細胞醫學

細胞醫學，是研究細胞病理、病因的一門全新醫學，也被稱為未來醫學。是在近代細胞學及西醫學理論基礎上發展出來的一門未來學科。學者們在對西醫研究之後，通過在遺傳學、胚胎學、預防醫學、化學、生物學、病理學、細胞學研究基礎上發展出來一門全新的醫學體系。

細胞醫學的診斷更多的是藉助先進的醫療儀器設備和實驗室做出對疾病準確的診斷。醫生利用細胞檢測設備、基因檢測設備，對病人的細胞進行全面系統的檢查來診斷患者的疾病。

細胞醫學對於慢性病的治療將被全面應用。細胞醫學將成為未來醫學的主流學科。

1677年A.van列文虎克用自己製造的簡單顯微鏡觀察到動物的“精蟲”時，並不知道這是一個細胞。細胞(cell，源於拉丁文cella原意為空隙、小室)一詞是1667年R.胡克在觀察軟木塞的切片時看到軟木中含有一個個小室而以之命名的。其實這些小室並不是活的結構，而是細胞壁所構成的空隙，但細胞這個名詞就此被沿用下來。在細胞學的啟蒙時期，用簡單顯微鏡雖然也觀察到許多細小的物體──例如細菌、纖毛蟲等，但目的主要是觀察一些發育現象，例如蝴蝶的變態，精子和卵子的結構等。由於受當時的顯微鏡的局限，觀察不夠精確，加上宗教信念的束縛，這些觀察結。

對於研究細胞起了巨大推動作用的是M.J.施萊登和T.A.H.施萬。前者在1838年描述了細胞是在一種粘液狀的母質中經過一種像是結晶樣的過程產生的，而且首先產生出核（還發現核仁）。他並且把植物看作細胞的共同體，就好像水螅蟲的群體一樣。在他的啟發下施萬堅信動、植物都是由細胞構成的。他積累了大量事實，指出二者在結構和生長中的一致性，於1839年提出了細胞學說。與此同時，捷克動物生理學家J.E.浦肯野提出原生質的概念；德國動物學家C.T.E.von西博爾德（1845）斷定原生動物都是單細胞的。德國病理學家R.C.菲爾肖(1855)在研究結締組織的基礎上提出“一切細胞來自細胞”的名言，並且創立了細胞病理學。德國動物學家M.舒爾策在1861年對細胞下了定義：“細胞是一團具有一切生命特徵的原生質，細胞核處於其中。

從19世紀中期到20世紀初，關於細胞核的研究，有了長足的進展。

1、1875年，德國植物學家E.A.施特拉斯布格首先敘述了植物細胞中的著色物體而且斷定同種植物各自有一定數目的著色物體。

2、1880年，巴拉涅茨基描述了著色物體的螺旋狀結構，翌年普菲茨納發現了染色粒。

3、1885年，德國學者C.拉布爾提出著色物體數目恆定的規律。

4、1888年，W.瓦爾代爾把核中的著色物體正式命名為染色體。

5、 1891年，德國學者H.亨金在昆蟲的精細胞中觀察到X染色體。

6、1902年，W.L.史蒂文斯、E.B.威爾遜等發現了Y染色體。

細胞分裂現象，在此期間已經受到重視，並進行了仔細分析。

1、1867年，德國植物學家W.霍夫邁斯特在植物，A.施奈德1873年在動物，分別比較詳細地敘述了間接分裂。

2、1882年，德國細胞學家W.弗勒明在發現了染色體的縱分裂之後提出了有絲分裂這一名詞以代替間接分裂，E.霍伊澤爾描述了在間接分裂時的染色體分佈；在他之後，E.A.施特拉斯布格把有絲分裂劃分為：前期、中期、後期、末期；他和其他學者還在植物中觀察到減數分裂，經過進一步研究終於區別出單倍體和雙倍體染色體數目。

3、1933年，H.鮑爾在蚊子的馬爾皮基氏管細胞中發現了多線染色體。

4、1934年，T.S.佩因特在果蠅，R.L.金和H.W.比姆斯在搖蚊中，也發現這種構造。

多線染色體是一種存在於雙翅目幼蟲的某些腺體細胞中的巨大染色體，在果蠅中其長度大約是正常染色體的100倍，每條染色體由許多條（可多到400條）染色纖維組成，在整條染色體上顯示染色深的帶區和染色淺的間帶區。它的形成是由於核內有絲分裂（只有染色體分裂而核不分裂），因而每條多線染色體實際上是由許多染色體形成的。這種染色體體積龐大，有利於對染色體的精細構造進行分析。此外，還可根據多線染色體上的脹泡判斷其功能活動的情況。

直到70年代，在電子顯微鏡下觀察到核小體；此後不久，結合生化提取，觀察到分裂中期的染色體是以所謂的支架蛋白為核心，DNA纖維由此環狀地向四周伸展出去形成螺旋化。

對細胞質的認識落後於對細胞核或染色體的認識，而且經歷很長時期才得到改善。

1、1865年，C.弗羅曼認為細胞中含有纖維狀物質交織成框架或網狀。

2、1875年，德國生物學家O.赫特維希發現了中心體。

3、1882年，W.弗勒明錯誤地把所看到的線粒體、紡錘絲以及固定樣品中的其他纖維狀構造推而廣之，認為細胞質是由埋藏在基質中的這些絲狀成分構成的。

4、1886年，德國組織學家R.阿爾特曼甚至認為一定的小顆粒是最簡單的、活的、“細胞的基本有機體”，由於它們的特殊方式的集聚而構成細胞；這可能也是由於誤認了線粒體以及分泌和貯藏顆粒。

5、1888年，德國動物學家O.比奇利提出了蜂窩或泡沫學說，即：細胞質是由較粘的物質（透明質hyalopla-sm）形成的精細的蜂窩狀構造構成的，其中充滿另一種稱之為細胞液(enchylema)的物質。這個學說在一定程度上符合實際情況，也比較容易被人接受，因為比奇利不是根據對固定的標本觀查，而是根據對原生動物的活體觀察提出的。（註：原生動物太陽蟲的細胞質確實是泡沫狀的──關於原生動物是否單細胞的問題爭論了差不多半個世紀，直到1875年經比奇利研究纖毛蟲后才予以肯定──因此泡沫狀學說維持的時間最長。）

6、1895年，高爾基發現了被他稱之為Apparato reticulare interno的網狀結構物質（后稱：高爾基器)。

7、1897年，C.本達發現了線粒體並命名，對於它的存在意見比較一致。在一些細胞中經一定的固定劑固定后，可被一定的染料染色，也可在活體中觀察到。但是在光學顯微鏡下其形狀各式各樣，或是線狀或是顆粒狀或是一串顆粒；至於是否存在於動物的各種細胞內或一切生物體的細胞內，當時還沒有定論。

8、1899年，加尼耶在研究各類腺體細胞時發現細胞質中含有嗜鹼性的呈現動態變化的絲狀或棒狀的結構，認為這不是細胞質的內含物，而是細胞質的組成部分，因而命名為動質（后稱內質網），並且對此做了詳細的敘述。

進入20世紀之後，尤其是電子顯微鏡得到廣泛使用，標本的包埋、切片一套技術逐漸完善，才有了很大改變。通過大量的工作，不僅弄清楚了從前在光學顯微鏡下可以看到而又看不清，或者尚有爭議的細胞器，如線粒體、高爾基器、中心體、內質網、纖毛、鞭毛等構造，而且還發現了許多從前未曾看到過的構造如溶酶體、過氧化酶體、核糖體以及構成細胞骨架的各種纖維物質。

20世紀40年代后，利用高壓電鏡觀察到了由 1～10埃粗細的纖維組成的支撐著各種細胞器的微梁系統，而且看到了細胞的各種膜。在電鏡下斷定了所有的膜都是 75～100埃厚的三層結構（稱之為單位膜）。不僅如此，一個細胞的各部分膜都是相連的，質膜與內質網，內質網與高爾基器或核膜相連。核膜是雙層的，由內外兩層膜構成，並且具有有一定結構的核膜孔，通過它，細胞質的物質和細胞核的物質得以交流。在質膜上還發現了細胞間連結：橋粒、緊密連接和間隙連接等。這些結構與細胞間的結合或細胞間的物質交流有關；利用冰凍蝕刻技術，可以更好地觀察它們。

干( gàn) 細胞（stem cell）是一類具有自我複製能力（self-renewing）的多潛能細胞。在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。根據幹細胞所處的發育階段分為胚胎幹細胞（embryonic stem cell，ES細胞）和成體幹細胞（somatic stem cell）。根據幹細胞的發育潛能分為三類：全能幹細胞（totipotent stem cell，TSC）、多能幹細胞（pluripotent stem cell）和單能幹細胞（unipotent stem cell）（專能幹細胞）。幹細胞（Stem Cell）是一種未充分分化，尚不成熟的細胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫學界稱為“萬用細胞”。

2013年12月1日，美國哥倫比亞大學醫學研究中心的科學家首次成功地將人體幹細胞轉化成了功能性的肺細胞和呼吸道細胞。

2014年4月，愛爾蘭首個可用於人體的幹細胞製造中心獲得愛爾蘭藥品管理局的許可，在愛爾蘭國立戈爾韋大學成立。

端粒體（telomere），它位於DNA的兩端，隨著年齡的增長，它越來越短，直到最後由於它過短了，無法分裂了，生命就死亡了。癌細胞的端粒酶永遠不變短，所以癌細胞永生。

端粒酶（Telomerase），在細胞中負責端粒的延長的一種酶，是基本的核蛋白逆轉錄酶，可將端粒DNA加至真核細胞染色體末端，把DNA複製損失的端粒填補起來，藉由把端粒修復延長，可以讓端粒不會因細胞分裂而有所損耗，使得細胞分裂的次數增加。端粒在不同物種細胞中對於保持染色體穩定性和細胞活性有重要作用，端粒酶能延長縮短端粒（縮短的端粒其細胞複製能力受限），從而增強體外細胞的增殖能力。端粒酶在正常人體組織中的活性被抑制，在腫瘤中被重新激活，從而可能參與惡性轉化。端粒酶在保持端粒穩定、基因組完整、細胞長期的活性和潛在的繼續增殖能力等方面有重要作用。端粒酶的存在，就是把 DNA 複製的缺陷填補起來，即由把端粒修復延長，可以讓端粒不會因細胞分裂而有所損耗，使得細胞分裂的次數增加。

2009年的諾貝爾生理學或醫學獎頒發給三位美國科學家(ElizabethH. Blackburm， Carol W. Grcider和Jack W. Szostak)因發現“端粒和端粒酶是如何保護染色體的”。端粒是染色體末端的特殊結構，對染色體有保護作用，而端粒酶能合成使得端粒的長度和結構得以穩定、研究發現，端粒長度和端粒酶活性與細胞的壽命以及很多疾病發生直接相關。隨著研究不斷深入，實現合理控制端粒的長度和端粒酶活性成為可能，這將有助於攻克醫學領域“癌症、特定遺傳病和衰老”三個重要領域的難題，有望研究開發出潛在的新療法。

細胞學是研究細胞的形態、結構和功能以及與細胞生長、分化、進化等相關聯的生物學的一個分支學科。生物體的生理功能及一切生命現象，都是以細胞為基本單位而表達的。因此，不論對生物體的遺傳、發育以及生理機能的了解，還是對於作為醫療基礎的病理學、藥理學等以及農業的育種等，細胞學都至關重要。

任何生物現象無不來自細胞的功能，所以生物學的所有領域都與細胞學有關。細胞學獨立為一門學科是從確立M．J．Schleiden（1838）和T．Schwann（1839）的細胞學說開始的。隨著生物組織培養、顯微解剖、電子顯微鏡、紫外線顯微鏡、相差顯微鏡、超速離心分離法以及冷凍乾燥法等技術的發展，對細胞結構、有絲分裂以及細胞內滲透壓和細胞膜透性等細胞生理功能方面的理論得到發展和證實。進入20世紀之後，細胞學的應用越來越引起重視。

《細胞病理學》是人民衛生出版社出版的圖書。內容涵蓋脫落細胞學、細針吸取細胞學、其他細胞學（手術中的細胞學，骨髓、外周血細胞學，艾滋病細胞學等）。從正常到異常，從基礎知識的介紹到臨床細胞學診斷，兼顧科學研究，融會國內外相關前沿知識，圖文並茂，預計能為我國細胞病理學的發展起到積極地推動作用。

1、細胞基因檢測

基因是遺傳的基本單元，攜帶有遺傳信息的DNA或RNA序列，通過複製，把遺傳信息傳遞給下一代，指導蛋白質的合成來表達自己所攜帶的遺傳信息，從而控制生物個體的性狀表達。基因檢測是通過血液、其他體液、或細胞對DNA進行檢測的技術，是取被檢測者外周靜脈血或其他組織細胞，擴增其基因信息后，通過特定設備對被檢測者細胞中的DNA分子信息作檢測，分析它所含有的基因類型和基因缺陷及其表達功能是否正常的一種方法，從而使人們能了解自己的基因信息，明確病因或預知身體患某種疾病的風險。細胞基因檢測可以診斷疾病，也可以用於疾病風險的預測。疾病診斷是用基因檢測技術檢測引起遺傳性疾病的突變基因。細胞醫學應用於新生兒遺傳性疾病的檢測、遺傳疾病的診斷和常見病的診斷。2、細胞病理檢查細胞檢查：運用採集器採集病變部位脫落的細胞，或用空針穿刺吸取病變部位的組織、細胞，或由體腔積液中分離所含病變細胞，製成細胞學塗片，作顯微鏡檢查，了解其病變特徵。此法常用於某些腫瘤（如肺癌、子宮頸癌、乳腺癌等）和其他疾病的早期診斷。但限於取材的局限性和準確性，有時使診斷難免受到一定的限制。既提高了穿刺的安全性，也提高了診斷的準確性。超微細胞結構檢查：運用透射及掃描電子顯微鏡對組織、細胞及一些病原因子的內部和表面超微結構進行更細微的觀察（電子顯微鏡較光學顯微鏡的分辨能力高千倍以上），即從亞細胞（細胞器）或大分子水平上認識和了解細胞的病變。這是迄今最細緻的形態學觀察方法。在超微結構水平上，還常能將形態結構的改變與機能代謝的變化聯繫起來，大大有利於加深對疾病和病變的認識。組織化學和細胞化學檢查：通過運用具有某種特異性的、能反映組織和細胞成分化學特性的組織化學和細胞化學方法，可以了解組織、細胞內各種蛋白質、酶類、核酸、糖原等等化學成分的狀況，從而加深對形態結構改變的認識。這種方法不僅可以揭示普通形態學方法所不能觀察到的組織、細胞的化學成分的變化，而且往往在尚未出現形態結構改變之前，就能查出其化學成分的變化。此外，隨著免疫學技術的進步，還可運用免疫組織化學和免疫細胞化學的方法，了解組織、細胞的免疫學性狀，對於病理學研究和診斷都有很大幫助。除上述常用方法外，還有放射自顯影技術、顯微分光技術、形態測量（圖像分析）技術、分析電鏡技術、流式細胞儀（FCM）技術、多聚酶鏈反應（PCR）技術以及分子原位雜交技術等一系列分子生物學技術，從而使常規的病理形態學觀察，發展到將形態結構改變與組織、細胞的的化學變化結合志來進行研究，而且將歷來的定性的研究發展到對病理改變進行形態的和化學成分的定量研究，從而獲得了大量的更多更新的新信息，大大加深了細胞疾病研究的深度。這是以往的研究所難以實現的。細胞醫學治療應用1、細胞排毒細胞毒素主要有酸毒、金屬毒素和自由基等。細胞液成酸性時，人體處於亞健康或病態如糖尿病，癌症都是酸性體質。通過細胞排毒可以有效清理和分解細胞里的毒素，使細胞液鹼性化。自由基是客觀存在的，對人類來說，無論是體內的還是體外的，自由基還在不斷地，以前所未有的速度被製造出來。與自由基有關的疾病發病率也呈加速上升的趨勢。既然人類無法逃避自由基的包圍和夾擊，那麼就只有想方設法降低自由基對我們的危害。既然自由基不僅存在於人體內，也來自於人體外，那麼，降低自由基危害的途徑也有兩條：一是，利用內源性自由基清除系統清除體內多餘自由基；二是發掘外源性抗氧化劑--自由基清除劑，阻斷自由基對人體的入侵。大量研究已經證實，人體內本身就具有清除多餘自由基的能力，這主要是靠內源性自由基清除系統，它包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶等一些酶和維生素C、維生素E、還原性谷胱甘肽、胡蘿蔔素和硒等一些抗氧化劑。酶類物質可以使體內的活性氧自由基變為活性較低的物質，從而削弱它們對肌體的攻擊力。酶的防禦作用僅限於細胞內，而抗氧化劑有些作用於細胞膜，有些則是在細胞外就可起到防禦作用。這些物質就深藏於我們體內，只要保持它們的量和活力它們就會發揮清除多餘自由基的能力。要降低自由基對人體的危害，除了依靠體內自由基清除系統外，還要尋找和發掘外源性自由基清除劑，比如富氫能量水就是利用氫分子中和氧自由基變成水OH+H=H2O，這個方法簡便效果顯著；另外可以用酵素療法效果也很好，利用這些物質作為替身，讓它們在自由基進入人體之前就先與自由基結合，以阻斷外界自由基的攻擊，使人體免受傷害。2、細胞激活全世界都找不到一種食物或藥物能夠補充細胞數量，每天人體有80萬個細胞死亡。通過幹細胞激活療法使人體再生幹細胞。細胞數量多了人體臟器功能就好了，獲得新生細胞就是獲得健康生命。處於衰老的細胞以及亞健康或有病的細胞都基本處於停滯狀態，所以使細胞充滿活力恢復青春是細胞健康重要因素。細胞醫學採用幹細胞激活療法可以直接產生大量的新生幹細胞。從而達到細胞數量的增加與補充幫助器官的痊癒與健康。3、細胞食物：細胞吃的食物不是我們人類吃的大魚大肉。細胞需要的六大營養素碳水化合物（糖類）、油脂、蛋白質、維生素、水和無機鹽（礦物質）是人體所需的六大營養素，前三者在體內新陳代謝后產生能量，故又稱細胞產能營養素。