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现代组织胚胎学的研究与发展
1.德国的Roux(1885)最早开展组织培养术,他用温生理盐水体外培养鸡胚组织。
2.Jolly(1903)用盖片悬滴法培养白细胞。
3.Beebe(1906)等用动物血清做培养基。
4.Harrison(1907)建立了经典的悬滴培养法,体外培养神经组织,观察神经元突起的生长。Carrel(1921)建立了严密的无菌操作程序,传代培养一鸡胚心肌组织生存数年之久,他1923年设计的卡氏培养瓶曾广泛推广应用多年。Harrison和Carrel的工作是现代组织培养术的起始。
5.组织学家Maximow1924年设计了双盖片培养,更方便于传代并减少污染。
6.Sanford(1948)的单细胞分离法为克隆细胞株奠定了基础。
7.Dulbecco(1957)用胰蛋白酶消化组织,分离细胞,建立单层细胞培养,为细胞系的建立提供了有效方法。
8.德国人Knoll和Ruska(1932)最早研制成功,至50年代初,电镜的改进,标本制备和超薄切片更加精细与稳定,透射电镜的应用逐渐广泛,其分辨率是光镜的1000倍(0.2nm),放大率可达数十万倍。
9.Mann自1902年起及此后许多学者的研究,逐渐建立完善的组织冷冻切片技术,弥补了一般化学固定及石蜡包埋的缺点,可防止脂类、多糖类和无机盐的丢失,防止酶活性丧失等,推动了脂类、粘多糖及酶的组织化学研究。
10.Danielli(1947)的利用四氮盐反应显示蛋白质(酪氨酸、色氨酸和组氨酸)。
11.坂口(1925)建立并经其他学者改进精氨酸(组蛋白中富含)显色法。
12.Danielli(1950)和Pearse(1951)等建立SS基和SH基反应(显示胱氨酸和半胱氨酸,与角蛋白检测相关)。
13.Foot(1925)采用银浸法显示网状纤维。
14.Weigert、Verhoeff(1908)和Gomori(1950)等创建弹性纤维染色法。
15.Mallory(1938)创建纤维蛋白染色法。
16.Feulgen和Rossenbeck(1924)建立Feulgen-Schiff反应,用以显示细胞核内的DNA,此后许多学者又做了研究和改进。
17.Brachet于1940~1944年建立的甲基绿-派若宁(pyronin)染色法显示细胞内的RNA,此法使胞质和核仁内的RNA显红色,核内的DNA呈绿色,标本色彩鲜艳而颇受组织学家所乐用。
18.McManus(1946)和Hotchkiss(1948)建立的过碘酸-Schiff反应(PAS反应),可使细胞和组织内的多糖、粘多糖、糖蛋白呈红色。
19.Steedman(1950)建立用Alcian蓝显示酸性粘多糖和透明质酸的方法。
20.Michaelis等(1945)发现用甲苯胺蓝染色,可使组织中的肝素等酸性粘多糖呈异染性,并探讨了其原理。
21.Michaelis(1901)、Lison(1930)和Lillie(1944)等发现用苏丹IV、油红O、苏丹黑等脂溶性染料的染色法。
22.Gomori(1939)提出后又经改进的钙钴法显示碱性磷酸酶,1941年建立后又经改进显示酸性磷酸酶的磷酸铅法,1945年创建显示酯酶和脂酶的方法。
23.Pearse等(1952)显示5-核苷酸酶的方法。
24.Moog(1943)建立显示细胞色素氧化酶的G-Nadi反应。
25.Seligman等(1951)建立显示琥珀酸脱氢酶的方法。
26.Loudon(1904)最早使用放射自显影术。
27.Behrens等(1933)研究骨内的放射性铅。
28.Dols(1938)用32P研究氨基酸代谢等。
29.Hamilton(1940)和Grobman(1941)等用131I研究甲状腺的发育和功能。
30.Pecher(1942)用32P研究骨和软组织。
31.Treadwell(1942)用锶研究骨瘤。
32.Bloom(1947)用14C标记重碳酸盐研究其在长骨、肝、肾内的分布。
32.Boyd(1948)用14C标记甘氨酸研究其在血细胞和肝内的分布等。
33.Coons等(1941)建立并阐述了荧光素标记抗体检测某种蛋白质(抗原)的方法,并于1950年用此法在荧光显微镜下检测一些细菌和病毒在小鼠体内的分布,Marshall(1951)用此法证明猪垂体内的嗜碱性细胞分泌ACTH。
34.Caspersson(1940)创立紫外光分光光度测定法,他设计的十分精密的显微分光光度计,可超微量地测定细胞内核酸的含量,他的成就对细胞学、组织学的研究起重要推动作用。
35.俄国人Metchnikoff(1845~1916)在法国巴斯德研究所研究了多种动物的吞噬细胞,发现吞噬细胞吞噬异物现象及其与机体防御功能的密切关系,开创了吞噬免疫的研究,他荣获1908年诺贝尔奖。
36.德国人Kossel(1853~1927)研究细胞的蛋白质及核质的成分,建立了酶析法,开创了细胞化学的研究,获得1910年诺贝尔奖。
37.英国人Sherrington(1875~1952)和Adrian(1889~1977)研究神经元功能,提出传入神经元、中间神经元和传出神经元组成的神经反射学说,Sherrington并于1897年首先提出“突触”的概念,两人同获1932年诺贝尔奖。
38.德国人Spemann(1869~1941)用显微外科方法进行胚胎发育机制的研究,他将蝾螈原肠胚的背唇(形成脊索的原基)移植到另一早期原肠胚的腹侧面,结果后者腹侧外胚层被诱导形成神经管,产生了第二个胚胎;他首先提出胚胎发育中“组织者”作用的诱导学说(1912)。此后其他胚胎学家又陆续发现胚胎发育中的许多诱导现象及其机制。Spemann获得1935年诺贝尔奖,是第一位获此荣誉的胚胎学家。
39.比利时人Claude(1899~1983)和Porter于40年代率先研究细胞超微结构,首次报道细胞电镜照片,并建立了差速离心分离细胞内各种亚微结构成分的方法,他和以后的学者用此法研究证实了线粒体、内质网、溶酶体、微体等内含的多种酶。
40.美籍罗马尼亚人Palade(1912~)改进了电镜技术,重点研究内质网,发现核糖体及其与蛋白质合成的关系,阐述了腺细胞合成和分泌物质的过程。其后比利时人deDuve(1917~)发现并命名溶酶体和过氧化物酶体(Rhodin1954年发现并曾命名为微体),揭示了它们含有的酶和功能意义。这四位学者同获1974年诺贝尔奖。
41.瑞典人Kocher关于甲状腺生理和病理的研究获1909年诺贝尔奖。
42.瑞士人Gullstrand关于眼屈光学的研究获1911年诺贝尔奖。
43.法国人Richet关于过敏反应的研究获1913年诺贝尔奖。
44.奥地利人Robert关于前庭生理和病理的研究获1914年诺贝尔奖。
45.丹麦人Krogh关于毛细血管运动的调节机制获1920年诺贝尔奖。
46.加拿大人Banting和Macleod发现胰岛素获1923年诺贝尔奖。
47.英国人Dale关于神经冲动的化学传递的研究获1936年诺贝尔奖。
48.瑞典人Hess关于间脑在协调内脏活动中的功能作用获1949年诺贝尔奖。
49.瑞典人Reichstein等关于肾上腺皮质的结构及其激素的作用获1950年诺贝尔奖。
50.Bayliss和Starling(1902)发现第一个胃肠激素-促胰液素,随后Edkins(1905)发现了胃泌素。
51.Ivy(1928)和Harper(1943)先后发现胆囊收缩素和促胰酶素(以后证明两者是同一物质)。
52.中国学者林可胜(1930)首先报道了肠道产生肠抑胃素可抑制胃酸分泌。
53.vonEuler(1931)从马脑和小肠中提取出另一种活性物质,即后来所称的P物质。
54.Masson(1914)建立的银染法显示了消化管粘膜内的亲银细胞。
55.delRio-Hortega(1919)建立了显示中枢神经系统内小胶质细胞的银染法。
56.Nauta(1954)建立了显示溃变神经终末的银染法。
57.Rexed于50年代初提出脊髓灰质板层结构(10层)等。
58.Fragraeus(1948)发现浆细胞生成抗体。
59.Glick(1956)发现鸟类腔上囊的免疫功能。
60.Gowons(1957)发现淋巴细胞从血液返回淋巴组织的再循环现象,这些成果为此后免疫学的发展起重要推动作用。
61.Benda(1900)和Erdhein(1903)将腺垂体细胞分为嗜酸性、嗜碱性和嫌色三种类型。
62.Ruyter(1928)描述了肾小体入球微动脉的球旁细胞。
63.Werle(1957)发现肾素。
66.Jacobson等(1957)证实肾脏产生红细胞生成素。
67.Lerher(1958)从牛松果体中分离出褪黑激素,推动了松果体研究进展。
68.Ito(伊东俊夫,1951)报道肝小叶内的一种间质细胞即储脂细胞,并进而认为它与肝窦周隙内纤维生成有关。
69.Rappaport(1954)根据血管灌注法的研究,提出肝腺泡的概念。
69.Farber(1956)在诱发肝癌的动物肝门管区内,发现增生的干细胞(卵圆细胞)。
70.Fulton和Zweifach(1957)提出微循环概念。
71.Gregg(1941)经调查统计,证明风疹病毒感染与先天性白内障等畸形的发生有因果关系,掀起环境和生物因素致畸作用的研究;回顾性调查研究发现,孕妇服用反应停(安眠止呕药)引起60年代初欧洲流行的新生儿短肢畸形,更引起社会的广泛关注。
72.英国人Needham(李约瑟)于1931年著《化学胚胎学》一书,总结了有关胚胎的化学组成、营养和代谢等研究成就,1942年又著《生物化学和形态发生》一书。
73.Brachet于40年代起始研究胚胎发育中核酸与细胞生长、分化及蛋白质合成的关系,于60年代著《发育的生物化学》一书,开创了化学胚胎学学科。
74.Hoftfreter(1955)研究发现胚胎细胞迁移识别现象。
75.Brachet和Caspersson(1941)分别用不同方法发现细胞内蛋白质合成与RNA的含量有关后。
76.Robinson等(1953)和Palade(1955)分别在植物和动物细胞内看到与蛋白质合成相关的一种颗粒(Palade颗粒)。Roberts(1958)倡议定名为核糖体(ribosome)。
77.Palade(1953)首先记述了内皮细胞内的质膜小泡,并与Weibel(1964)共同报道了内皮细胞内的一种特殊细胞器,称之为“Weibel-Palade小体”(W-P小体);Palade还与Palay发表了第一张突触超微结构图像(1954),还发现了上皮细胞间的紧密连接结构(1963)等。
78.Geren(1954)电镜下观察了鸡胚周围神经纤维髓鞘的形成过程。
79.Kisch(1955)发现心房肌纤维内的特殊分泌颗粒。
80.Lerner等(1959)从牛松果体分离出褪黑素。
81.Afzelius(1959)提出纤毛微管滑动学说。
82.Gray(1959)把突触分为I型和II型两种类型。
83.Huxley等(1960)研究骨骼肌纤维的超微结构和功能,并于1969年提出肌纤维收缩机理学说。
84.Karrer(1960)及Revel和Karnovsky(1967)发现缝隙连接。
85.Barnes和Kurosumi(1968)提出腺垂体细胞超微结构分类标准。其他如基膜、胶原纤维以及成纤维细胞、肥大细胞、浆细胞、各种血细胞、神经元等多种细胞的超微结构,肝、肾、内分泌腺、生殖腺、血管等器官的超微结构以及下丘脑释放激素等,也都是在这个时期研究报道的。
86.Coons(1941)发明用异硫氰酸荧光素标记肺炎双球菌粘多糖抗体,检测组织内肺炎双球菌分布,开创了免疫组织化学技术。
87.Nakane、Avrameans、Mitchell等(1966)建立酶标技术。
88.Sternberger建立了辣根过氧化物酶―抗辣根过氧化物酶技术(PAP法)。
89.Geoghegan(1978)建立了胶体金标记术。
90.Hsu等于80年代发明了抗生物素-生物素法(ABC法)。
91.美国人Yallow(1960)建立肽类激素放射免疫分析法,他还与Guillemin和Shally发现了脑内的肽类递质,三人同获1977年诺贝尔奖。
92.德国人Kohler和英国人Milstein(1975)建立杂交瘤制备单克隆抗体技术,丹麦人Jerne(1974)提出免疫系统发育和调控的学说,三人同获1984年诺贝尔奖。
93.日本人Okada(1962)首先创立细胞融合术。
93.80年代Konds等用免疫电镜术证明甲状腺滤泡上皮细胞合成甲状腺球蛋白分子的过程,我国学者鞠躬等发现几种肽类神经终末与垂体远侧部腺细胞形成突触连接。
94.Weibel(1966)等建立了较系统可行的细胞超微结构体视学计量法。
95.Gall和Pardue(1969)应用蟾蜍核糖体基因探针与卵母细胞杂交,确定该基因位于细胞核的核仁内,开创了原位杂交组织化学术的应用。
95.Bauman(1981)发明了用荧光素标记cRNA探针做原位杂交(FISH术)。
96.Brigat(1983)建立了生物素标记探针术。
97.Boeringer等(1987)发明了地高辛精标记探针,并将药盒投放市场,使原位杂交术的应用更安全和简便。
98.Caspersson(1970)用荧光素显示染色体,开创染色体分带技术。
99.GeorgTodara(1971)提出癌基因学说。
100.Kerr(1972)提出细胞凋亡概念。
101.Singer和Nicolson(1972)提出细胞膜液态相嵌模型。
102.Bak(1977)提出从染色质至染色体形成的分子结构模型。
103.Caspar(1977)用X射线衍射术,证明缝隙连接的连接单位是由6个蛋白质分子组成,中央有小管,构成细胞间通道,以及用高压电镜发现细胞基质内微梁网络等。
104.Nowell(1960)发现植物凝集素可刺激淋巴细胞转化,以及前述的淋巴细胞再循环现象的发现,开创了淋巴细胞作为免疫系统核心成分的研究新起点。
105.Miller(1961)通过切除新生小鼠胸腺实验发现胸腺的重要免疫功能。
106.Goldstein(1966)提纯了胸腺素。
107.Reveola和Kanovsky(1972)发现血-胸腺屏障。
108.Wekerle和Ketelsen(1980)发现胸腺哺育细胞的功能。
109.澳大利亚人Doherty和瑞典人Zinkernagel(1974)发现T细胞识别和杀伤微生物或癌细胞的MHC约束性,获1996年诺贝尔奖。
110.Bowers(1969)提出巨噬细胞内吞抗原并经溶酶体处理后,将抗原呈递给淋巴细胞的机制。
111.Kiessling和Herberman(1975)发现NK细胞。
121.Owen(1974)发现小肠淋巴组织表面粘膜上皮内的微褶细胞。
122.Belisle(1981)发现淋巴结副皮质区的深层皮质单位,并以含T淋巴细胞为主。
123.Till和McCulloch(1961)通过小鼠骨髓移植实验的脾集落形成,首先提出造血干细胞学说,开创了干细胞研究及骨髓移植治疗某些血液病的临床应用。
124.Bradle等(1966)体外培养骨髓细胞,在集落刺激因子(CSF)作用下形成培养集落生成单位(CFU-C),Curry和Trentin(1967)提出造血诱导微环境学说。
125.Balnar(1963)和Pinkett(1969)先后用标记方法证明腹腔巨噬细胞和肺巨噬细胞来自骨髓干细胞,并于1969年提出单核吞噬细胞系统的学说。
126.Kahn(1975)证明破骨细胞也来源于骨髓干细胞。
127.Carlson(1981)用鹌鹑-鸡胚嵌合体实验,证明造血干细胞起源于卵黄囊中胚层的血岛。
128.北村新彦(1983)的利用先天缺陷小鼠实验,证明肥大细胞也来自骨髓干细胞。
129.美国人Georg关于内耳螺旋器感受刺激的物理机制研究,获1961年诺贝尔奖。
130.澳大利亚人Eccles和英国人Huxley等发现中枢和周围神经细胞膜兴奋和抑制中的有关离子机制,获1963年诺贝尔奖。
131.瑞士人Granit和美国人Hartlin与Wald关于眼的初级生理和化学视觉过程的研究,获1967年诺贝尔奖。
132.英国人Katz、瑞士人VonEuler和美国人Axelrod发现神经末梢中的递质及其贮存、释放和灭活的机制,同获1970年诺贝尔奖。
133.美国人Sperry关于大脑半球的功能特化及美国人Hubel和瑞士人Wiesel关于视觉系统的信息处理,同获1981年诺贝尔奖。
134.Eng(1971)等从星形胶质细胞中分离出胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)。
135.DeCamilli(1983)发现轴突终末中的突触素与小泡释放递质相关等。
136.意大利人Levi-Montalcini于1950~1954年首先发现神经生长因子(NGF),并提出神经生长的概念,他与美国人Cohen合作于1960~1962年从小鼠下颌下腺提取出大量NGF,Cohen在研究NGF过程中又发现了另一种生长因子—表皮生长因子(EGF)。二人同获1986年诺贝尔奖。
137.70年代以来一些学者陆续发现并纯化多种神经肽类物质,如生长抑素(Brazeau,1973)、高血糖素(Silverman,1974)、神经降压肽(Carraway,1975)、脑啡肽(Hughes,1975)、心钠素(DeBold1981从大鼠心房肌中分离出)、P物质、降钙素基因相关肽等。
138.Pearse(1966)提出APUD系统的概念。
139.Fujita(藤田,1973)提出胃肠胰(GEP)系统及副神经元概念,此后Pearse于80年代又建议将中枢神经产生肽类和胺类的神经元和广泛分布在胃肠胰等器官内的APUD细胞,概括为弥散神经内分泌系统(DNES)。
140.Dumonde(1969)发现淋巴因子。
141.Ruoslahti和Springer等(1985)较早发现细胞粘附分子。
142.Yanagisawa等(1988)从猪内皮细胞中分离出内皮素等。
143.美国人Furchgott(1980)首先发现血管内皮细胞可产生NO,此后他与Ignarro和Murad关于心血管系统中NO信息分子作用的研究获1998年诺贝尔奖。
144.Short(1962)提出卵泡颗粒细胞与卵泡膜细胞协同分泌雌激素的学说。
145.Geugeon(1982)发现人初级卵泡生长发育至成熟排卵需85天时间。
146.美籍华裔学者张明觉(M.C.Zhang)与澳大利亚人Austin于1951年先后发现精子在雌性生殖道内的获能现象,他还首次将获能的兔精子与卵子体外授精后再种植入子宫,并于1959年成功地产出仔兔,为此后“试管婴儿”的成功奠定了基础。张明觉还与Pincus发现孕酮有抑制排卵的作用,于1957年首次研制成功女性节育药羟炔诺酮(一种孕酮衍生物),为人类计划生育、人口控制做出重要贡献。
147.英国学者Edwards与Steptoe开创“试管婴儿”研究,于1978年7月26日首例“试管婴儿”问世,是人类生殖科学中的重大事件。我国于1988年3月10日首例“试管婴儿”在北京医科大学诞生,继而长沙、广州、上海、成都等地也陆续有“试管婴儿”出生。
148.美国人Lewis和Wieschaus及德国人Nusslein-Volhard(1978,1980)的研究,发现控制果绳胚胎早期发育、器官形成的基因组在染色体上的排列,有助于说明人先天性畸形的发生,三人同获1995年诺贝尔奖。
149.50年代Briggs和King最早进行核移植实验,他们将两栖类囊胚期的细胞核移植到去核的卵子内,该卵子仍能正常发育。
150.1961年,我国学者童第周和叶毓芬等开始核移植研究,将蟾蜍的胚胎细胞核移入去核的卵子内,也发现该卵子可正常发育,部分卵子可发育成蝌蚪,甚至完成变态。童第周(1978)又将成年蛙的红细胞核移入去核的卵子内,该卵子也发育为正常蝌蚪;他还与华人学者牛满江合作进行DNA和mRNA移植实验,如将鲫鱼肝DNA或卵巢的mRNA注入金鱼的受精卵内,该受精卵发育成的金鱼具有鲫鱼的单尾性状,这无疑是有重要意义的发现。
151.英国罗斯林研究所于1997年2月24日宣布,Wilmut等将成年羊高度分化的乳腺细胞核经去分化后,将其移入去核的卵子内,该卵子发育而成的小羊诞生,这只名为“多利”克隆羊的成功轰动全球,证明哺乳动物高度分化的体细胞的核仍具有全能细胞核的潜能,并预示高等动物个体的生命性状可以复制保留并繁衍下去。
152.Evans和Kaufman(1981)首次分离出小鼠胚胎干细胞。
153.Thomson等和Shamblott等(1998)同时分离出人胚胎干细胞。
154.Gordon(1980)首次用转基因技术,将生长激素基因转染给小鼠胚胎细胞,产生“超级小鼠”。
155.新近美国华人科学家钱卓博士(1999)将一种NRZB基因转染给小鼠,成功地培育出一批“聪明的小鼠”,引起世人的关注。
156.1992年美国研制成功第一块基因芯片(genechip),目前已成为当今一项前沿性生物技术,显示巨大的潜力和诱人前景。不久的将来有望将10万个基因固定在一张基因芯片上,可大规模地快速而简便地检测人体的基因,对疾病作预测和早期诊断,达到及时有效的防治。
157.美国科学家于1985年率先提出人类基因组计划(human genome project, HGP),1990年10月正式启动,旨在通过国际合作,阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,阐明全部人类基因及其在染色体上的位置,破译人类全部遗传密码。美国、英国、德国、法国、日本参与HGP研究,1999年9月我国也正式加入。2000年6月26日人类基因组草图已基本完成,这是人类科学史中的又一个划时代的里程碑。
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