细胞生物学的主要研究领域(6篇)
细胞生物学的主要研究领域篇1
[关键词]植物细胞工程育种
中图分类号:S682.11文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)21-0129-01
对于植物细胞工程研究来讲主要研究的内容包含植物细胞的培养以及植物细胞之间的融合与变异等,利用植物细胞工程可以改善植物自身的品种以及生产成长等过程,是一种非常高端的技术。植物细胞主要产生于现代生物科学与工程学的基础上,同时需要的理论主要是根据植物体内细胞变化性能为主。植物细胞工程主要研究对象是对植物中的育种等方面进行详细分析与掌握,根据相关的细胞变化对其进行创新与改造,将多种植物细胞育种技术相互结合,研发新的植物品种。
一、植物细胞工程概述
在植物自身中含有很多的细胞,其中具有很多遗传因素在其中,并且掌握很多的遗传信息需要在适当的条件下对其进行研发,利用一个细胞可以研发并且培育出新的植物。植物细胞工程主要就是利用植物身体中这种细胞的全面多功能特点进行研究【1】。很多的生物学家都是利用这种组培的方式来对名贵的花草等进行培育,并且预防植物生长中的病虫害,同时对细胞核进行重新组合之后研发出现的植物品种,整体上来讲这就是植物细胞工程。
当然其中的细胞工程主要指的是根据细胞为一个基本的研究单位对其进行繁殖与分类,按照研究者的意愿对特性进行改变与创新,从而研究出新的品种获得生产研究价值。当然细胞工程是植物细胞工程研究的基本方案,也是植物细胞工程研究重要的一部分。
二、农业生产领域中的植物细胞工程
1.植物快速繁殖中植物细胞工程的运用
植物快速繁殖主要指的是利用细胞组织的形式对植物进行简析,比去年给培养细胞养成技术来为未来的优良品种进行细胞组织分离培育,并且可以在短时期内获取大量的遗传性个体,植物快速繁殖是一种细胞培育方式。这种技术在现在的农业中使用非常广泛,特别是一些品种名贵的花草果树等使用非常频繁,并且这种还可以使用在植物杂交中,其中一旦出现有性繁殖就会对其后代进行分离,并且在繁殖的过程中还能保持自身的特点,将优势传递给繁殖的育种中。在我国已经有很多的植物等采用了这种技术其中包含马铃薯、咖啡、菠萝、柑橘等。
2.脱毒苗生产领域植物细胞工程的应用
在现在的农业生产中,很多的农作物在经过几代的种植下经常出现质量退减的现象发生,特别是在马铃薯以及蔬菜果树等方面非常明显【2】。针对这样的现象科学家研究发现导致农作物出现质量退减现象主要是因为农作物在生长期间受到病毒的感染。很多时候为了更高的获得农作物生长价值经常在生产期间会对农作物喷射药物,保证其不受到病虫害的影响,但是这样就会对农作物继续繁殖造成伤害,所以现在的农业中将重心放在培育不含有病毒的品种,称之为脱毒苗木。我国的农业生产中对这种脱毒苗木应用非常广泛,并且还在不断的扩展中,很大程度上推动了我国农业方面的发展与进步。现在这种脱毒苗技术在我国应用到了各种花卉、植物、果树等生产中,并且在生产过程中还不断的培育出果树无毒苗木等。
3.植物新品种选育中植物细胞工程的应用
对于植物的新品种选育在我国植物细胞中的应用也在不断的扩大,这种技术可以很好的推动我国农业的发展,并且还能增加农业生产价值,保证植物生长无毒无害。利用植物细胞工程将细胞进行再次分析,并且根据再次分离之后的细胞进行结合,培育出新的植物品种,结合植物自身的优势排除其中不利因素,保证植物在生长期间不受到以前植物的影响,提高农业生产的产量。
三、育种中的植物细胞工程
1.再生体系构建
在我国是非常常见的一种植物同时也是非常名贵的一种植物之一,的品种非常多,属于一种草本植物,并且还是我国传统名花之一,更是世界名花,的色彩非常丰富,并且花形优美生长品种数量非常多,自身具有很高的观赏价值,还是一种珍贵的药材。对于细胞再生体系的研究已经很长时间,并且现在不仅对其中的叶子与叶柄等进行了研究,还涉及到茎尖、茎段等再生体系【3】。的再生体系研究过程中经常利用MS作为培养的基本培养,其中包括生长调节剂6-BA与NAA。当然因为受到基因生长的限制出现一些再生体系等,所以需要进行愈合再生的研究,将植物中容易产生遗传的因素与变异细胞等进行结合,保证再生的植物能够保持优良性,还可以简化细胞培育程序,减少繁殖的时间。
2.育种过程细胞工程的应用分析
针对的细胞工程研究不断深入,对于的资源开展以及利用等提供了很多的优化措施,并且在现在的植物种植培育中对于的种植与培育更是得到了突飞猛进。植物细胞中强调转基因,这种技术在培育中的运行提高了生长的质量与抵抗力,并且强化了自身的安全系统,完成了克隆技术的发展,还对进行了深度的细胞再生研究,提高了育种的优化,保证生长的品质。从整体上来讲这种细胞工程在育种中的研究与发展不仅提升了自身生长的能力与质量,还为我国植物细胞育种提供了新的参考方案,推动植物与农作物的发展与进步。
结论:
综上所述,根据文中介绍的植物细胞工程技术以及在育种中的发展与推广,不仅很好的促进了我国植物发展生长的过程,还影响着人们正常的生活,并且为农业生产等方面提供了新的发现道路与科学技术,这样的农业植物细胞培植能够很好的提高农业生产总体的质量,促进我国生产经济的强大。
参考文献
[1]张美玲,陈洪伟,王红利,石爱平,洪培培,刘克锋.植物远缘杂交育种现状与展望[J].安徽农业科学,2015,01:11-17.
细胞生物学的主要研究领域篇2
关键词细胞生物学自主学习合作研究教学模式
中图分类号:G424文献标识码:ADOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.10.049
ResearchandPracticeofAutonomousLearningandCooperative
ResearchModelin"CellBiology"Teaching
HOULixia,ZHANGYuxi,YANGHongbing,LIUXin
(CollegeofLifeSciences,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao,Shandong266109)
AbstractCellbiologyisoneofthefourbasicdisciplinesinthelifesciences,butalsoafrontier-basedexperiments."Autonomouslearning,cooperativeresearch"modeisespeciallyimportantforstudentsinthehabitoflifelonglearning,thispaperdiscussestheteachingmodeincellbiologycourseinpractice.
Keywordscellbiology;autonomouslearning;cooperativeresearch;teachingmode
细胞生物学是生命科学领域的四大基础学科之一,在生命科学中占有举足轻重的位置,细胞生物学课程是生物科学和生物技术专业的必修课。其教学质量的好坏直接影响到生命科学学院学生的基本素质和质量。“自主学习、合作探究”的学习模式是“终身学习”的基础,可以使学生终身受益,正所谓“授之以鱼”不如“授之以渔”,也是培养应用型人才、创新型人才的手段之一。结合笔者的教学经验,对该模式进行了探索与实践。
1“自主学习、合作研究”教学模式的涵义
自主学习、合作探究的教学模式重视学生学习和探索的过程,注意学生在学习中的体验。自主学习的特点主要表现在:自主性、独立性、自控性、过程性。①自主性是指学生处于主体地位,积极参与较教学过程,也就是有学习的内在需要;独立性是指学生能够总结出适合自己的学习方法,从而独立解决学习中遇到的问题;自控性是指学生对学习的过程能够按照自己遇到的问题总结经验并且进行修正;过程性是经过学生分析、比较、判断等过程进行总结,并最终得出结论,强调的是在过程中学习。
合作探究的特点主要表现在互动性,交往性,问题性和开放性。②互动性是指老师与学生的互动以及学生之间的互动,尤其是后者容易被忽略。合作学习的倡导者们认为:在课堂上,学生之间的互动关系对于其学习成绩、社会化和发展的影响力至关重要;交往性主要是指在学习过程中,除了对知识的掌握和理解,也是一种人与人之间的交往过程;问题性是指整个学习的过程就是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。开放性是指给学生一个自由发展的空间,有利于学生思维的活跃。
2“自主学习、合作研究”教学模式的必要性
传统的教学中,教师往往着重知识传授而轻视了思维的训练,着重知识的单点深入而轻视了纵横联系;着重理论知识的记忆而轻视实践操作。这种模式不利于学生思维的发展,而且抑制了学生的个性。③为了学生充分理解和掌握细胞生物学的基本内容和研究方法,同时,在遇到最新的研究课题时能够独立思考,找到解决问题的思路和方法,“自主学习、合作探究”的教学模式是很有必要的。此外,“终身学习”一直以来都是教育工作者们所倡导的一种学习方式,可以使学生终身受益,正所谓“授之以鱼”不如“授之以渔”,学生在“自主学习、合作探究”的氛围中愿学、乐学、会学、善学,养成终身学习的习惯,④锻炼学生的思维能力,提高学生解决问题的能力和创新能力。
3“自主学习、合作研究”教学模式的实施
3.1激发学习动机,使学生的学习具有持久的动力
3.1.1讲好第一节绪论课,激发学生的好奇心
绪论课是一门课程的开始,这节课的效果直接影响学生对细胞生物学的学习兴趣,甚至影响学生对这门课的学习效果。在绪论中要强调细胞生物学领域的一些新发现、新技术、新兴的研究领域、著名科学家的事迹等来激发学生潜在的主动学习兴趣。此外还要注意理论联系实际,介绍日程生活中应用到的细胞生物学的知识和技术,激发学生的好奇心。
3.1.2成立兴趣小组,关注细胞生物学领域的某方面的研究进展
老师设计题目,如:细胞信号转导与癌症的关系;植物细胞凋亡研究进展;细胞器与遗传病等内容,或者选择自己感兴趣的领域,让学生们自己结成5人左右的小组,负责关注本领域的新闻,新的科学发现,新的成果应用等信息,并阶段性总结汇报。
3.2以思维训练为中心,使学生学会思考问题
细胞生物学的主要研究领域篇3
两个多月前,因魏则西事件爆发,国内细胞免疫治疗的临床应用被国家卫计委紧急叫停。
细胞免疫治疗是继手术、化疗放疗、靶向药治疗之后的第四种抗癌疗法,被称作“第四条路”,市场潜力在百亿甚至千亿元之上。
“代表免疫治疗新兴方向的免疫检查点单抗治疗、CAR-T/TCR-T细胞治疗在国内风头渐劲,其中CAR-T细胞治疗的临床试验数量一度跃居全球第二。”上海细胞治疗工程技术研究中心主任钱其军告诉《财经国家周刊》记者,肿瘤免疫治疗是中国在生物医药领域赶超欧美发达国家、实现弯道超车的一个希望所在。技术人员正在进行细胞储存操作,在癌症免疫治疗中,细胞治疗扮演着关键角色。
然而,这一新领域在国内的发展有长期游走于灰色地带的一面。国内一些企业和医院将其中一些疗效不明、标准和监管缺失且国外基本放弃的疗法包装成治癌利器,以牟暴利。魏则西事件,引发了人们对细胞免疫治疗灰暗领域的关切。
治疗癌症的“第四条路”还能否走下去?如何走下去?业界关注、社会关注。
跑偏
魏则西事件似乎让国内整个细胞免疫治疗领域卷入了非议。
回顾整个事件,一个关键的矛盾点在于,医院在未经临床试验证明有效性安全性的情况下,将细胞免疫治疗技术(主要为CIK和DC-CIK疗法)成规模地推向临床,并向患者收取高额费用。
“这违背了现代医学的基本准则。”中山大学肿瘤防治中心教授周鹏辉表示,近年来国际上发展起来的免疫节点阻断、肿瘤治疗性疫苗和CAR-T、TCR-T、TIL免疫细胞治疗等免疫治疗新方法,无一不是通过临床试验检验,再根据其效果决定能否进入临床应用。
他介绍说,魏则西事件的技术主角――DC-CIK,属于肿瘤免疫治疗的早中期探索方向,在降低术后病人复发率上表现出了一定效果,而对晚期肿瘤的治疗则基本无效,因此国际上基本上放弃了此类技术的研发。莆田系医院的介入却让DC-CIK技术被夸大乃至神化。
据了解,魏则西事件前,国内开展细胞免疫治疗的医院多达近千家,有一些是三甲医院,不少生物细胞公司扮演了技术服务商的角色,在各大医院跑马圈地。其间,DC-CIK被应用于多种癌症不同阶段的治疗。
值得深思的是,为何疗效不明、未经审批且国外基本放弃的疗法,变成了医疗机构和相关企业的摇钱树?
“资本市场的追捧,对自主创新的渴求,以及医院救人和逐利并存,多方面因素共同推动。此外,患者的需求也客观存在。”浙江大学医学院附属第二医院普外科副主任医师龚渭华这样分析。
一方面,细胞免疫疗法收费标准早已确定,而且部分省份将其纳入医保报销范围,相当于告诉市场“这是合法的存在”。据不完全统计,将细胞免疫疗法纳入医保的省份至少有河南、贵州、陕西等13个省,报销比例大多在50%-80%。
另一方面,资本市场的浮躁和部分医院医生的逐利行为,加快了该领域的“跑偏”。
博生吉医药科技有限公司董事长杨林告诉《财经国家周刊》记者,由于低门槛、高利润,国内近千家医院开展细胞治疗,而背后许多是基本没有技术研发能力的生物细胞公司以共建实验室、技术服务等合作方式在操作。真正具备核心技术竞争力的公司,不见得在这种纯经济利益追逐的竞争环境中有优势。
“不可否认,国内资本确实存在一些浮躁、倾向挣快钱的现象,但这并不是导致行业乱象的根本原因。”北科生物总裁刘沐芸认为,严谨、科学、可操作的管理细则的缺失难辞其咎。
刘沐芸就此解释说,临床研究的开展需要管理细则指导,也需要有未来的预期。本质上,临床研究是一种投资行为,需要有未来盈利的预期。经过临床试验证明有效性和安全性以后,企业需要的是技术或产品的上市通道,以回收投资并取得收益。但目前国内不论是管理细则还是上市通道都基本上处于真空状态,市场自然容易发生短期投机行为。
去年6月,国家卫计委曾发文取消第三类医疗技术临床应用准入审批,按文件规定细胞免疫治疗只能开展临床研究,通知中还要求各省级卫生行政部门全面清理辖区内医疗技术的临床应用。但这一监管政策并没有得到有效落实。
蓝海的诱惑与挑战
据杨林介绍,在癌症免疫治疗中,细胞治疗扮演着关键角色,特别是以肿瘤抗原特异性为特色的细胞治疗,是免疫治疗中最有前途的方向之一,也是国内外研究的主流。
一旦获批临床应用,该疗法收费不菲。据了解,目前疗效最突出的是宾夕法尼亚大学和诺华公司开发的CAR-T疗法“CTL019”(用于治疗难治、复发的急性淋巴性白血病),其二期临床数据显示,在急性淋巴性白血病方面完全缓解率达93%。一些专家预计,CTL019如果在2016年或者2017年获批的话,单次治疗售价可能会在约30万-50万美元。
杨林认为,如果国内CAR-T技术被批准应用于血液肿瘤治疗,按照国内研发投入和制备成本推算,单次收费应该在30万人民币左右。当然,目前监管规则有待完善、临床应用获批尚无时间表的情况下,谈收费标准为时尚早。
已有券商研报预测,根据癌症病例数量,国内肿瘤治疗市场规模将达千亿元级别,其中血液瘤市场有百亿元空间。
“肿瘤细胞免疫治疗虽在国内外均是研究热点,也有产品被美国FDA(食品和药物管理局)授予‘突破性治疗’药物资格,但截至目前,没有一个产品获批准上市。”钱其军告诉《财经国家周刊》记者,预期的市场蓝海是否会出现,很大程度上还是取决于技术突破的进展。
杨林介绍,目前在一些血液瘤(B急性/慢性淋巴白血病、B细胞来源的淋巴瘤等)上,细胞免疫疗法已经取得了“令人震惊”的疗效。例如,对于急性淋巴性白血病患者,前述CTL019未来完全可以取代传统疗法。
但在其他肿瘤方面,细胞治疗技术攻关的挑战还很多。例如,在治疗实体肿瘤时,CAR-T技术就显得力不从心,存在靶点难寻、安全性差、有效性不高、适应症狭窄等问题,需要与其他治疗手段相结合,包括传统的放化疗。
哈佛大学医学院蔡冬坡博士认为,即便是国外做生物治疗的鼻祖,单用细胞免疫疗法的临床有效率也很低。国外在该领域的坚持,主要基于细胞免疫治疗和其他疗法合用的价值预期。
钱其军也表示,该疗法存在一些不足之处。例如,机体免疫反应极快,故肿瘤免疫反应强度需要得到很好的控制;肿瘤细胞基因组的不稳定性,形成肿瘤异质性,容易引起对单靶点肿瘤免疫治疗杀伤不彻底和耐受,等等。但它依然是治愈晚期癌症的一大希望。
“要想让细胞治疗技术真正造福患者,实现经济效益和市场规模,降低技术成本、探索实现标准化制备与治疗流程等,是目前技术开发公司的主要任务。”杨林说。
产业化行路难
撇开在美国30万?50万美元的天价不论,即便国内预期30万人民币的治疗费用,对相当多的患者来说,CAR-T这一主流的细胞免疫疗法依然会是可望而不可及。
“我觉得国内细胞免疫治疗能承受的价格应该在10万元以内,否则做不了大规模推广,也无法造福广大肿瘤患者。”钱其军说。
通过产业化降低成本,是细胞免疫疗法未来实现规模应用和效益的必经之路。但当下的问题是,与国际上以企业为主推动技术发展和产业化的情况不同,国内在技术开发方面唱主角的是各大医院和研究单位的团队,产业化压力不大,对这方面的研究也不够。
“随着产业环境不断完善,从事CAR-T技术研发与应用的公司越来越多,产业化问题将成为焦点。”杨林说。
据了解,其费用高昂的主要原因在于,目前主流的细胞治疗技术是以个性化制备的CAR-T细胞技术为主,即从病人自体制备免疫细胞,基本流程为分离病人T细胞――对T细胞进行基因转染――将转染过的T细胞扩增到需要的剂量――回输到病人体内,期限为2-3周。
这种方法在产业化方面会遇到诸多问题。杨林说,首先,无法大规模制备CAR-T细胞,因为每份细胞都必须个性化制备;二是细胞产品标准很难统一,因为每个患者的免疫力都不同,导致CAR-T细胞的活性也不一样,而且每个患者的T细胞在进行CAR-T制备时,转染效率也不一样;三是存在CAR-T细胞制备失败的风险,即便是行业领先的公司之一诺华,平均制备失败率也达12%以上,这有可能为将来批准上市后的市场应用带来潜在的法律纠纷;四是复杂和繁琐的质控体系会进一步提高成本。
对此,多位受访专家表示,未来细胞免疫治疗的趋势会是与体外基因编辑技术相结合,完善通用异体CAR技术。也就是说,从血站收集健康人的PBMC,制备靶向不同肿瘤抗原的免疫细胞产品直接销售。
目前异体CAR-T技术的进展主要在国外,较为领先的是Cellectis公司的TALEN技术,已进行了两例临床试验。博生吉则在异体CAR-NK方面开展了一定规模的临床试验。
除此之外,这一领域的产业化还要克服诸多困难。
例如,细胞制备过程中的交叉污染问题。钱其军说,与药品生产有所不同,细胞属于每个人的,都不一样,如果多个人的细胞在同一个生产车间制备,容易交叉污染,引发传染病传播等风险。而每个人的细胞分别在不同车间制备,又带来成本畸高的问题。
“因此,全自动化一体化的标准生产体系,就成为重要的一个攻关方向。”钱其军表示,其所在的上海细胞治疗工程技术研究中心正致力于研发包括细胞培养全自动化机器、分选机器和洗涤机器在内的整套设备,定价约20万-50万元。
总体来看,“通用异体CAR技术、制备自动化一体化和冷链运输三大环节,是决定CAR-T能否顺利产业化的关键要素,缺一不可。”杨林告诉《财经国家周刊》记者。
首都医科大学科技园肝病转化医学研究所特邀专家许中伟认为,为保证细胞产品生产过程的规范和品质,政府应鼓励并推进“一个细胞生产中心连接多家医院”的模式,即以企业为细胞生产、制备和包装中心,辐射至一定距离内(如4小时内的单程运输距离)的医院用户终端,医院为病人的细胞采集点和临床回输点。
当然,针对细胞免疫治疗技术各个环节,出台系统完善的标准规范体系的重要性更是自不待言。而目前,无论是上游的细胞存储和运输、中游的细胞免疫治疗技术研发、还是下游的临床应用,均缺乏统一标准和规范。特别是在细胞培养的质量控制、临床标准化路径方面,尚未有定论。
靠什么弯道超车
癌症细胞免疫疗法,中国和发达国家几乎在同一起点竞争,被业内寄予厚望。
以细胞免疫治疗最前沿和主流的技术CAR-T为例,美国最早开启临床试验。2010年以前,全球注册的CAR-T临床试验都集中在美国。2011年,欧洲开始了CAR-T临床注册。到2013年,301医院注册CAR-T临床,至此,国内临床试验数据逐年递增。
301医院生物治疗科主任韩为东介绍,截至今年6月中旬,全球正在进行的CAR-T临床试验有173项,中国开展的CAR-T临床试验数量位居全球第二,共计30项,涉及24个靶点,仅次于美国。
有弯道超车潜力,但真正实现并不容易。
“国内大部分免疫治疗技术仍处在早期研究阶段,转化研究领域的核心技术与成果还不足,缺乏系统化、规范化、产业化研究。”西比曼生物科技有限公司CEO刘必佐认为,可能的原因来自两方面,一是肿瘤细胞免疫治疗本身就是一项非常前沿的科研探索,近年来才得到国际科学领域的极大关注;二是目前国内仍缺乏规范化的临床研究标准、具有产业化能力的细胞制备工艺和标准及生产设施,以及用以提供多中心临床试验的中心化生产条件。
杨林也表示,细胞治疗的成功取决于基础研究、转化研究、临床应用。在基础研究方面,国内大部分细胞治疗技术的研发还是处于紧跟国际发展潮流的状态,原创性技术很少。
在转化研究方面,国内机构规模小、资金有限,与诺华、Juno、Kite等公司相比,不在一个量级。
在产业化研究方面,则面临具体监管规则缺失、产业环境(如知识产权保护氛围)欠缺、资金投入不足等问题。虽然国内资本市场不缺钱,但在细胞免疫治疗方面的投入与临床试验所需要的成本不相称,多寄望“小钱做大事”。《财经国家周刊》记者梳理近年来国内CAR-T公司融资案例发现,大部分是数千万元,和国外大药企动辄几亿美元的投资没法比。
魏则西事件无疑让这条超车之路雪上加霜。
国家卫计委紧急叫停了国内所有细胞免疫治疗的临床应用,并加强对临床研究的监管,一些地方职能部门或医院从严管理,将正在开展的细胞免疫治疗临床研究也暂停了。用钱其军的话说,“国内蓬勃发展的免疫治疗从波峰跌入谷底”。
国外的步伐正在加快。诺华的CTL019有望在2017年初被美国FDA正式批准应用于临床治疗,Juno和Kite也将随后完成上市。
刘沐芸对《财经国家周刊》记者说,国内细胞免疫治疗领域要实现弯道超车,必须完善监管政策、加快技术攻关并建立良好的基础设施(例如区域细胞制备中心等)。
在杨林看来,国内企业和研究者要赶超国际同行,至少应从两方面发力。
细胞生物学的主要研究领域篇4
据记者了解,这十大进展经该学会联合体的18个成员学会推荐,并且各自在《科学》《自然》等国际知名期刊上发表相关论文,由生命科学领域同行专家审核与评选,是我国2016年在这一领域所取得的具有世界影响力的研究成果的集中展示。其中既有“植物雌雄配子体识别的分子机制”“线粒体呼吸链超级复合物的结构与功能”等基础研究的成果,也不乏“内源性干细胞介导功能性晶状体再生治疗婴幼儿白内障”等可治疗疾病的临床应用成果。
中国科协生命科学学会联合体十大进展(排名不分先后)内容如下。
植物分枝激素独脚金内酯的感知机制
植物激素调控植物的繁衍生息,与人类生存环境和粮食安全息息相关。独脚金内酯作为新型植物激素,调控植物分枝、决定植物株型、影响作物产量。清华大学谢道昕、饶子和及娄智勇等合作发现了独脚金内酯的受体感知机制,揭示了“受体-配体”不可逆识别的新规律,发现受体D14参与激素活性分子的合成和不可逆结合,进而触发信号传导链,调控植物分枝。这一发现丰富了生物学领域过去百年建立的配体可逆地结合受体并循环地触发传导链的“配w-受体”识别理论,为创立生物受体与配体不可逆识别的新理论奠定了重要基础,并对植物株型遗传改良和寄生杂草防治具有重要指导作用。该成果发表于《自然》杂志(Nature,2016,536:469-474)。
组蛋白甲基化修饰在早期胚胎发育中的建立与调控
组蛋白修饰对基因表达与沉默发挥重要调控作用,在早期胚胎发育过程中,异常的组蛋白修饰会导致胚胎发育停滞。哺乳动物植入前胚胎全基因组水平组蛋白修饰的建立与调控是发育生物学领域一个亟待解决的科学问题。同济大学高绍荣团队首次利用微量细胞染色体免疫共沉淀技术揭示了H3K4me3和H3K27me3两种重要组蛋白修饰在早期胚胎中的分布特点以及对早期胚胎发育独特的调控机制,发现宽的H3K4me3修饰在早期胚胎大量存在并在基因表达调控和胚胎发育第一次细胞命运决定中发挥重要作用。该成果发表在《自然》(Nature,2016,537:558-562)杂志上,其意义为揭示了组蛋白修饰在植入前胚胎发育以及早期细胞分化过程中的特异性调控模式,对研究胚胎发育异常、提高辅助生殖技术的成功率具有重要意义。
基于胆固醇代谢调控的肿瘤免疫治疗新方法
T细胞介导的肿瘤免疫治疗是治疗肿瘤的重要武器,在临床上已取得了巨大的成功。但现有的基于信号转导调控的肿瘤免疫治疗手段只对部分病人有效,因此急需发展新的方法让更多的病人受益。中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦、李伯良与合作者从代谢调控这一全新的角度去研究T细胞肿瘤免疫反应。鉴定了胆固醇酯化酶ACAT1是调控肿瘤免疫应答的代谢检查点,抑制其活性可以增强CD8+T细胞的肿瘤杀伤能力。同时发现ACAT1抑制剂Avasimibe(辉瑞公司开发的用于治疗动脉粥样硬化的药物,进行了III期临床试验),具有很好的抗肿瘤效应,并且能与现有的临床药物PD-1抗体进行联合治疗。该项研究开辟肿瘤免疫治疗研究的一个全新领域;同时发现ACAT1这一药物靶点及其小分子抑制剂的应用前景,发展了新的肿瘤免疫治疗方法。该研究在《自然》(Nature,2016,531:651-655)杂志上。
内源性干细胞介导功能性晶状体再生治疗婴幼儿白内障
中山大学中山眼科中心刘奕志教授带领团队,历经18年研究,发现了晶状体上皮干细胞;为了利用干细胞的再生潜能实现组织修复,设计并创建了一种新的微创白内障手术方法,保留了自体晶状体干细胞及其再生的微环境,长出了功能性的晶状体,已用于临床治疗婴幼儿白内障,提高了患儿视力,降低了并发症。该研究不仅为白内障治疗提供了全新的策略,也首次实现了自体干细胞介导的实体组织器官的再生,开辟了组织再生及干细胞临床应用的新方向。在《Nature》杂志(Nature,2016,531:323-328)。
MECP2转基因猴的类自闭症行为表征与种系传递
中国科学院上海神经科学研究所仇子龙研究员等通过构建携带人类自闭症基因MECP2的转基因猴模型及对MECP2转基因猴进行分子遗传学与行为学分析,发现MECP2转基因猴表现出类人类自闭症的刻板行为与社交障碍等行为。此研究首次建立了携带人类自闭症基因的非人灵长类动物模型,为深入研究自闭症的病理与探索可能的治疗干预方法提供了重要基础。
在该研究中,研究人员通过精巢异种移植,将幼年食蟹猴的精巢移植到裸鼠的背部,实现了食蟹猴精巢提早成熟,并利用移植精巢组织内生成的成功获得了健康的F1代MECP2转基因食蟹猴后代。该工作加速了食蟹猴的生成速度,缩短了食蟹猴的繁殖周期,对于推动非人灵长类动物模型的应用具有重大意义。该研究成果发表于《自然》(Nature,2016,530:98C102)杂志上。
线粒体呼吸链超级复合物的结构与功能
呼吸作用是生命体最基础的生命活动之一,由位于线粒体内膜的氧化磷酸化系统完成,为细胞提供能量。人类线粒体呼吸链氧化磷酸化系统异常会导致多种疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化、少年脊髓型共济失调以及肌萎缩性脊髓侧索硬化症等。哺乳动物呼吸体是由包括44个膜蛋白在内的81个蛋白亚基(69种不同蛋白分子)所构成的分子量高达1.7兆道尔顿的超级膜蛋白分子机器。清华大学杨茂君研究组先后在《自然》(Nature,2016,537:639C643)和《细胞》(Cell,2016,167:1598C1609)杂志发文,报道了呼吸链超级复合物结构。该结构是目前所解析的最复杂的非对称性膜蛋白超级分子机器的结构(图A,B),为进一步理解哺乳动物呼吸链超级复合物的组织形式、分子机理,以及治疗细胞呼吸相关的疾病提供了重要的结构基础。
活性RAG型转座子的发现揭示抗体V(D)J重组的起源
以免疫记忆与疫苗产生为核心的人类适应性免疫的关键机制就是RAG介导的抗体重排,所以,RAG基因的起源一直是免疫形成揭秘的关键问题。为此,诺贝尔奖获得者利根川进(Tonegawa)1979年提出了转座子起源假说,此后围绕RAG的起源与功能,展开了激烈的学术争论,直到该成果发表前,转座子起源假说并未得到证实,成为免疫学一个经典谜题。
北京中医药大学徐安龙研究组以有活化石之称的文昌鱼为研究对象,发现了具有介导V(D)J重排功能的原始RAG转座子,证实了利根川进的假说。该发现不仅改写免疫教科书中关于适应性免疫起源的观点:将适应性免疫的起源由脊椎动物推前近1亿年到无脊椎动物,而且可能为未来利用重排机制设计新的免疫抗体/基因提供湫碌幕因编辑思路和技术。相关研究在《细胞》[Cell166(1):102―114,2016]上。
植物雌雄配子体识别的分子机制
受精需要和卵细胞的结合,而能否被及时传递到卵子是受精的关键。在被子植物中,是通过花粉管来传递的,但花粉管是如何将传递到卵子的呢?这一问题是植物生殖生物学几十年来关注的主要问题之一,这个过程也是植物生殖隔离及物种多样性维持的重要因素之一。中科院遗传发育所杨维才研究组首次分离了拟南芥中花粉管识别雌性吸引信号的受体蛋白复合体,并揭示了信号识别和激活的分子机制。通过转基因手段将其中一个信号受体导入荠菜中,并与拟南芥进行杂交,转基因荠菜的花粉管识别拟南芥胚囊的效率得到明显提高。该研究通过基因工程手段建立了利用关键基因打破生殖隔离的方法,为克服杂交育种中杂交不亲和性提供了重要理论依据。
该研究成果发表在《自然》杂志上(Nature,2016,531:241-4)。
tsRNAs可作为记忆载体介导获得性性状跨代遗传
研究发现父亲的某些获得性性状,如饮食诱导的代谢紊乱,可通过表观遗传的方式“记忆”在中并遗传给下一代,这对人类健康和繁衍具有深远的影响。中国科学院动物研究所周琪、段恩奎与上海生命科学研究院营养科学研究所翟琦巍研究员合作团队基于父系高脂饮食小鼠模型,发现中一类来源于tRNA的小RNA(tsRNAs)在高脂饮食下表达谱和RNA修饰谱均发生显著改变,且将高脂小鼠中的tsRNAs片段注射到正常受精卵内可诱导F1代产生代谢性疾病。tsRNAs进入受精卵后可导致早期胚胎及后代小鼠胰岛中代谢通路基因发生显著改变。本研究从RNA角度,为研究获得性性状跨代遗传开拓了全新的视角,提出tsRNAs是一类新的父本表观遗传因子,可介导获得性代谢疾病的跨代遗传。文章发表后被国际重要刊物广泛引用和评价,也引起国际各大媒体的关注。该在《科学》(Science,2016,351(6271):397―400)上。
细胞生物学的主要研究领域篇5
细胞培养基和细胞培养工艺是生物制药和疫苗产业中最关键的部分,我国在此领域人才奇缺,在“”的呼唤下,有着近30年海外背景的罗顺回国创业,为祖国发展贡献自己的智慧。
从国际知名科研工作者,到兼具科研创新、经营管理等多重素质的综合型人才,罗顺实现了角色的成功转型,也在生物制药王国画下壮美的蓝图。
“1号”人才引进回国
美国钢铁大王卡耐基曾说过:将我所有的工厂、设备、市场、资金全部夺去,但是只要保留我的组织人员,四年之后,我仍将是一个钢铁之王。1950年,钱学森决定返回祖国时,主管他研究工作的美国海军次长大为震惊。他认为:钱学森无论在哪里都抵得上五个师。他说,我宁肯枪毙他,也不愿放他回中国。这充分说明了科技人才对一个企业乃至一个国家的重要性。不论在国外还是回国发展,罗顺都是这种不可替代的人才。
罗顺是从华中农业大学毕业后走出国门的,那是1985年,当时算是公派留学。去美国有一个明确的目的,就是希望研究生物化学的一些特性。结合大学学生物化学时研究过酶的一些特性,罗顺开始了对酶的表达情况的研究。
在美国,罗顺一鼓作气,完成俄勒冈州立大学生物化学专业硕士、弗吉尼亚理工大学分子生物学博士学位,并在哈佛大学医学院完成针对癌症的博士后研究。毕业后,因为出色的科研才华受到美国各大知名制药公司的青睐,他先后供职于瑞士制药公司、美国BeckmanCoulter公司、美国基因XP生物技术公司、美国细胞培养基公司、美国基因泰克生物制药、美国安进生物制药。在美国待了近30年,罗顺的事业和生活就像他的名字一样,顺风顺水。
2011年的中国生物制药行业,方兴未艾,面临新的发展机遇。2008年陆续回国的同事和朋友都纷纷劝他回国发展生物制药。如果继续留在美国,自己创业,基本只能是个梦想;如果回国,能为国内的生物制药贡献自己的智慧。说干就干,罗顺是一个果敢的人,当下决定回国创业。
在罗顺看来,当时的生物制药作为战略新兴产业,国家对其支持力度很大。中国是一个巨大的医药市场,生物制药是它的核心。并且随着人们对生活品质的提升,越来越关注高质量、健康的生命。尽管近年国家也引进了一批生命科学领域里高水平的专家学者,不过这些人更多是从事基础理论研究,缺少实践者。他认为,要把研究成果转换成生产力,转换成社会价值的东西,你必须要通过产业化。而这正是罗顺回国想实现的。
2011年,时任北京市委书记刘淇亲自批示,将罗顺作为国家第六批第一号人才,引进回国。
回国后,在甘肃做投资的朋友的支持下,罗顺将起点选在甘肃兰州。虽然与科技资源相对丰富的北京失之交臂,可罗顺后来发现,这里非常适合开展培养基的研究。
个中艰辛唯有自知
万事开头难。从未有过经营管理经验的罗顺,碰到了一个接着一个的棘手难题,很多都让他始料不及。
“最大的困难是人才。我带回的是美国技术专家团队,他们中大部分人不会说中文,而且很多是学者型的人才,他们有技术但是遇到问题解决不了,不适应国内的环境。”从论文成果到进入市场成为相对成熟的产品,这中间有一个对企业家和科学家来说是高风险、高投入的关键环节,而要实现这一环节的无缝链接,亟需大批既懂经营也懂科技的科技经营人才。为此,罗顺投入很大的精力来培养本土的团队。
第二个需要面对的问题,就是国内的经济环境、政治环境,以及大家对生物制药行业的误解,大家往往觉得今天投资,明天就能有回报。
“生物制药行业是一个长期投资,大量投资,慢回报的一个行业。所以,不论政府方还是投资方都会提出疑问:他们这么厉害,怎么还没赚到钱?整个社会上的反映也会是,干了两年半,怎么还没有成为世界最大的培养基公司?或者新药怎么还没有研发出来?”这一点让刚回国的罗顺颇感憋屈和无奈,“培养基不是做药的,我们是做原材料的,这是理念上需要纠正的。”
最重要的问题是,国内外都对本土公司的技术不看好,没信心。“很多人觉得,中国公司的技术绝对不如美国的公司,美国的东西一定比中国好。”罗顺说,这种心态似乎形成了一种惯性,植根于每个人的头脑中。“美国人觉得中国制药是劣质、质量不好,原材料质量更不好。我现在做生物科技技术,我也有一个理念,我做的是原材料的事,要做到跟世界一样的水平。”这是罗顺的目标。
从国家部委到地方政府,从投资方到合作方,每个人都在寄希望于罗顺,此时的他,背负多方压力,唯有埋首科研、尽心经营,用事实告诉人们,他的目标达到了。
瞄准生物制药的CPU――细胞培养基
细胞培养基既是培养细胞中供给细胞营养和促使细胞生殖增殖的基础物质,也是培养细胞生长和繁殖的生存环境,是生物医学工程中最重要的组成部分。细胞培养基市场主要由美国三大公司――美国英杰(Invitrogen/Gibco)、西格玛SAFCBio、海克隆(Hyclone/GEHealth)垄断。中国细胞培养基市场年需求量大约在600~700吨,由于目前中国并没有能够大规模生产细胞培养基的厂家,而现有的几家小型供应商的产品研发能力不足、生产技术和工艺又不成熟,所以产业化需求难以满足,中国市场上95%的培养基都需要依赖从美国进口,从而导致我国生物制药产业受困于成本高、受制于人的窘境,且如果国内研发、生产能力持续落后,发展缓慢,将长期依赖进口。
最初注意到细胞培养基,是罗顺还在美国生物制药公司的时候。当时,美国几家著名的生物制药公司都与他保持着联系,他们希望罗顺能给他们在这方面提供技术支持,或是担任顾问提供指导。朋友们就纷纷劝他,不如回国,开一个细胞培养基的公司。
“就像计算机的CPU一样,再好的计算机PC设计,如果没有CPU这个核心,生产不出好电脑。”罗顺回国后最成功的是,瞄准了生物制药的CPU――细胞培养基。
细胞培养基对生物制药的产业和行业而言,是一种关键的生产原材料,也是一项关键的生产的技术。罗顺早期的研发工作就是围绕生产的工艺开发进行的,主要是细胞代谢理论的研究、细胞培养基的开发、细胞培养工艺的开发。在对细胞代谢理论进行系统研究的基础上,罗顺建立了一个细胞代谢效率的理论,这个理论就是指导我们怎样给细胞提供最有效的营养,而这个最有效的营养组合就是细胞培养基。由他领导的CHO细胞培养课题组以其在业内一流的药用蛋白产量著称于世,创世界最高产量达每升11克,同时拥有3项专利,罗顺本人获得2010年安进科技创新最高奖。自此,他的科研实力在业界声名鹊起。
“我们把美国一流的细胞培养基技术带回来了,等于是带回来国际一流的新产品开发技术研发平台。短期内,可以研发出将近100种细胞培养基配方,这对中国的生物制药产业的意义是巨大的。”任何一个企业,凭借这项独一无二的工艺,就能涉入更多的生物制药领域,打造起核心竞争力。而对整个产业来讲,更是有着“革命”般的作用,它提高了整个产业的生产效率,发挥了榜样的作用。
打造生物科技的“黄埔军校”
如果说罗顺带回的细胞培养基技术,让我国生物制药行业摆脱了美国培养基公司对中国市场的垄断,而且能提高客户公司的生产的效率和核心竞争力。那他带回的干粉工艺流程,更是填补中国细胞培养基干粉生产的空白。
在罗顺的公司,美国CRB设计团队(曾参与编写美国GMP)首次为中国企业设计、监理、建设,并且这也是国内首家引进针磨技术的企业,生产车间采用国际一流的干粉生产设备。针磨技术解决了国内干粉培养基生产时温度、湿度、粒度稳定性等难题,取代了国内传统的球磨工艺,大大减少了培养基在研磨过程中的损耗,使得公司拥有了符合cGMP标准的工业化大规模细胞培养基生产平台,产能可达300吨/年。
在工艺开发的过程中,罗顺深刻地感受到,科学研究、成果转化和应用,人才不仅是一个非常重要的因素,而且是第一因素。甘肃健顺生物科技有限公司在成立之初就决定要培养年轻的人才队伍,因为这对公司的长期发展至关重要。
在此理念的指引下,依托“无血清细胞培养基工程实验室”,团队培养出了一批中国乃至世界的具有扎实理论基础和实践能力的生物技术人才。同时,与当地大专院校(兰州大学、甘肃农业大学、西北师范大学等)、科研院所联合培养人才,以能力培养为核心,综合素质培养为主线,培养技术型人才和高级经营管理人才,并在科学研究和产学研相结合过程中,掌握国际领先的研发设备,逐步探索出符合公司特色的培养体系。
“我们想打造一个开明、民主、自由的公司文化,也像在美国一样,很多年轻人都直呼我的名字。我们提供单身员工的宿舍,我们有食堂,食堂的伙食非常好。我们与高校联合组织篮球比赛、马拉松,给他们提供放手去做的条件,允许他们出错。”
罗顺对于人才培养可谓费尽心思。公司会对培养对象进行专业辅导培训。如:组织国外专家举办生物医药学科的科学讲座,使培养对象深入了解生物医药产业的先进理念和国际领先的技术水平;每周开设外国专家与新进人才在生物医药领域英语、汉语的专业语言交流提高课程,增强科研合作与交流的能力;鼓励和支持培养对象参加学术交流等活动,了解生物医药领域的一些最新研发动态,拓宽年轻人才的知识结构和研究视野。
在培养过程中发扬“传、帮、带”的精神。通过外国专家亲自到实验室指导实验的方式,培养他们的实验动手能力和独立开展科研的能力。在专家们规范严谨的指导下,一批年轻的科研人员已逐步掌握了试验的方法和操作的要领,并成为了我们科研团队的主力军。
同时,还会有计划地安排年轻科研人员跟随专家团队去境外培训进修,促进团队与境外、国外学者的交流,使年轻科研人才逐渐在国内外科学舞台上崭露头角,并逐步培养和成长为中国生物医药界的新生力量。
“我是希望,能打造出中国生物制药工艺开发――细胞培养基的‘黄埔军校’。”罗顺说,如果公司发展到一定程度,希望能在兰州大学或其他高校建立生物工程专业。他说,在美国,也只有为数不多的几所大学拥有这个专业。他希望能把该领域世界一流专家教授都请来讲授,这样,也能为国内这个领域培养更多人才。
携健顺生物扬帆远行
致力于“无血清个性化化学成分界定细胞培养基”及其工艺的研究开发,同时提供培养基配方委托生产、Clonepix细胞株筛选等技术支持配套服务,2011年3月,甘肃健顺生物科技有限公司(以下简称“健顺生物”)成立,罗顺是公司创始人。
“我们的最终目标就是,降低最高端的生物制药的成本,让更多的老百姓用上生物制药。”罗顺深谙生物科技的这一文化核心和理念,“我们哪怕做非常小的一件事情,也是希望为客户降低成本,用药去治病救人,我们公司的文化是植根于此的。”
目前,健顺生物的产品主要应用于生物制药(治疗性重组蛋白,包括单克隆抗体)、细胞治疗以及人/兽用疫苗的工艺开发与生产。
“健顺生物与美国领先细胞培养基公司一样,拥有世界一流的干粉生产线设备技术、工艺流程,年产量可达300吨,这是国内公司所不具备的。最重要的是,与欧美生物制药公司一样,拥有一流的高等生物细胞培养基配方开发基础理论与技术平台,就连美国三大培养基公司都不具备。”健顺生物独具优势的竞争力让他们初战告捷。
公司成立3年来,在罗顺的带领下,凭借自身全球领先的研发技术水平和过硬的产品质量,目前已产生强大的市场价值,已与兰州、成都、上海、广州、山东、北京、武汉、石家庄、浙江、等十多个省市地区超过35家生物药企建立业务联系,与30多家药企已签订了合作协议,并签订了工艺开发技术项目10多项。同时已与上海、成都等多家大型药企签订了培养基长期供应合同,完成了从一开始的10L、100L的小规模供应到现在10000升以上的批量供应的产业化规模,其中国内创新药开发领军(上市)企业康弘药业等多家知名药企已将我公司细胞培养基列入其新药临床申报,将健顺生物细胞培养基确定为其新药的唯一指定原材料供应商。同时,健顺生物与具有全球竞争创新能力的生物医药公司展开合作,签订了10年的委托供应研发协议。
当然,罗顺对公司未来的定位绝不止于此,在他看来,“这不只是一家以技术服务为主的企业和一支成熟的世界领先的技术团队,更重要的是以技术力量所带来的客观周边效应。公司落户兰州,希望能对甘肃生物制药行业的发展产生积极的影响,使甘肃省的高新技术产业园区在全国乃至全世界立于领先地位。”
为中国生物制药行业提供世界一流的细胞培养基与研发服务!力争在细胞培养基领域成为世界一流的技术与产品供应商!填补中国工业化无血清细胞培养技术和产品的空白!而罗顺作为健顺生物的掌舵人,更是踌躇满志、信心满满,相信梦圆时分已不再遥远。
专家简介:
罗顺,甘肃健顺生物科技有限公司创始人、总裁。
美国弗吉尼亚理工大学分子免疫学博士,美国哈佛大学医学院Dana-Farber癌症研究所博士后,毕业后加入瑞士生物制药公司(Serono),从事生物制药研发工作20多年,先后在BeckmanCoulter、JRHBiosciences、SigmaSAFC、基因泰克(Genentech)、安进(Amgen)等公司担任要职,主要负责研发技术部门工作,期间创办了GeneXPBiosciences公司。
细胞生物学的主要研究领域篇6
要说明白这把特别的“钳子”,我们还得从细胞说起。大家都知道,细胞是构成生物体的基本单位。细胞外面有细胞膜,细胞里面有细胞质和细胞核。而细胞内和细胞之间的信号传导的重要途径是通过镶嵌在细胞膜上的离子通道蛋白进行的。离子通道是细胞膜上的一类特殊亲水性蛋白质微孔道,是神经、肌肉细胞电活动的物质基础。可以说,细胞离子通道的结构和功能正常是维持生命活动的基础。
科学家们发现,离子通道的主要功能有:提高细胞内钙浓度,触发生理效应;决定细胞的兴奋性、不应性和传导性;调节血管平滑肌的舒缩活动;参与突触传递等等。离子通道的功能发生异常时,会导致机体整体生理功能紊乱,形成某些先天性或后天获得性疾病,会累及神经、肌肉、心脏、肾脏等系统和器官。许多疾病的发生和发展与离子通道的功能、结构异常有关。如人体细胞中的钾离子通道如果出了问题,可能会引起阵发性舞蹈手足徐动症。那么,科学家们怎么研究这些离子通道呢?这就要用到膜片钳技术。
膜片钳是从英文“PatchClamp”翻译而来。这项技术是由两位德国细胞生物学家埃尔温・内尔和贝尔特・萨克曼所发明。在1976年,他们为了研究细胞膜上单一或多数离子通道的分子活动,发明了这种记录通过离子通道的离子电流的技术。这一技术大大提高了细胞电活动的研究精度,是生物学研究领域的一次革命性突破。正因为如此,他们两人获得了1991年的诺贝尔医学与生理学奖。这一技术虽然问世只有十几年,但已在相关领域显示出了非常重要的意义和广阔的前景。
膜片钳技术是生物学和物理学相结合的成果。为了揭示细胞的生理过程,科研人员经常需要测量生物电信号,所以这就要用到物理学中的相关知识方法,从而形成了一门细胞电生理学。膜片钳技术是一门研究离子通道分子活动的技术,它要记录的是通过离子通道的离子电流。具体操作过程是这样的,运用微玻管电极(膜片电极或膜片吸管)接触细胞膜,以千兆欧姆以上的阻抗使之对接,使与电极尖开口处相接的细胞膜小片区域(膜片)与其周围在电学上分隔,在此基础上固定电位,对此膜片上的离子通道的离子电流进行检测记录。这种离子电流是非常非常微小的,所以要用电子学中的放大器来处理,并且最关键的,要把那些“杂质信号”(噪音信号)排除掉,所以,这是一项非常精细的技术。为了记录试验结果,整个系统里面计算机是少不了的。
如今,膜片钳已经是世界重要的生物学实验室里必不可少的仪器。科学家们用它发现了很多离子通道的秘密。借助这一技术,我国上海生命科学研究院的袁小兵和王以政研究员领衔的研究组,在国际上首次发现了引导神经生长方向的新机制。他们发现,神经纤维最前端生长锥的细胞膜上有一类称为“瞬间受体电位通道”(TRPC)的阳离子通道,正是这一离子通道起着传递神经纤维生长“方向指令”的关键作用。