研究生课程:
《细胞生物学研究进展》36学时 授课对象:基础医学和临床医学各专业硕士和博士研究生
《细胞生物学技术》 40学时 授课对象:基础医学和临床医学各专业硕士和博士研究生
《Advance in Cell Biology》40学时 授课对象:基础医学和临床医学各专业硕士和博士研究生(包括国际学生)
《医学神经生物学进展》 学时 授课对象:基础医学和临床医学各专业硕士和博士研究生
细胞是生命活动的基本单位,不仅体现了生命的多样性和统一性,更体现了生命的复杂性。细胞生物学是从细胞的显微水平、亚显微水平及分子三个层面水平入手,研究和揭示细胞的结构与功能,以及各种生命活动包括细胞的生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、信号转导、基因表达与调控、衰老和死亡等基本生命现象的机制和规律的学科。细胞生物学与分子生物学相互渗透与交融,是现代生命科学的重要基础学科与前沿学科,广泛渗透到发育生物学、遗传学,神经生物学及免疫学等研究领域。其研究包括从基因和蛋白质等生物大分子入手,了解其对细胞功能或行为的影响,以及从细胞的表型特征入手,探索隐藏在其背后的分子机制。人类基因组计划工作的完成推动了细胞生物学的极大发展,开拓了许多研究热点,包括长链非编码RNA,非编码小RNA,表观遗传学的研究等。生命科学由基因组学时代进入后基因组学时代,包括转录组学,蛋白质组学、代谢组学、细胞组学等新兴领域快速发展。
细胞生物学研究的主要课题包括1.基因组如何在时间与空间上有序表达;2. 基因表达的产物如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器;3. 基因及其表达的产物,特别是各种信号分子与活性因子,如何调节如细胞的增殖分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程。
细胞生物学的主要研究热点更多聚焦于细胞的信号转导、细胞的运动、增殖、分化、衰老死亡等各种生命活动等基本机制和规律;基因的表达调控与蛋白质组学的研究是十分活跃的领域。细胞分子生物学理论与技术的转化和应用研究,比如干细胞治疗研究等,是细胞生物分子生物学发展的终极目标。细胞工程及其相关的组织工程和再生医学将在解决人类面临的重大问题,促进经济和社会发展中发挥重要的作用,是21世纪生物工程发展的重要组成部分。
细胞分子生物学的主要研究内容
1 |
细胞生物大分子的结构与功能 |
包括蛋白质、酶、包括DNA和RNA在内的核酸的结构、合成过程及其加工修饰以及基因表达调控过程 |
2 |
生物膜与各种膜性细胞器 |
膜脂、膜蛋白和膜糖的结构和功能,各种膜性细胞器的结构与功能,物质跨膜运输、信息跨膜传递、能量转换和细胞识别等诸多过程, |
3 |
细胞骨架体系 |
细胞骨架纤维自身的成分结构,在执行细胞运动、细胞内大分子的运输等功能中的动态变化及其结合蛋白与调控蛋白的功能等 |
4 |
胞核染色体及基因表达 |
DNA和其结合蛋白形成的染色体结构以及二者在细胞周期、DNA复制、基因组有序表达过程中的动态结构变化,表观遗传学的研究等 |
5 |
细胞信号转导 |
包括细胞间信号传递、受体与信号跨膜转运及细胞内信号传递途径与网络调控等过程的分子机制 |
6 |
细胞增殖及其调控 |
细胞增殖的基本规律及其调控机制,包括寻找控制细胞增殖的因子,并阐明它们的作用机制;深入研究控制细胞周期进程的主要检验点和相关的调控蛋白的作用机制 |
7 |
细胞分化及干细胞生物学 |
细胞定向分化的调控机制、干细胞的基本生物学属性、细胞所处的微环境对于干细胞及其分化的影响,组织工程和再生医学相关问题 |
8 |
细胞死亡 |
细胞凋亡、坏死、焦亡、自噬性细胞死亡等细胞死亡的过程及其分子机制和调控机理的研究 |
9 |
细胞衰老 |
包括端粒学说、氧化损伤学说、衰老基因等细胞衰老机制及相关信号转导过程的研究 |
10 |
细胞的社会联系 |
包括不同细胞连接的结构及其分子机制,细胞外基质成分和结特化构及其对细胞的影响等 |
11 |
细胞的物质代谢与能量代谢 |
包括糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢、核苷酸等物质代谢过程与整体调节;线粒体的结构、功能与其进行细胞呼吸与能量代谢的机制 |
12 |
细胞与分子的研究技术 |
包括基因研究技术、细胞工程与组织工程、杂交与印迹技术、PCR和基因测序技术以及基因诊断与基因治疗等。 |
细胞生物学研究进展教学大纲
课程名称: 细胞生物学研究进展( Progress of Cell Biology)
学时: 理论36学时
主要内容:
细胞生物学研究进展
(一)细胞生物学现代概念 (二)细胞生物学研究前沿
(三)后基因组时代细胞生物学研究任务(四)细胞生物学与医学的关系
细胞的社会性
(一)细胞社会性概述 (二)细胞表面与细胞连接
(三)细胞表面的糖缀合物:结构与功能
(四)细胞黏附分子 (五)细胞识别与细胞通讯
(六)细胞外基质及其与细胞间的相互作用
(七)整合素介导的信号转导 (八)细胞外基质的降介与组织重建
三、肿瘤的细胞生物学
(一)肿瘤的基本概念 (二)引起细胞癌变的因素
(三)细胞的恶性转化 (四)肿瘤细胞的生物学特性
(五)肿瘤的起源和演进 (六)肿瘤的侵袭与转移
四、细胞周期调控
(一)细胞周期及调控概述 (二)细胞周期研究方法进展
(三)细胞周期调控机制研究进展 (四)细胞周期与肿瘤
五、细胞骨架与马达蛋白
(一)细胞骨架与马达蛋白的概念 (二)细胞骨架与肿瘤
(三)马达蛋白与细胞增殖的关系 (四)细胞骨架与马达蛋白研究方法
六、细胞分化与干细胞研究进展
(一)细胞分化的概念与特征 (二)细胞分化的分子机理
(三)细胞分化与肿瘤的关系 (四)干细胞的概念与特征
(五)干细胞的分类与研究进展
七、细胞衰老
(一)细胞衰老的特征及检测方法 (二)细胞衰老的信号转导通路
(三)细胞衰老与肿瘤 (四)细胞衰老与长寿
八、细胞凋亡
(一)细胞凋亡的分子机制 (二)细胞凋亡基因研究进展
(三)细胞凋亡与疾病 (四)细胞凋亡检测方法
细胞生物学技术教学大纲
课程名称: 细胞生物学技术( Technology of Cell Biology)
学时:40学时
教学内容:
细胞生物学研究方法导论
1、细胞形态学研究方法 2、细胞化学研究方法
3、细胞和细胞组份的分离技术 4、细胞内化学成分的定量分析方法
5、细胞培养与细胞工程技术
二、细胞培养技术(一)
1、细胞培养的基本原理 2、细胞培养的基本设备与用品
3、细胞培养用品的清洗与灭菌 4、细胞培养用液的配制与除菌
三、细胞培养技术(二)
1、无菌操作的基本要领和要求 2、细胞原代培养方法
3、细胞传代培养方法
四、细胞培养技术(三)
1、培养细胞的一般观察方法 2、培养细胞的形态特点
3、培养细胞的生长和增殖 4、培养细胞的显微测量
5、细胞悬液的制备及密度测定 6、死活细胞鉴定方法
五、细胞化学技术(一)
1、多种细胞标本制片技术 2、蛋白质细胞化学
3、核酸细胞化学 4、荧光细胞化学
六、细胞化学技术(二)
1、酶细胞化学 2、免疫细胞化学
3、细胞原位杂交 4、MTT法检测细胞存活力
七、细胞融合技术及脂质体转染
1、细胞的化学融合 2、细胞的电融合
3、PCC技术 4、脂质体转染细胞技术
八、细胞凋亡诱导分析检测技术
1、细胞凋亡诱导 2、细胞凋亡检测技术
现代神经科学是20世纪中叶才形成的一门新兴科学,近10年来,神经生物学已受到科学界的高度重视,得到迅速发展。作为一门新兴的、多学科交叉的学科,涉及到解剖学、组织胚胎学、生理学、药理学、心理学、生物化学等基础医学及精神病学、神经病学等临床医学领域的知识。在教学内容上,神经生物学知识更新迅速,因此本课程及时更新授课内容,突出神经生物学领域的新理论、新技术,使学生熟悉基本知识构架的同时,了解前沿研究进展及发展趋势,培养学生的创新性思维方式。同时更多结合临床神经系统常见疾病,将基础理论与临床实践相结合,从疾病的发生、发展、诊断、治疗、转归各方面深入分析,从细胞分子机制到个体行为学机制,从微观到宏观,使学生全面认识和理解神经生物学。21世纪的神经生物学必将得到进一步巨大发展,成为继分子生物学之后生物医学领域中的又一新的“生长中心”,本研究所希望能够将这一研究领域的知识传播给更多的学生,使其更好的了解这一前沿学科。
神经生物学教学大纲
课程名称: 神经生物学( Neurobiology)
学时:40学时
导论
了解神经生物学的发展进程;
熟悉神经生物学的研究内容和研究方法
第一章 神经元与胶质细胞
基本概念:
神经元(neuron),胶质细胞(neuroglial cell),星形胶质细胞(astrocyte),少突胶质细胞(oligodendrocyte),小胶质细胞(microglia)
第一节 神经元的结构和功能
掌握: 神经元的结构及功能特点。
熟悉: 神经元的结构、 轴突胞质转运
了解:胞质转运的机制。
第二节 胶质细胞的结构和功能功能
掌握:主要胶质细胞类型及结构功能。
熟悉:不同胶质细胞的功能差异。
第二章 神经突触传递
基本概念:电突触、化学突触、兴奋性突触后电位(ESPS)、抑制性突触后电位(ISPS)、突触整合、突触抑制(synaptic inhibition)、突触易化(synaptic facilitation)
掌握:电突触与化学突触的结构和特点;
化学突触的生物化学变化。突触前特点—神经递质的合成与囊泡存贮;量子化释放;突触后膜上神经递质作用于其特异性受体,介导膜内外离子流动,或者通过G蛋白偶联受体传递信号,从而产生ESPS或者ISPS。
了解:突触抑制和突触易化的基本概念。
第三章 神经递质
基本概念:神经递质、神经调质、神经递质重吸收
掌握:神经递质基本概念与分类;
非经典神经递质与经典神经递质的区别;
各类神经递质的化学变化过程,即从合成、存储、释放、失活和突触后受体下游信号传导。
熟悉:神经递质中几种经典常见神经递质的生物体内变化过程-如乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、五羟色胺、谷氨酸、γ氨基丁酸的合成、存储、释放、失活和突触后下游信号传导。
了解:不同神经递质受体作用机理及应用。
第四章 神经营养因子
基本概念:
神经营养因子(neurotrophic factor)
第一节 神经营养因子的概念及主要神经营养因子类型
掌握:神经营养因子概念及主要类型。
了解:神经营养因子发现历史。
第二节 神经营养因子的受体及其信号转导
掌握:神经营养因子主要受体类型。
了解:多受体系统的生理学意义。
第三节 神经营养因子作用方式以及临床应用前景
熟悉:神经营养因子最主要的作用方式。
了解:神经营养因子应用于临床需要解决的问题。
第五章 神经干细胞
基本概念:
神经干细胞(neural stem cell),全能干细胞(totipotent stem cell),多能干细胞(pluripotent stem cell)
掌握:神经干细胞的概念,按出现时间及分化潜能的分类、特点、分布。
熟悉:神经干细胞的分化机制;神经干细胞的应用前景、获得及问题。
了解:神经干细胞的离子通道。
第六章 学习记忆的细胞和分子基础
基本概念:
学习(learning)、非联合型学习(Nonassociative learning)、习惯化(habituation)、敏感化(sensitization)、联合型学习(associate learning)、记忆(memory)、非陈述性记忆(nondeclarative memory)、陈述性记忆(declarative memory)、早时相LTP(early phase of LTP)、晚时相LTP(late phase of LTP)
掌握:非陈述性记忆、陈述性记忆、早时相LTP、晚时相LTP、记忆的分子机制
熟悉: 参与记忆的相关脑区
了解:非联合型学习、联合型学习、参与记忆的神经递质
第七章 痛与镇痛
基本概念:痛觉(pain)、痛觉过敏(Hyperalgesia)、痛觉超敏(Allodynia)、伤害性感受器(Nociceptors)、刺痛(stabbing pain)、灼痛(causalgia)、牵涉痛(Referred pain)
第一节 概述
掌握痛觉、痛觉过敏及痛觉超敏的概念;
熟悉刺痛及灼痛的概念;
了解痛觉的分类。
第二节 痛觉的解剖生理基础
掌握伤害性感受器的概念,了解伤害性感受器的分类与特征;
熟悉激活伤害性感受器内源性致痛因子的来源与作用途径;
掌握痛觉传入在脊髓背角的初级整合及疼痛信号在脊髓中的传递;
掌握疼痛信号由脊髓传递入脑的通路及丘脑是重要的痛整合中枢。
第三节 痛觉的调制
掌握闸门控制学说与痛觉脊髓节段性调制;
熟悉脑高级中枢对脊髓后角伤害性信息传入的下行调制。
第四节 疼痛的治疗
了解疼痛治疗的常用方法。
第五节 针刺镇痛
了解针刺镇痛的机制。
第八章 精神疾病的神经生物学基础
基本概念:
抑郁症动物模型(animal model of depression)、强迫游泳(forced swim test)、悬尾实验(tail suspension)、学习无助(learned helplessness)
掌握:抑郁症的动物模型及原理、抑郁症的相关假说
熟悉: 参与调节情绪的相关脑区
了解:抑郁症的遗传、神经可塑性研究。
第九章 缺血脑的损伤及其修复
基本概念:脑卒中(stroke)、钙超载(Calcium overload)、兴奋毒(excitotoxin)、缺血性耐受(ischemic tolerande,IT)
概述
掌握脑卒中的概念及局灶性脑卒中的结构特点。
第一节 脑缺血研究的常用动物模型
了解不同脑缺血实验模型的造模方法。
第二节 缺血性神经元死亡机制
掌握钙超载的概念及钙离子通道在缺氧性神经元损伤中的作用;
掌握兴奋毒的概念及脑缺血时细胞内兴奋性神经毒的分子机制;
熟悉脑缺血时神经元氧化应激损伤的病理过程;
掌握线粒体依赖性脑缺血神经元凋亡的发生机制。
第三节 神经细胞的内源性保护反应
掌握缺血性耐受的概念;
了解脑缺血时内源性保护因子及内源性修复。
第 十章 阿尔兹海默病(Alzheimer disease, AD)的神经生物学基础
基本概念:
Abeta假说(Aβ hypothesis)
掌握:AD发病的相关假说-Abeta假说,tau假说等;与AD致病的相关基因;AD病人的神经病理学指标;
熟悉:AD的发病进展,临床症状;
了解:AD现有的研究进展和临床及未来药物靶点