(xiàn)其具有類激素作用，能增進大白鼠骨髓生成和增加其骨質(zhì)的強度，可作為抗骨質(zhì)疏松藥物進一步開發(fā)[17]。高氏研究懷牛膝能明顯增加維甲酸所致大鼠的自發(fā)活動數(shù)和骨密度，使血鈣、血磷、骨鈣、骨磷以及骨膠原蛋白含量增加，血 ALP 活性降低；提示懷牛膝水煎液能明顯阻止維甲酸所致大鼠骨礦質(zhì)的丟失，增加其骨中有機質(zhì)的含量，提高骨密度[18]。謝氏等研究報道，骨碎補總黃酮能明顯提高去卵巢人和鼠骨密度，同時具有調(diào)整血清IL-4、IL-6、TNF-a水平的作用，從而影響破骨性骨吸收[19]。同時，某些補益藥如黃芪，熟地，鹿茸等[20]，某些行氣活血藥物如丹參，葛根等[21]也被研究表明具有抗骨質(zhì)疏松作用。

4.2 中藥復方： 在傳統(tǒng)醫(yī)學中，方劑相對于單味藥來說，藥物之間的相互配伍更能發(fā)揮藥物的效用，現(xiàn)代學者在復方藥制劑方面也有了進一步的發(fā)展。李氏等以六味地黃為基礎加助陽中藥羊藿、肉蓯蓉等組成補腎方藥治療卵巢切除所誘發(fā)骨質(zhì)疏松大鼠，結果表明補腎方藥可提高骨質(zhì)疏松大鼠血清雌激素的水平，提高骨組織中雌激素受體A和B的表達，增加雌激素對骨代謝的調(diào)節(jié)作用[22]。同時，可提高骨質(zhì)疏松大鼠的骨密度，促進組織中I型膠原mRNA表達。王氏等研究發(fā)現(xiàn)補腎壯骨顆粒3個劑量組可使去卵巢大鼠的血清雌二醇和骨鈣素水平增高，尿鈣/肌酐、脫氧吡啶酚和血清甲狀旁腺素水平降低，股骨鈣、磷亦增加[23]。

4.3 針灸： 針灸以補腎健脾、溫陽通脈為治療原則，綜合運用體針、耳針、灸法，以腎論治為本，健脾生精為綱，涉及到膀朧經(jīng)、腎經(jīng)、脾經(jīng)、胃經(jīng)、膽經(jīng)、督脈等經(jīng)脈。所選穴位以腎經(jīng)、脾經(jīng)表里經(jīng)穴位應用為多，腎俞、足三里、脾俞、三陰交、命門等使用頻率最高。刺激方式包括毫針刺法、電針、溫針、火針、皮膚針、耳壓、灸法、穴位埋線等等。以緩解疼痛為目的，取穴多以疼痛好發(fā)部位局部取穴，配合循經(jīng)取穴。如周氏等人通過針刺懸鐘穴（雙）、腎俞穴（雙）、命門穴等穴位治療原發(fā)性骨質(zhì)疏松96例。

5 小結

近年來，中醫(yī)藥在治療骨質(zhì)疏松癥的臨床研究方面做了大量工作，也取得了一定的成果。但仍較缺乏前瞻性、大樣本、有對照的研究。臨床研究尚缺乏統(tǒng)一的辨證分型、診斷、治療和療效判定標準。骨質(zhì)疏松癥的中醫(yī)治療研究應按臨床流行病學、循證醫(yī)學方法的要求，進行設計與研究，以期進行可靠的對比，選擇最佳給藥方案。在作用機制方面，由于中藥成分的多樣性以及復方配伍的復雜性，其作用機理尚不明了，但有一點可以肯定，中藥治療骨質(zhì)疏松癥的作用機制不是單一的，而是多途徑、多靶點的。應從分子生物學利細胞生物學的角度，加強中醫(yī)藥作用機制的研究，不斷提高研究與治療水平。加強中藥復方研究，重點在于研究體內(nèi)化、標準化，使之更具說服力，用中藥治療骨質(zhì)疏松癥必將具有廣闊的前景。

參考文獻

[1] 劉忠厚主編.骨質(zhì)疏松學[M].北京：科學出版社，1998.167-195.

[2] 英煥春，曲陸榮，呂靖等.子宮肌瘤與細胞凋亡關系初探[J].中國實用婦科與產(chǎn)科雜志，1999，15（8）： 465.