细胞周期（cell cycle）
细胞周期（cell cycle）是指细胞自一次分裂完成时起，至下一次分裂终结所经历的完整过程，涵盖间期与分裂期两大阶段。
生命是代际传承的延续进程，故而呈现出不断更新、循环往复的特征。细胞生命起始于母细胞分裂产生之时，终结于子细胞生成或细胞凋亡之际。通常以子细胞生成作为细胞分裂终结的标志。细胞周期即从子细胞生成开始，直至下一次分裂产生新的子细胞为止所经历的全过程。在此周期中，细胞的遗传物质得以复制，并均等分配至两个子细胞。
| 中文名 |
细胞周期
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外文名 |
cell cycle
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| 定义 |
细胞连续分裂成子细胞的过程
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阶段 |
间期与分裂期
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基本简介
间期 间期又划分为三期，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） 为有丝分裂至DNA复制前的阶段，亦称合成前期，此期主要进行RNA和核糖体的合成。该期的特征是物质代谢极为活跃，RNA和蛋白质的合成速度加快，细胞体积出现显著增长。这一期的核心意义在于为后续S期的DNA复制在物质与能量层面奠定基础。
2.S期（synthesis） 即DNA合成期，在此阶段，除进行DNA合成外，同时伴随组蛋白的合成。DNA复制过程所需的酶类均在此时期完成合成。
3.G2期（second gap） 为DNA合成后期，是有丝分裂的筹备阶段。在这一时期，DNA合成活动停止，细胞内大量合成RNA及蛋白质，涵盖微管蛋白和促成熟因子等。
分裂期
M期：细胞分裂期。
细胞的有丝分裂（mitosis）历经前期、中期、后期与末期，是连续的动态过程，母细胞分裂成两个子细胞，通常需1～2小时。
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前期（prophase）：染色质丝高度螺旋化，逐渐形成染色体（chromosome），其形态短粗、强嗜碱性。两个中心体向相反方向移动，形成细胞两极；以中心粒随体为起点合成微管，形成纺锤体。随着核仁相随染色质螺旋化，核仁逐渐消失，核被膜瓦解为离散的囊泡状内质网。
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中期（metaphase）：细胞呈球形，核仁与核被膜完全消失。染色体移至细胞赤道平面，纺锤体两极发出的微管附着于每个染色体的着丝点。可从中期细胞分离得到完整染色体群，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，由两个染色单体通过狭窄着丝点连接构成。
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后期（anaphase）：因纺锤体微管活动，着丝点纵裂，每条染色体的两个染色单体分开并向相反方向移动，接近各自中心体，分为两组。同时，细胞被拉长，赤道部细胞膜下方环行微丝束活动使该部缩窄，细胞呈哑铃形。
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末期（telophase）：染色单体逐渐解螺旋，重新出现染色质丝与核仁，内质网囊泡组合成核被膜；细胞赤道部缩窄加深，最终完全分裂为两个二倍体子细胞。
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周而复始。细胞周期是20世纪50年代细胞学重大发现之一。此前认为有丝分裂期是细胞增殖周期的主要阶段，分裂间期的细胞处于静止。1951年霍华德等用P-磷酸盐标记蚕豆根尖细胞，通过放射自显影研究根尖细胞DNA合成时间间隔，发现P掺入不在有丝分裂期，而在有丝分裂前的间期中一段时间内，间期有DNA合成期（S期），此时P掺入DNA；S期和分裂期（M期）间无P掺入的间隙为G2期；M期和S期间另一间隙为G1期，G1期也不能合成DNA。
细胞生命活动大部分时间在间期度过，如大鼠角膜上皮细胞细胞周期中，间期占14000分钟，分裂期仅70分钟。细胞周期各阶段有复杂生化变化。间期是细胞合成DNA、RNA、蛋白质和各种酶的时期，为细胞分裂准备物质基础。
在增殖细胞群中，细胞在细胞周期运行中有四种命运：
① 经M期后开始第二次周期；
② 停止于G2期，称G2期细胞（R2），受刺激后可进入周期；
③ 停止在G1期，称休止细胞或G0期细胞，受刺激后能进入周期，继续有丝分裂；
④ 丧失生命力近于死亡的细胞，称丢失细胞，不再分裂。继续分裂的细胞沿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细胞周期，最终死亡。
G1期 细胞体积逐渐增大，合成RNA（包括tRNA、mRNA、rRNA及核糖体等）。RNA合成促使结构蛋白和酶蛋白形成，这些酶控制新细胞成分合成的代谢活动。G1期分为早期和晚期：早期合成G1期特有的RNA和蛋白质；晚期至S期转为合成DNA复制所需前体物和酶分子，如胸腺嘧啶激酶、胸腺嘧啶核苷酸激酶、脱氧胸腺嘧啶核苷酸合成酶等，尤其是DNA聚合酶急剧增高，为S期DNA合成创造条件。
细胞周期 G1期持续时间变异大，多数细胞G1期较长，与细胞需增加质量有关。但某些单细胞生物（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）无G1期，中国仓鼠卵巢细胞变异株无G1和G2期，M期和S期相连。G1期长短与存在校正点或阻止点（R点）有关，R点控制G1期时间长短。通过R点后，细胞能不受外界条件影响完成其他时期。细胞内环腺苷酸（cAMP）水平增高、细胞密度增加，或用嘌呤霉素抑制蛋白质合成、放射线菌素D抑制RNA合成，可延缓细胞从G1期进入S期。G1期内合成一种不稳定、易分解的触发性蛋白质（v蛋白），v蛋白在G1细胞中达一定水平时，细胞通过R点进入S期。
细胞进入G1期后，可能出现三种不同前景的细胞：
① 增殖细胞：能及时从G1期进入S期，保持旺盛分裂能力，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：进入G1期后不立即转入S期，需在特定条件下（如损伤、手术等）才进入S期继续增殖，如肝细胞及肾小管上皮细胞等；
③ 不增殖细胞：进入G1期后失去分裂能力，终身处于G1期，最终分化、衰老、死亡，如高度分化的神经细胞、肌细胞及成熟红细胞等。
G0期 细胞周期调节主要通过G1期阻留实现，G0期即细胞阻留状态。细胞通过M期分裂后，有的继续分裂，有的转入G0期。G0期是脱离细胞周期、暂时停止分裂的阶段，但在适宜刺激下可重新进入周期。G0期特点：①未受刺激的G0细胞保留DNA合成与分裂潜力；②受刺激后能恢复DNA合成和分裂能力。
S期 此阶段完成DNA合成及与DNA组装成染色质相关的组蛋白合成，DNA含量倍增。S期结束时，每条染色体复制成两个染色单体。哺乳类动物细胞S期一般6～8小时。DNA复制快速完成得益于众多复制单位（复制子）在S期不同时间分别复制。S期还有组蛋白合成，组蛋白基因在G1-S期活化，其mRNA转录增加并持续整个S期，新合成的组蛋白使新DNA转为核组蛋白复合体。S期细胞含诱导DNA合成的因素，细胞融合实验证明G1细胞与S期细胞融合后能加速DNA复制起点启动。S期不同阶段复制的DNA碱基组成不同，早期富G-C，晚期富A-T，常染色质比异染色质复制早。
G2期 是DNA复制结束与有丝分裂开始间的间隙，细胞合成蛋白质和RNA，为分裂提供物质条件。破坏这些合成，细胞无法进入M期。G2期合成染色体浓缩和有丝分裂器形成所需成分，可能继续微管蛋白合成，为M期纺锤丝组装提供原料。某些无G1期的细胞，G2期需完成其他细胞G1期的事件。少数情况下，S期结束后直接开始有丝分裂，无G2期。
M期 有丝分裂期是细胞形态结构快速变化的时期，涉及核变化、染色质浓缩、纺锤体出现及染色体均等分配到子细胞，保持遗传一致性。M期分前期、中期、后期和末期。此期虽形态变化显著，但呼吸作用降低，蛋白质合成减少，RNA合成及其他代谢活动停止，因所需能量和物质已在间期合成储备。
细胞周期中，细胞形态在光学显微镜下可见变化，G1期细胞最小，随S→G2→M期发展逐渐增大、变球形。扫描电镜下可见细胞表面微绒毛等结构变化，这些变化与细胞内生化和生理周期性变化相关。
细胞周期中的许多生化事件按一定顺序、有条不紊地进行，这与基因按一定顺序表达密切相关。
影响因素
细胞周期内两个关键阶段为G1到S和G2到M，这两个阶段处于复杂活跃的分子水平变化期，易受环境条件影响，若能实现人为调控，对深入了解生物生长发育及控制肿瘤生长等具有重要意义。
诸多体内因素可激发或抑制细胞增殖，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（IP3）和Ca信使系统等。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增殖，降低细胞生长速度；反之，能使细胞内cAMP含量下降的因素都能促进DNA合成与细胞增殖。细胞周期各期中的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期仍维持低水平（图3）。
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含量增加，促进细胞分裂。提高细胞cGMP水平，可促进细胞有丝分裂，反之，促进有丝分裂的药物也能增加cGMP浓度。
cAMP能抑制细胞分裂，促进细胞分化，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维持在适当水平，调节控制细胞周期运转。
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且可逆。当抑素含量达到一定浓度时可抑制同类细胞增殖，抑素浓度下降则细胞增殖活跃。有人认为抑素作用机制在于它能激活细胞膜上腺苷环化酶活性，提高细胞内cAMP浓度，从而抑制细胞增殖，也可能通过cAMP-依赖性蛋白激酶对蛋白质磷酸化作用来影响调节基因活动。
细胞周期受机体调节系统影响，例如肝再生由调节系统加速肝细胞增殖。但肿瘤细胞因宿主失去对其调控而恶性增殖。在肿瘤治疗中可应用细胞周期原理，如G0期细胞对化疗不敏感，常成为日后癌症复发根源，因而可通过调控机理研究，诱发G0期癌细胞进入细胞周期，再合理用抗癌药物杀灭，是防止癌转移和扩散的重要调控措施，是细胞动力学中具理论意义和实践意义的研究问题。
口诀介绍
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，完成染色体复制。
前期 核膜核仁消失，染色体出现且散乱分布。
中期 染色体着丝点聚集于赤道板。
后期 纺锤丝牵引染色体移向两极。
末期 核膜核仁重新出现，细胞壁重建。
| 名称 | 货号 | 规格 |
| 细胞周期检测试剂盒 | abs50005-50T | 50T |
| DNA含量检测试剂盒（细胞周期） | abs90055-50T | 50T |
| rmIL-1b (10 UG) | 401-ML-010 | 10UG |
| rmIL-1ra (50 ug) | 480-RM-050 | 50ug |
