细胞周期与医学的关系

肿瘤是细胞增殖、分化和凋亡异常引起的以细胞失控性增殖为主要特征的疾病。大量研究表明，细胞周期调控异常是肿瘤发生的主要机制之一，所以细胞增殖理论的研究对于肿瘤的病因、病理、诊断和防治均具有极其重要的意义。

肿瘤细胞周期中原癌基因与抑癌基因表达的平衡失调是肿瘤无限增殖的重要机制。原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常生命活动所必需的，在进化上高度保守，参与对细胞周期的调控。原癌基因包括src、ras、sis、myc、myb等基因家族成员，其产物种类较多，主要分为生长因子类蛋白、生长因子受体类蛋白、细胞内信号转导相关蛋白及转录因子类蛋白。与原癌基因作用相反，抑癌基因是正常细胞所具有的，能抑制细胞的恶性增殖。抑癌基因编码的蛋白质通常能与转录因子结合或本身即为转录因子，可作为负调控因子，影响细胞周期相关蛋白的合成与DNA复制，进而调控细胞周期的进程。迄今已有几十种抑癌基因被分离、鉴定，其中Rb、p53、p21、p16作用机制的研究较为深入。

细胞增殖有赖于原癌基因与抑癌基因的功能平衡，原癌基因过度促进增殖或抑癌基因抑制细胞增殖作用减弱或丧失，均会使细胞增殖失去控制，从而导致肿瘤的发生。例如，骨肉瘤（osteosarcoma）是原发恶性骨肿瘤，其发生机制与多种基因（如原癌基因cyclin Dl和抑癌基因p53）突变有关，青少年多见，男性略多于女性，临床表现为疼痛、肿块、功能障碍、病理性骨折、贫血等，多采取手术切除结合放化疗进行治疗，但复发率和转移率均较高，预后差，死亡率高，早期诊断及治疗具有重要意义。(https://www.daowen.com)

cyclin D是G1期的主要调控蛋白，在G1期其数量恒定，cyclin D1的过量表达导致G1期缩短，同时细胞对血清的需求减少，原癌基因被激活，抑癌基因失活，使癌细胞增殖增加、凋亡减少，从而导致恶性病变发生。cyclin D1已被公认为是一种原癌基因，乳腺癌、食管癌、肝细胞癌、胃肠癌、甲状旁腺癌等组织内均检测到cyclin D1的过度表达。cyclin D1的过度表达使抑癌基因Rb的功能失活，细胞周期的负性调节因此失控，最终导致细胞无节制性生长。在骨肉瘤中，cyclin D1的高表达提示其与骨肉瘤细胞的过度增殖密切相关，G1期cyclin D1的去调控与骨肉瘤的形成和发生有关，cyclin D1表达越高骨肉瘤的预后越差。

p53作为重要的抑癌基因，在多个环节发挥抑制细胞增殖的功能。p53水平降低利于细胞突变及异常增殖，会促进骨肉瘤等恶性肿瘤的发生。