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细胞生物学与医学的关系范文1
【关键词】细胞生物学 医学人文素质教育 方法和途径
【基金项目】项目名称:医学基础课程系列教学模块建立的研究与实践(项目编号:2009A009);项目名称:医学基础整合课程的研究与实践(编号:校教研2009W01)。
【中图分类号】R-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0163-02
长期以来,我国医学教育往往过于注重专业技术的培养,而轻视人文素质的教育模式,导致了当前医护人员的人文素质水平与社会需求存在一定的差距。据调查,当今频发的医疗纠纷中“因技术原因引起的占不到20%,其他80%均缘于服务态度 、语言沟通和医德医风问题”[1]。现今的“生物—心理—社会医学模式”要求医生既要接受自然科学的训练又要不断提高人文科学的修养;要求医生必须要通过生物的、心理的、社会的途径去关心、帮助和治疗病人;要求医生应掌握医学心理学、社会心理学的知识,具备广博的知识和处理医患关系的技能。随着大量科学技术手段应用于医学诊断和治疗中,导致了医学的非人格化和医患关系的物化。这就要求增加培养医学生进行医患沟通的技巧的相关课程[2]。近年来频频见报的医疗纠纷案例给了我们更大的警示:病人杀死医生,医患关系紧张,医学教育中融入人文教育刻不容缓。医学人文教育不应只是人文教育课的范畴,而是一个多方面全方位潜移默化的过程,这种教育应该从大一新生开始。细胞生物学是大一新生接触的第一门医学基础课,新生正是从细胞生物学这门课程认识细胞、组织、器官和个体,从而认识生命并敬畏生命。因此,从细胞生物学开始融入医学人文教育,如同在一张白纸上书写“生物—心理—社会”的现代医学模式历程。
1.细胞生物学教学中融入医学人文教育的必要性
纵观目前的医学细胞生物学课程教育,存在着以下一些弊病:①培养理念落后,多以课堂为中心,以教师为主体的传统教学模式,学生的主动参与较少,影响学生学习积极性。②理论课教学仅仅是为了使学生掌握针对本课程的专业知识,缺乏与其他基础课程之间,特别的人文素质教育之间的联系,也缺乏跟临床知识的结合,没能做到早接触临床的培养。③实验课教学也仅限于学生跟着老师做,按老师要求做,没能有效开展开放性实验,也没能把人文教育融入到实践教学中去。④医学教师观念守旧,缺乏开拓创新能力,教师的讲授内容仅限于单科,没能融合其他学科特别是医学人文素质教育来进行综合性施教。教师的素质与能力已不能适应新形势的需要。早在20世纪70年代,就有学者[3]精辟指出,医学模式已开始从生物医学模式向生物—心理—社会医学模式转变。医学教育要适应医学模式的转变,就必须转变教育思想和教育观念,需要改变传统的医学教育模式,调整医学生的培养目标。面对这些问题,医学基础阶段的医学教育改革已势在必行。在医学细胞生物学基础课程中融入医学人文教育顺了应时代趋势,符合了社会需求。
2.在细胞生物学教学过程中融入医学人文教育的方法和途径的探讨
细胞生物学是现代医学的基础和支柱学科,是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次来研究细胞的生命活动的基本规律。医学要解决的问题是阐明人的生、老、病、死等生命现象的机制和规律,并对疾病进行诊断、治疗和预防。而细胞是体现人生、老、病、死之单位,与医学的关系极为密切。医学细胞生物学不仅为其他医学课程打下基础,而且有助于培养良好的科研思维习惯和科学素质,为医学生在今后的临床工作中,不断地提高发现问题、研究问题和解决问题的能力奠定基础。因医学细胞生物学的基础性如此重要,因此在医学细胞生物学中融入医学人文教育具有重大的意义,使医学生从进医学院校开始就接收医学专业课程和医学人文教育的双重润育,养成医学专业课程与医学人文相结合的思维模式,帮助医学生树立正确的人生观、世界观、价值观。在学习医学细胞生物学基本知识的同时,如何将人文教育融入教学之中,成为社会需求的教育的一部分,避免发展的片面化和畸形化 ,使医学生的综合素质全面提高,适应当代“生物—环境—社会—心理—医学工程”模式发展的需要 ,满足人民群众对现代医学教育和医疗服务的需求[4] 。结合医学细胞生物学教学特点,笔者认为可从以下几方面来开展。
2.1在理论教学过程中融入人文素质教育。在医学细胞生物学专业课教学中可以选用本专业发展史上标志性事件、著名科学家的事迹等启发学生。例如:在学习细胞衰老与死亡此章,笔者于课堂开始时,用美国生物学家莱昂纳多·海弗里克挑战已成定论几十年的诺贝尔医学奖获得者卡雷尔所提出的“不死的细胞”理论的故事,让学生了解医学的发展历程和医学专家对医学发展做出的贡献,引导学生去求真求美,有质疑的勇气和敢于挑战权威,协助学生树立正确的科学道德观与思维方法。
2.2在实验课教学过程中融入人文素质教育。实验课是分组授课 ,既有利于培养学生的团队协作精神,也有利于教师与学生就社会热点和技术前沿问题进行探讨,在探讨的过程中可以融入人文教育。例如:医学细胞生物学实验中有细胞融合实验,把两种细胞融合成一个新的细胞。来探讨医学上曾有人将通过将人与兔的细胞进行融合得到胚胎干细胞这样一个“混种”以及“克隆猴”的案例,让学生发表自己的观点和看法。引导培养学生运用辩证思维来看问题 ,遇到一些争论性的问题时,学会区别利弊。科技的进步往往伴随着质疑,我们要利用科技进步有利的一面,把不利的一面尽量缩小化。给学生讲解这种技术可以为多个白血病、肿瘤、神经系统疾病患者解决痛苦,让学生能综合性地看问题。
2.3充分发挥教师的人格力量。若想学生全面发展,教师必须以身作则,起到带头作用,只有教师自身的良好素质,才能引导学生实现医学专业基础知识与人文素质教育的有机结合。教师要更好地理解全面发展的教育方针,逐步建立融传授知识、培养能力、提高素质为一体的教育理念,用系统观念指导确立人文素质教育目标,在课堂讲授与课间交流时,在医学知识传授和技能培养的同时,传授人文医学知识、培养医学生的人文精神,为学生创造人文素养的良好环境,用自己的言谈举止来影响学生[5]。
因此医学细胞生物学教学的过程中融入医学人文教育,使医学生从进医学院校开始就接收医学基础专业知识与医学人文教育的双重润育,培养医学生既有在正确认识自己的同时学会与社会沟通,懂得如何跟病人、病人家属、上下级、同行打交道,如何与他人协作共事等基本人文素质,又有精通的专业技能知识。通过在医学细胞生物学教学过程中融入人文教育,启发医学生,唤醒他们对人生高尚情感的追求和思考,帮助医学生树立正确的人文主义世界观、价值观,培养医学生的创新精神[6],最终使医学生毕业后能成为专业技能精通并具有高尚医学情操的对社会有用的医学精英人才。
参考文献:
[1]中国医师协会.医患关系报告:八成医疗纠纷有关医德医风,2004.
[2]武晓静,黄岚.加强临床实习生防范医疗纠纷能力的培养[J].中国高等医学教育,2006,(1):24-25.
[3]李兆松,王忠彦,吕海波.试论医学模式转变与医学教育改革[J].西北医学教育,2005,13(2):124-128.
[4]李力,易萍,韩新关等.医学模式与医学人文教育[J].西南国防医药,2011,21(12):1392-1393.
[5]刘战丛,张文华.外科学教学中人文教育的渗透方式探讨[J]. 医学信息,2010,23 (8):2817-2818.
[6]曾祥福.试论我国医学院校的人文教育[J].教育与职业,2006(21):109-111.
细胞生物学与医学的关系范文2
【关键词】 中医学教育;现代生物学;教学
随着中医学教育的迅速发展,现代生物学内容课程在中医学教育体系的地位日益加强。但是,现代生物学课程开设的历史相对较短,与中医药学知识体系尚待进一步的融合。本文对于现代生物学教学在中医学教育中的地位、教学内容完善的思路和方法进行了思考。
1 明析中医之体,明确教学目的
明确中医学与生物学的关系是理解现代生物学在中医学教学中地位的必要条件。生物学是中医学的主要科学理论基础。中医学作为一门医学科学与西医学相同,其对象为作为生物学存在的人类。中医学在对人体解剖学、生理学等生物学范畴之历史认识基础上,巧妙地以古代哲学思想为工具,经过数千年的临床实践,不断完善其独特的理论体系。生物科学为中医之体。
生物科学为中医之体,这决定了现代生物学在中医教学中不可或缺的地位。医学的形成和发展是生物科学成就运用的结果。中医学在产生和历史沿革的过程中着眼于古典生物学,同时又借鉴了古代哲学对生物体人的认识,有着当时历史阶段的先进性,并在当今临床医疗的某些方面较西医仍有一定的优势。然而,中医学与现代生物学的衔接却有些差强人意。与之形成鲜明对比的是,近代西医密切跟踪现代生物学的迅速发展,因之取得了相当的优势。因此,从现代生物学角度完善对中医学理论的诠释,进而为中医学理论发展提供更多思路,可以更好地说明中医学“源”和“流”的问题,为中医学的继往开来铺平道路。中医学与现代生物学的有机融合是时代的要求,而在中医学教学中加强现代生物学教学是必要的实现途径。
社会的发展和人类对健康的追求是医学进步的源动力,而生物科学知识的发展及其在医学科学的应用是实现这一要求的必经途径。从而,人类对医学进步的需求为生物学发展提供了巨大生命力。医学科学扎根于生物科学,并从中获取营养;二者又休戚相关地伴随时代进步。在现代生物学的带动下,西医学的发展为人类健康做出了巨大贡献;中医学饱含了丰富中国传统文化底蕴,如何借力于现代生物学而承前启后,是亟待解决的问题。在遵循经典中医学理论框架的基础上,合理运用现代生物学的知识体系,适当地对中医学理论增添现代生物学范畴的诠释,“古为今用”与“今为古用”并举,是中医发展的历史必然。现代生物学在中医学教学中的加强遵循了中医学发展的必然和人类社会发展的规律。
当今生物学的进步为中医学和西医学均提供了广大的发展空间。中医学必将在现代生物学平台上发扬光大--不要局限于历史渊源的角度,习惯性地将生物学只划归西医学的范畴,无意中将生物学与中医学剥离开来。割裂中医学与生物学的关系,就使得中医学丧失了其科学性的基础。
明确了生物学为中医之体,在中医学教育体系中完善现代生物学教学的目的和迫切性则是不言而喻的。学生在掌握现代生物学知识后将获得更大的中医学研究潜能,并会自觉地从生物学知识理论源泉中为中医学发展汲取营养。为了顺应中医学教育发展的这一趋势,既需要加强现代生物学课程建设,也有必要结合中医学专业特点创新现代生物学教学方法。
2 服务中医之本,精选教学内容
现代生物学课程的开设是对中医学教育的有益补充,但要考虑不能过分加重学生负担。在中医药院校现行五年学制的时间内,中医学专业学生需要完成中医学课程和西医学课程,任务之重已不言而喻。学制改革为七年制是一条有研究价值的途径,但短期内不会成为现实。我们当然也不能照搬其它一些国家的做法,即以完成生物学专业的本科教育作为进入医学院的前提要求。但是,我们还是可以将其作为借鉴,探索有选择地将精华版的普通高等院校生物学专业的相关专业课程列入教学内容。结合中医学专业的特点,本着学以致用的精神,有目的地筛选内容,在不过分增加于学生学习负担的前提下,将部分重要的有关课程列入教学计划;其它课程或者学生们已有必要的了解,或者与中医学的发展关系不是很密切,在目前情况下可暂不考虑。
现代生物学课程开设的目的是系统性地为学生引入现代生物学概念,介绍理论,使之服务于中医药学的发展。综合考虑上述因素,现阶段课程内容的设置有必要包括以下几个方面。
其一,化学在一定程度上是现代生物学的基础,是生物学的语言。学生在高中阶段积累了一些化学知识,但仍需要有系统地提高,以便为更好地学习现代生物学知识奠定基础。可以将有机化学、物理化学和胶体化学的重点内容进行综合,合并开设一门课程。在兼顾基础内容的全面性的同时,结合现代生物学教学的需要,精选重点教学内容。例如,物理化学中的热力学内容与生物学中细胞膜脂双层的形成、分子生物学中蛋白质疏水作用的原理有密切联系,则应当作为课程的一级内容。
其二,实验动物学是近代生物学乃至医学的重要支柱,是中医学证候模型研究的基础。掌握实验动物学的基本原理,掌握实验动物的背景材料,充分考量实验动物与人体在行为学等方面的差异,遵循正确的操作规程,是建立中医学证候模型并正确评价结果的要求。同时,学习实验动物学的知识也勿庸置疑地可以开拓中医学证候模型设计的思路。
其三,分子生物学和细胞生物学已成为现代生物学研究的平台,作为中医药研究的新兴手段。这两门学科已经与现代生物学的许多领域联系密切,知识体系形成交叉,内容非常丰富。通过课程的学习,学生将领悟从微观角度阐释中医学知识体系的思路和方法。例如,在现代生物学中的信号传递体系中,生理、病理或药理等信号沿相应的通路传递,经过细胞内复杂的网络系统的精密调制,而最终发挥效应,即代谢改变、基因表达水平变化等,反映在中医学临床的观察,则为人整体的气血阴阳的变化。
3. 遵循中医之道,创新教学思路
中医药学根据古代生物学对人体的认识以及临床观察的积累,成功总结并应用了整体观和阴阳平衡等理论。经典中医理论经受了历史考验,在当代医疗体系中发挥着举足轻重的作用,并正在被更深入地研究和发掘。中医学久经临床检验的思想理论是中医学的根本,中医理论拥抱现代生物学是中医传承和发展的必经途径。在现代生物学有关内容的教学过程中,教师要强调中医学与生物学的血肉至亲关系,结合自己对中医现状的了解和在教学科研中的心得体会,适当提示从生物学角度考察中医学的线索,在潜移默化中培养学生学以致用的能力。同时,教师有必要根据有关中医药研究的现状和发展趋势适当调整授
课内容,以更好地为发扬传统中医药学理论服务。
在中医学教育体系中,中医药类专业课程自然占据主导地位,因而学生养成了吸收和消化知识的相对固定的思维模式。为了使现代生物学的教学适应这种思维模式,教学思路需要创新。在科研和教学实践中,我们注意到中医理论与现代生物学的逻辑思路包含内在的相似之处。我们可以据此在教学中将现代生物学的知识与古典的中医学内容进行类比,从而既有助于学生接受现代生物学知识,又便于学生将来学以致用,利用生物学的知识中去思考和解决中医学的“源”和“流”的有关问题。这种创新的教学思路在下面的两个例子中有所体现。
在考察某个信号对生物体系的影响时,需要整体地研究复杂的信号传递网络系统,分析系统的平衡状况的变化;而整体观念和平衡思想是中医理论的重要原则。有鉴于此,在教学中
则可先行回顾宏观中医学的有关理论,再转而引导学生进入微观领域学习信号传递网络中的多种信号传导分子如何精密调制信号,实现整体平衡的。
在介绍基因组和蛋白质组的知识内容时,可以将基因组视为静态的阴,蛋白质组为动态的阳,基因携带的遗传信息为蛋白质编码,而基因的功能需要蛋白质表现出来,这样就形成了阴阳互生的关系;二者功能正常,则阴平阳秘,生理状态正常。这样,基因组和蛋白质组二者的生物功能及其联系就可呈现在学生面前。
细胞生物学与医学的关系范文3
1.改变教师的教学理念
由于各方面的原因,一直以来在大学更看重的是科研项目的申请、课题的研究,而忽视了学校本应有的课堂教学。有的教师可以一本书、一个课件延用几年不更新,更有甚者多年不参与教学工作,忘记了作为教师的初心、本职,因而,教学改革首先应该改变的是教师的理念。理念其实就是我们对某种事物的观点、看法和信念,在大学里教学应被视为最博大精深的科学,用耶鲁大学教师们的话说,叫“教书比天大”。作为教师,首先,应该以站讲台为天职,敬畏讲台,敬畏课程,视每一节课为一件艺术品,精心设计,精心制作,从中享受乐趣,获得成就感;其次,授课非授书,授课表现为教学过程的动态性和与学生间的交流性,而授书则是一种静态性、局限性和禁锢性。教师应把握课程的精髓,引导学生学习知识而不仅是课本;第三,就是教师的素质,不仅要有较高的业务水平,更要体现敬业、奉献精神。教师不仅仅是一个职业,而是一项为之奋斗终生的事业,教师以自身的学术魅力、人格魅力,来塑造学生,用自己的德、才、情给学生以潜移默化、终身受益的影响和感化。我们首先要求每位教师必须通讲全部课程,并通过录像将授课过程反馈给科室全体教师,保证课程节点的统一性,此外,定期组织会议沟通相关内容的新进展,进行学生问卷调查,将教学结果量化打分记入年度考核,以此提高教学质量。
2改革教学的思路和重点
教学改革并不等于让传统教学所拥有的优势寿终正寝,而是需要改变侧重点,把教会学生学习方法、激发学生自主学习和探究的动机、调动学生参与知识建构的自觉性和积极性列为教学的重点。一直以来,大学教师的授课已经模式化,按照传统的教育理论框架安排教学、考试,将学生当成标准化的产品检验,控制好及格率,就算是圆满完成了教学任务,这是最为简单省事的教学模式。然而在知识转瞬间就已过时的今天,在学生对高科技的了解远超上一代人的今天,教师不该只是灌输知识的百科全书,而应是主动学习的榜样和帮助学生学习的教练。
2. 1引导学生主动获取知识现在的课堂上,一般都是老师授课一学生听讲一课下拷课件的模式。虽然教室里会有60一200个学生,但几乎(甚至完全)没有人与人之间的互动;此外,由于课堂教学时数有限以及部分内容与高中阶段的重复,故不可能通讲全部教材内容,但如果只讲新内容又势必会使知识支离破碎,缺乏完整性,因此,掌握好教师的课堂讲授和学生课下的自主学习之间的分寸非常关键。如果授课不再占用全部课上时间,而是根据学生的个性化需求,弹性安排作业和考试,就不需要继续保持那种所有学生都统一步调的“工厂模式”,这样学生就可以根据自己的节奏来安排学习进度。在实际教学中,我们尝试让学生参与教学过程,课前学生或个人或组成学习小组,利用教材、参考书、网络完成预习,写好每一章的提要或要点梗概,教师则充分把控好课堂授课以及师生间、同学间互相切磋学问、讨论问题的时间,之后要求学生对每章作一小结。师生间的讨论学习可使学生能够自主思考问题,学习知识,而教师的PPT课件及后续的讲授保证了教学内容的完整性。比如,在学习内膜系统这章,涉及各种细胞器的形态结构部分由学生自学。
细胞生物学与医学的关系范文4
要在临床医学本科生中开展再生医学课程,首先必须有合适的教材和参考书。再生医学的相关知识零散分布于基础医学及临床医学多门课程的多个章节中,不利于学生对于再生医学基础知识的系统学习和研究。虽然有相关专著,如《再生医学原理与实践》(付小兵主编)和《再生生物学与再生医学》(斯托克姆主编)等,这些书籍主要内容涉及再生医学相关的各个领域,对再生医学的基本内容、基本原理以及在临床的具体实践均作了详细的论述,但这些不适合作为本科生以及研究生的教材使用,只能作为参考书籍供从事再生医学研究或者组织工程研究的人员学习。
为此,来自南通大学、北京大学、复旦大学、中国医科大学、四川大学、上海交通大学、第四军医大学、江苏大学等全国十多所高校的专家共同编写了再生医学教材。该教材参编人员长期从事再生医学相关研究,其中多数人员曾主持或主要参加国家“973”计划、“863”项目以及国家自然科学基金项目,已在国际再生医学相关杂志发表较多的系列论文,并获得了多项发明专利,相关高技术新产品的研发与应用正在深入推进。在编写过程中参考了大量国内外书籍和最新文献,教材编写内容反映了当今国内外再生医学的现状与趋势,从再生医学的原理与基础知识,到再生医学新技术新产品及其临床应用分别予以阐述。全书共18章,其中1至6章重点介绍再生医学原理与基础知识,包括再生医学概论、再生的生物学机制、干细胞与再生医学、组织工程与再生、组织器官移植与功能重建和再生医学面临的挑战,7至18章侧重介绍再生医学新技术新产品及其临床应用,包括皮肤再生、骨再生、软骨再生、肌与肌腱再生、心肌再生、神经再生、血管再生、胰腺再生、肝脏再生、牙齿再生、角膜再生和再生医学研究进展。该教材不仅适用于生命科学、医学、生物工程、材料科学、化学等专业的本科生、研究生,也适用于相关专业的教师、研究人员、医生和工程技术人员。
2课程设置和教学内容安排
再生医学的内容非常广泛,涉及从组织器官的发育到基本结构、从病理生理改变到细胞分子机制、从临床表现到治疗策略等多个方面,由此可见再生医学是一门从基础到临床的课程。因此我们选择在5年制本科生的二年级下半学期开设该课程。学生在前期学习中已经掌握了人体解剖学、组织胚胎学、生理学、生物化学、细胞生物学和病理学等基础医学知识,为再生医学的学习奠定了良好的理论基础,同时也有利于向临床医学课程的过渡。
由于临床医学本科生课程安排较紧,再生医学的理论计划学时仅为36学时,如何在有限的学时内激发学生的学习兴趣并获得尽可能多的信息成为教学的关键。在教学内容的安排上要突出教学重点和难点,避免面面俱到,通过包括多媒体和传统教授等多种教学手段的联合应用,尽量深入浅出,激发学生的学习兴趣。例如,在再生医学原理和基础知识的学习中,以基本概念和理论的讲授为主,从研究的历史出发,让学生了解其发展历程及需要解决的问题和发展趋势,激发学生探索再生医学知识的热情和研究兴趣。对于再生的分子机制和干细胞等目前研究的热点问题,在介绍基本概念和原理的基础上,结合最新研究进展,使学生对再生医学所涉及的方法和策略等有进一步的感性认识。在各个组织器官再生的学习中,首先简要回顾该组织器官结构及发育过程,然后讲解其损伤后的病理及分子变化,最后结合相关的新产品、新技术介绍其再生策略及在临床的应用,使学生建立起清晰的思考脉络和整体思维能力。
除了课堂教学,还可开展研究性教学。由于教学时间和教学条件的限制,目前还未能在全体学生中开展实验教学,但可以接受部分有兴趣的学生参与教师的科研工作。通过实际的研究工作,有利于开发学生的智力和创新思维能力,将抽象的书本知识转化为实践,使学生对再生医学的基础研究具有初步的认识和了解,增强实际工作的能力,以便更好地将这些知识应用于今后的临床研究和工作。
3教学方法和教学效果评价
由于再生医学是一门新兴的课程,没有可供参考的教学经验,而且部分章节如再生的生物学机制等内容比较抽象和枯燥,对于二年级本科生来说具有一定深度,较难理解,因此如何在教学过程中应用适当的教学方法对教学效果具有重要的影响。目前在医学生的教学中常用的教学方法主要包括讲授法、任务驱动教学法、参与式教学法、案例教学法、角色扮演法、以问题为基础的教学法和标准化病人教学法。不同教学方法各有利弊,应根据不同的教学内容采用不同的教学方法。
在讲解一些目前研究比较成熟的组织器官再生如皮肤再生时,可以结合美容整形等学生感兴趣的问题,调动学生的积极性,以典型病例为教材,同时对目前市场上较为成熟的产品进行分析,了解这些产品在临床应用的优缺点和适用范围,加强学生的直观认识。在一些目前研究还不成熟的领域,可以讲授法为主,重点讲解基本原理,并注意新知识、新进展的讲解及现有的困难和未来的发展方向,并可适当提出一些开放性问题,通过讨论等学生参与的环节充分调动学生的想象力和创造力,活跃课堂气氛,同时使学生看到研究的希望并激发浓厚的研究兴趣。例如在讲解干细胞与再生医学关系时,可以在介绍干细胞基本概念的基础上,通过对最新文献的学习,使学生了解干细胞研究的基本方法和发展动态,有助于培养学生的逻辑思维能力。对于再生医学中应用到的技术方法,通过录像演示教学动态地展示给学生,在条件允许时,组织部分感兴趣的学生参观实验室,并邀请有使用经验的教师讲解每种仪器的功能和使用方法,进一步增加了学生对相关研究的直观认识。虽然基本理论的学习有助于学生建立起再生医学研究的整体印象,但再生医学毕竟是一门发展极为迅速的学科,新近的重要研究成果有助于激发学生学习和探索的兴趣,弥补基础理论教学的不足。
在再生医学教材正式出版前,以再生医学讲义作为教材,在本校临床医学本科生中进行了初步尝试。通过以上教学方法的综合使用,不但有效地提高了学生对再生医学课程内容的兴趣,也使学生对进一步深入学习和研究再生医学有了浓厚的兴趣。
细胞生物学与医学的关系范文5
关键词: 病理解剖学;教学;研究;学科建设
病理学(pathology)是一门研究疾病的病因、发病机制、病理改变(包括代谢、机能和形态结构的改变)和转归的医学基础学科。病理学的研究方法分两大类:一、人体病理学研究方法,包括:①尸体解剖(autopsy),即对死亡者的遗体进行病理剖验,是病理学的基本研究方法之一。②活体组织检查(biopsy),即用局部切取、细针吸取、搔刮和摘取等手术方法,从患者活体获取病变组织进行病理检查。③细胞学(cytology)检查,是通过采集病变处脱落的细胞,涂片染色后进行观察。二、实验病理学研究方法,包括:①动物实验,是运用动物实验的方法,可以在适宜动物身上复制出某些人类疾病的模型,并通过疾病复制过程可以研究疾病的病因学、发病学、病理改变及疾病的转归。②组织培养和细胞培养,将某种组织或单细胞用适宜的培养基在体外培养,可以研究在各种病因作用下细胞、组织病变的发生和发展。病理学是基础医学和形态学科中重要学科,是医学生成长为临床医生的重要环节,也是沟通基础医学与临床医学的桥梁学科,起着承前启后的作用。作为高校病理学教师或者是附属医院病理学医师,都要掌握病理学科中教学、诊断、研究这三方面的内容,全面发展。作为高校病理学教师,仅懂得教学、研究,不会诊断,这是不够的,因单纯病理教学是枯燥,乏味,没有临床病理实践,就等于“无本之木,无源之水”。作为附属医院病理学医师,仅懂得诊断、研究,不会教学,这也是不够的。病理学科中教学、诊断、研究这三方面的关系相互渗透、相互交叉,有着密切的关系,是分不开的。以下是我个人观点谈一谈教学与研究、教学与诊断、研究与诊断三者的关系:
一、教学与研究的关系:作为高校病理学教师或者是附属医院病理科医师,病理学教学和研究活动是不能分离的。教师的任务不仅是教学,还有医学科学研究工作。教师仅有教学工作,而不搞研究工作,即使这位教师教学水平有多高,也存在着明显的弊端和缺陷,因为他带出来的学生可能也只会教学,不会研究,这样教师是一个不完整的高校病理学教师。只有病理学教学,还会做病理学研究工作的高校病理学教师,才是合格的高校病理学教师。因为教学与研究的关系是相互相成、相互促使,不能孤立存在的。比如:病理学教师在心血管病理方面,特别对冠心病、高血压病的病因、发病机制及病理变化有很深的研究及理解,他们在给学生上心血管疾病这一章节的时候,就会得心应手,栩栩如生、生动活跃,增加教师自信心。教师的教学如果没有一定的理论指导,没有以研究为依托的提高和深化,就容易固守在重复旧经验、照搬老方法的窠臼里不能自拔。这种教学与研究的脱节,对教师的培养和教学的发展是极其不利的,它不能适应21世纪高等教育教学改革的要求。因此,病理学教学与研究的关系是相辅相成、相互促进,不可分割,更不能孤立存在的。
二、教学与诊断的关系:作为高校病理学教师或者是附属医院病理科医师,其诊断水平包括①尸体解剖诊断(autopsy);②活体组织诊断(biopsy);③细胞学诊断(cytology)。如果病理学教师或者是病理科医师诊断十分正确,其病理学教学质量就会得到保证,学生的水平也就大大提高,这就是名师出高徒。反之,如果病理学教师或者是病理科医师诊断不正确,其病理学教学质量就会得不到保证,学生的水平也就会大大降低了,教学质量越来越差,造成恶性循环。高校病理学教师或者是附属医院病理科医师通过教学后,促使他们认真地学习、上网查找病理学教学用典型的大体、镜检、免疫组织化学及电镜的图片及资料,这样也就会提高其病理诊断水平。高校病理学教师或者是附属医院病理科医师,在医院病理科实践工作过程中,通过尸体解剖、活体组织检验及细胞学诊断,收集典型疑难的新病例,制作成多媒体课件,建立病理学图库,在网上,提供给病理学教师、病理科医师及医学生共享,也是给病理学教师、病理科医师也是一个学习机会。医学生可以随时上网了解所学内容,扩展知识范围,查询最新医学信息、网上检索、网上答疑,网上交流已成为医学生学习中不可缺少的一部分,只有这样,才能大大提高教学质量。因此,病理学教学与诊断的关系是相辅相成、相互促进,不可分割,更不能孤立存在的。
细胞生物学与医学的关系范文6
衰老(ageing,senescence)是本世纪生物学研究的方向之一。随着生物技术、分子生物学和现代医学的发展,揭示衰老的机理,探索出高效、安全可靠的抗衰老方法,这就是衰老生物学和老年医学研究的重要领域。近几十年来,随着各边缘学科的飞速发展,人类对于衰老的认识也从整体动物水平推进到了细胞和分子水平,在大量实验证据的基础上提出了许多学说,为推进衰老与抗衰老的研究,本文对与衰老机理相关的问题概述如下。
1 衰老概念的研究
衰老又称老化,通常是指在正常状况下生物发育成熟后,随年龄增加,自身机能减退,内环境稳定能力与应激能力下降,结构、功能逐步退行性变,趋向死亡,不可逆转的现象[1]。是生物体细胞、组织、器官在结构及功能上表现出的种种退化。疾病或异常因素可引起病理性衰老(pathological senility),使上述现象提早出现。
衰老又可分为生理性衰老(physiological senility)及病理性衰老两类,生理性衰老是指生物体自成熟期开始,随增龄发生的、受遗传因素影响的、渐进的全身复杂的形态结构与生理功能不可逆的退行性变化,也称正常衰老。病理性衰老是指由于疾病或异常因素,所导致的衰老加速,也称异常衰老[2]。
近年来中医学主要认为衰老是由阴阳失调、脏腑虚衰、精气神亏耗所致,多从肾虚衰老学说、脾胃虚弱衰老学说、津液不足衰老学说、肾虚血瘀衰老学说、气虚血瘀衰老学说、脾肾两虚夹瘀衰老学说、多脏器虚损与气滞血瘀痰浊衰老学说进行了机理解释和证候的归类,但至今未形成统一的中医衰老概念,值得特别关注和研究。
2 衰老生物学标志的研究
由于衰老的变化是多种因素联合作用的结果,包括先天性的遗传因素和后天性的环境因素,因而存在着显著的个体差异。同龄个体衰老程度因人而异,反映人的实际衰老程度除了日历年龄外,还有“生物学年龄(或生理学年龄)”,人的生物学年龄可根据其生理和解剖状态进行估算,表示其组织结构和生理功能的实际衰老程度[3]。 Mooradian等将衰老的生物学标志的标准概括如下:(1)该标志与年龄有定量关系,相关性愈强,灵敏度愈高;(2)该标志不因疾病而改变;(3)该标志不因代谢或营养变化而变化;(4)影响衰老进程的因素亦能影响该标志;(5)永生化细胞中不存在该标志的变化。使用衰老生物学标志进行分组,可避免因同龄实验动物老化程度不同造成的误差,解决按日历年龄无法解决的“未老先衰”和“老而不衰”问题。目前已发现某些细胞水平及分子水平的衰老生物学标志,染色体端区长度可作为人类细胞的生物学年龄标志,是人类细胞的计时器。但已知的标志尚不能完全满足所有标准[4]。
3 衰老机理的研究
3.1 衰老机理的中医研究 对衰老机理的研究,以虚立论者很多,其中有肾虚致衰学说、有脾虚致衰学说、有脾肾虚损致衰学说等[5]。根据中医整体观念和五脏相关理论,应强调五脏虚损是衰老的主要基础。传统的中医理论认为衰老的机理有如下几种。
3.1.1 精气神衰老学说 中医认为精、气、神三者的状态标志着一个人的健康,如三者虚衰,则是衰老的征象。《太平经》提出“精、气、神”是支配着人体生命的三大元素。历代医家又对此进行不断充实发挥,丰富了学说内容。《黄帝内经素问集注》说:“神气血脉,皆生于精,故精乃生身之本,能藏其精,则血气内固,邪不外侵。”可见历代医家对人体的精、气、神非常重视,精充、气足、神旺即是健康的标志,如精亏、气虚、神萎则是衰老的征象,从精、气、神三方面的表现,完全可以反映出人体衰老的程度。
3.1.2 肾虚衰老学说 肾虚衰老学说在衰老机理的研究中受到普遍认同,肾为先天之本,人体生长、发育、衰老以至死亡的过程就是肾气逐渐充实、隆盛、衰少乃至衰竭的过程。人体生长壮老的过程,以及寿命的长短,很大程度上决定于肾中精气的盛衰。中医认为:肾藏精,主生长发育与生殖。肾所藏的精包括先天之精和后天之精,先天之精禀受于父母的生殖之精,所以称肾为“先天之本”,后天之精指脾胃运化而生成的水谷精气和脏腑所化生的精气。肾主骨生髓,髓养骨,髓少不能充养骨骼,会致骨质疏松,脑为髓之海,髓海空虚,会出现眩晕及老年痴呆,腰为肾之府,齿为骨之余,肾外荣于发,开窍于耳和二阴。以上齿、骨、发的生长状况及听力等是肾气盛衰在体表的表现,是判断机体生长发育状况和衰老程度的客观标志。
3.1.3 脾胃虚弱衰老学说 脾胃为后天之本,为气血生化之源。脾胃在人体活动中起着升降枢纽的作用,肾中的先天精气也依赖于脾胃化生的后天水谷精微的充养。李东垣在《脾胃论》中谓脾胃是化生元气的本源,脾胃损伤必然导致元气不足,而产生各种病变,提出“诸病从脾胃而生”,脾虚则“气促憔悴”、“血气虚弱”等观点,认为脾胃虚弱是导致衰老发生的主要原因。
3.1.4 阴阳衰老学说 《素问·生气通天论》“阴平阳秘,精神乃治;阴阳离决,精气乃绝”。中医学认为阴阳之间的变化是一切事物运动变化的根据,同时也是生命生长、发育、衰老以至死亡的根本原因。机体衰老的过程也就是阴阳失去平衡,出现偏盛偏衰或阴阳两虚的结果。若进一步发展,阴阳不能相互为用而分离,人的生命活动也就停止了。
3.1.5 瘀血衰老学说 《素问》谓:“使道闭塞不通……以此养生则殃。”“使道”即血脉,明确指出血脉不通有碍养生长寿。瘀血产生后,气血运行受阻,脏腑得不到正常濡养,气化功能受损;同时代谢产物不能排泄,堆积体内,毒害机体,从而形成恶性循环,加速衰老[6]。另外尚有肾虚血瘀衰老学说、气虚血瘀衰老学说、脾肾两虚夹瘀衰老学说、多脏器虚损与气滞血瘀痰浊衰老学说,虚实夹杂多因素致老说日益引起关注,值得关注和进一步研究。
综上可见各家对衰老的认识不尽相同,但正是百家争鸣,才促进中医对衰老的逐渐深层认识;也正是各种学说的相互渗透,相互补充,才形成较完整的中医衰老理论体系。
3.2 衰老机理的现代医学研究 随着生物技术、分子生物学和现代医学的发展,人们对衰老有了深层次的认识,主要从整体水平、器官水平以及细胞水平和分子水平对衰老的机理进行研究。
3.2.1 衰老机理的整体水平和器官水平的研究 衰老机理的研究始于整体水平和器官水平,这是开展细胞水平、分子水平研究的基础。衰老机理的整体水平和器官水平研究,主要表现在形态和功能两个方面。形态变化是细胞、组织、器官退行性改变引起的,在逐步衰老过程中,细胞凋亡或坏死导致数量减少,脏器萎缩、变性,组织弹性减低等,从而引起多种生理功能逐渐减退,通常称之为Shock定律。但是,由于各种脏器自身特异性不同,因而功能减退的程度不尽一致;又因个体具有不同的综合功能,所以衰老常以复杂的形式表现出来,这就是生理性衰老的特征。随着年龄的继续增长,老年人的内环境可能处于“失衡”的边缘,某些组织、器官、系统的结构与功能发生特异性变化,就可能引起老年性疾病,这就是病理性衰老。但是,生理性衰老和病理性衰老只具有理论意义,实际上很难区别开来,两者往往同时存在,互相影响,互相促进,从而加速了衰老的进程[7]。 20世纪80年代前,技术与手段所限,国际上从器官水平、整体水平研究衰老机理多年,但成果寥寥。所举学说繁多:基因控制说、自由基损伤说、代谢产物交联说、体细胞突变说、差错积累说、免疫紊乱说等不下数百种,各有千秋,众说纷纭,莫衷一是。
3.2.2 衰老机理的细胞水平和分子水平的研究
3.2.2.1 遗传基因与衰老 20世纪后期“一切生物学关键问题必须在细胞中寻找”几乎成为生物学家的共识。细胞是生物体的基本单位,也是生物衰老的基本单位。细胞衰老时细胞体积增大,不均一性增加,染色体畸变及溶酶体增多,细胞的增殖能力减退,甚至完全停滞,使功能细胞难以更新,脏器萎缩,机能衰退。生长停滞是细胞衰老的突出表现,也是引起生物衰老诸因素中重要一环。同时,DNA损伤修复能力下降。
随着对衰老的研究,焦点逐渐集中于细胞衰老时的基因表达变化上。目前,基因确可影响生物的衰老及寿限,已经为大量的研究所证明。衰老并非由单一基因所决定,而是一连串基因激活和阻抑,及其通过各种自产物相互作用的结果。基因控制理论中又包括程序性衰老、基因组的不稳定性与衰老、基因表达与衰老等几种理论。程序性衰老理论认为衰老是在基因控制下的一系列连续发生的事件。有人把衰老调控相关的一些基因作为支持程序性衰老的证据,但是在严格意义上说,这些基因并没有组成一个衰老的程序。与衰老的程序化理论相反,基因组的不稳定性理论认为真核细胞基因的随机改变是引起衰老的原因,包括微小的改变即所谓的体细胞突变理论,以及与年龄相关的大规模的DNA重组。基因表达是细胞活动中的一个基本过程,它的改变对细胞结构和功能有显著的影响,在生物体内的不同发育阶段(包括分化、生长、成熟、衰老)都被精细协调的基因表达所控制。基因表达理论认为衰老是与热激蛋白转录因子(HSF)三聚化失败、迁移、磷酸化、脱磷酸化失败、HSF与DNA结合下降导致的翻译后修饰失败、HSF mRNA成熟和翻译有关[8]。
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据报道:人的1,4,7号与X染色体各自存在着与衰老相关的基因。经研究,动物种系之间极大的寿命差异是由于某些所谓的衰老基因的调控在起作用,现在已经实验确定的与衰老和长寿有关的基因达10多种,分别是:age-1、ras2p、lag-1、lac-1、daf-2、daf-16、daf-23、clk-1、spe-26、gro-1等。1997年在人的4号染色体上发现一个基因,将其添加入癌细胞时,可以将增殖的细胞转变成衰老细胞,而该基因突变则可以导致细胞的永生化,在4号染色体的一个小片段上发现一个称作死亡因子-4的基因,该基因的缺失可以导致细胞永生化,而这种永生化被导入的正常基因所纠正[9]。 Wemer早老综合征是一种隐性遗传疾病,是典型的病理性衰老,现已证明该综合征是位于8号染色体短臂的一种DNA解旋酶(helicase)基因突变所致。此酶有1432个氨基酸残基组成,酶基因位于8好染色体短臂,称为wrn基因(1996),可以影响DNA复制与转录[10]。 P21(又称WAFI或CIPI)的转录产物在衰老细胞中较年轻细胞增高,相应P21蛋白含量也升高,并且在年轻细胞中P21过量表达会抑制细胞周期的进程,提示P21基因是衰老基因[11]。而抑癌基因P53可通过调控P21基因的表达,从而间接抑制细胞周期的进程。我国学者发现人类细胞衰老过程中,9号染色体短臂的p16基因与染色体端区的长度是细胞衰老遗传控制程序中的重要环节,可影响细胞寿命和端粒长度,抑制p16的表达,细胞寿命延长,端粒长度缩短减慢;增加p16表达,细胞寿命缩短,端粒长度缩短加快[12,13]。将P16cDNA重组载体导入人正常成纤维细胞,可引起生长减慢,非醇糖基化加剧,衰老相关β半乳糖苷酶活性显现,端粒缩短等衰老现象。导入反义重组体,可使细胞延年益寿,延缓衰老。
研究表明,将激活的癌基因导入正常细胞可促发防卫反应,阻止细胞增殖。有些致癌基因一方面可以触发细胞凋亡,另一方面可以激活Ras基因,触发永久的不可逆的增殖阻滞,导致细胞衰老死亡[14,15]。
总之,目前对某些老年病相关基因虽然有所了解,但要确定人类长寿基因或衰老基因为时尚早。衰老相关基因绝非一种,有可能是一个基因群。犹如肿瘤发病过程中癌基因与抑癌基因,凋亡过程中促凋亡基因与抑凋亡基因相互制约一样,衰老相关基因亦应有正负之分,“长寿基因”与“衰老基因”之间,既有联系、又相制约。鉴于目前尚未获得国际上公认的人类正常衰老相关基因,因而寻找此类基因的工作,任重道远,需要多角度、多途径进行探索。
3.2.2.2 免疫系统与衰老 免疫系统是体内保卫自身的第一道屏障。抗体生成能力强者患癌率低,寿命较长。在衰老的过程中,免疫系统的功能下降,如T细胞对有丝分裂原的反应下降和对感染性疾病的抵抗力下降,合成高亲和性IgG和IgA的能力不成比例丢失;自体免疫功能增强,如血清中的自体抗体增加。老年期免疫调节机能低下,有可能增加某些老年病的发病率[16]。对长寿老人的研究资料表明,T细胞增殖能力强,B细胞数量多,CD8细胞/CD4细胞比值小的老人,寿命较长。Takata等认为人类白细胞抗原(HLA)型与寿命相关。国内的研究认为A9与长寿相关,A30、C6、C7和C30与长寿负相关。
3.2.2.3 自由基与衰老 20世纪60年代中期英国学者Harman首先提出的自由基学说(free radicle throry)是具有代表性的衰老学说之一。自由基是指带有未配对电子的粒子,化学性质极为活泼,易对机体产生迅速而强烈的损伤。自由基的种类繁多,其中以·O-2和·OH等活性氧簇自由基(ROS)最为重要。自由基在机体内有很强的氧化反应能力,并且易产生连锁反应,最易与细胞膜中的不饱和脂肪酸作用,形成脂质自由基,对生物膜类脂结构破坏性极大,自由基还可直接或间接氧化蛋白质,并且可以使蛋白质生物合成的量下降,尤其是自由基可与DNA、RNA反应,引起主键断裂、碱基降解、氢键破坏、发生基因突变、细胞老化,导致机体衰老疾病的发生。经典的自由基-衰老学说认为自由基直接引发的自由基反应是衰老机制的基础,但近年的研究认为自由基反应产生的中间产物对细胞的损伤在衰老机制中扮演着更重要的角色。因为活泼的自由基是短寿命基团,自由基直接引发的自由基反应不能在细胞内传播,不能损伤远距离的细胞成分,故不能解释自由基引起的持续而广泛的损伤。而自由基反应产生的醛、酮结构中间产物如丙烯醛、4-羟基壬烯醛、丙二醛等羰基化合物,化学性质活泼,可在细胞内广泛扩散,引起细胞成分继发性损伤[17]。
既往这一学说在衰老的理论研究中具有重要的地位。但是近年来,持支持和反对的实验结果都大量存在,因此,自由基引起衰老的证据还有待深入研究。
3.2.2.4 端粒、端粒酶与衰老 端粒是真核生物细胞线性染色体末端的特殊结构。随着细胞的连续分裂,端粒逐渐缩短,细胞老化并丧失繁殖能力而死亡。端粒的长度、结构、功能与机体衰老及癌症的表型等密切相关,在某些情况下,端粒可影响细胞核内基因的表达。它由许多简单重复序列和蛋白质组成,人的端粒由许多简单重复序列(TTAGGG)和结合蛋白质组成。端粒具有保护染色体末端,维持染色体结构的稳定与完整,避免其发生融合、降解、重组等变化,防止DNA复制时末端丢失变短的功能。DNA复制时,由于DNA的不完全复制使DNA末端少量丢失,而端粒酶会重新加上这些丢失的重复TTAGGG序列。人类端粒酶基因定位5p15.33,其编码了1 132个氨基酸的多肤,是核糖蛋白,其功能是以RNA为模板的逆转录酶,通过识别端粒末端引物,合成多个末端引物序列加到染色体3’端,所以端粒酶起到端粒再生的作用[18]。
3.2.2.5 线粒体DNA与衰老 呼吸链反应是产生自由基的重要来源,线粒体在活细胞内产生90%的自由基,同时也是自由基损伤的重要目标。尤其是线粒体DNA (mtDNA)裸露,无组蛋白保护,并且修复校正系统功能较差,因此mtDNA比核 内 DNA 更易产生突变。自由基对mtDNA造成的突变积累到一定程度,会导致mtDNA重要功能的丧失。许多资料证明mtDNA突变随年龄增高而积累,饮食限制可以降低线粒体DNA的突变发生率。mtDNA的突变与衰老、心肌缺血、老年心衰等老年性疾病的发生有密切关联。自由基还可通过氧化心肌磷脂 (cardiolipin)而影响线粒体电子传递链复合体1的活性,从而破坏线粒体的功能[19]。
4 总结与讨论
人体衰老过程是人体内部环境各因素间、人体与外环境各因素间在生命活动的过程中不断相互作用、相互影响的综合性结果,衰老原因是多方面的,衰老的机理也是极为复杂的。到目前为止,有关衰老机理的理论还有很多,如中毒学说、伤害学说、生物钟学说、微量元素衰老学说等等,都有其一定的实验基础,但都是从一个侧面来解释衰老这一复杂现象,有其局限性,还没有哪个理论可以全面地解释衰老的全过程。所以,在以后的研究中必须注意以下几个关系。
4.1 分析与整体 生物体的衰老过程,包含了整体衰老、器官衰老、细胞衰老,乃至生物大分子的衰老。对衰老机制的深入研究,离不开分子生物学与细胞生物学。新技术是推进科学发展的原动力,现代技术和理念虽然重要,但是分子与细胞究竟只是整体的一部分。分析与综合,分子与细胞,细胞与器官,器官与整体,必须相辅相成。以综合为目的的分析,以分析为基础的综合,方不致偏废。分析的同时,不忘综合;研究分子和细胞的同时,不忘整体,是近代医学基础理论的精髓,也是研究衰老机制必须遵循的原则。
4.2 遗传与环境 环境因素多半是通过基因及其产物来影响衰老进程的,了解哪些基因主导衰老过程,以及这些基因的影响因素,就能有目的的改善内外环境质量,提高延衰效能。
4.3 学科融合 借鉴相关学科的理念和技术才能促进发展。基础研究是科技力量的储备,是发展应用研究的源泉。分子生物学和细胞生物学新技术的融入大大促进了衰老机理研究的深入,多能干细胞作为近年的科学重大发现,具有广阔的应用前景。它在组织修复、器官替换等老年病治疗方面的应用,在衰老机理研究中的作用都值得探讨。
综上所述,衰老是多方面因素共同作用的结果。因此,“延衰”也必然是一项综合性复杂的工程。可以相信,随着科学技术的发展,衰老的研究不断深入,必将有一个更全面、更接近衰老机理的理论出现。衰老的理论不仅仅对即将进入“人口老龄化”的中国,对整个世界都有重大意义。
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