分化

分化作為多細胞生物的一種生存技巧在自然選擇作用下充分地顯示生物形態的多樣化和適應能力分化與分裂不同，分裂通常是指生物原始狀態單細胞繁衍的方式；在多細胞生物中，無論是有性繁殖或是無性繁殖都是通過生殖細胞的分裂獲得更多的細胞總數。説到底，分裂是所有生命延續的最基本方式，這種方式無淪生物繁衍如何演化都不會被放棄和被跨越。例如，在一個有性繁殖的多細胞生物個體中，胚胎細胞分裂後的未定型細胞或簡單可塑性細胞，在形態和化學組成上向專一性或特異性方向轉化，演化成特定的細胞類型的這一過程稱之為分化。分化既是物種羣體中個體分工演化的特徵，也是個體內細胞功能分化演化的特徵 ^[1]  。

在某一正在發育的個體細胞中進行形態的、功能的特殊變化並建立起其他細胞所沒有的特徵，這樣建立特異性的過程稱之為分化。分化形成形態功能不同的細胞。通常在胚胎發育早期，在某一胚域內具有分化成幾種器官和組織的能力(多分化能力)，但隨着發育的進行，分化能力就會受到限定。此外，已經發現，在形態或者功能發生變化之前，有時某一胚域的發展規律已被確定，稱此為決定性分化。分化過程的形態學、生物化學現象的研究已經發現在分化細胞中有組織特有的基因(奢侈基因，luxury gene)，而且還能合成在該組織中特徵的酶及結構蛋白質。

腫瘤細胞與來源器官種細胞的相似程度，分化良好的細胞有高度的特化特點，組織結構清晰，很容易辨認。低分化的細胞組織結構不清，很難辨認。這種腫瘤分級方法有預測預後的價值，分化差的腫瘤很容易轉移，生存期較短。

細胞分化受到很大內外因素的影響，如細胞自身的極性、體內激素和某些特定化學成分，以及相對應的空間位置和環境中的光照、温度、壓力、水分等都可能在一定程度上影響生物體內的細胞分化。例如，無尾兩棲類的蝌蚪變態過程中起重要作用的甲狀腺素和昆蟲變態過程中的2一羥蜕皮素及保幼素等激素，都由它們的內分泌腺釋放，從而誘導體細胞的分化。在環境因素中，對性別決定的影響最早被人們發現，並作為細胞分化和個體發育的重要研究課題。例如，一種蜥蜴在低温（約20℃）時全部發育為雌性，温度提高至32℃時則全部發育為雄性。此外，一種蝸牛的性別決定取決於個體之間的相百位置，互相疊壓的羣體，位於下方的個體發育成雌性，位於上方的成為雄性。雖然人們對其機制還不清楚，似上述現象表f州環境淵素對細胞分化產生影響，進而影響個體的發育。因此，可以推測細胞分化的形成與這些環境因素作用之間的協調平衡具有一定的相關性 ^[1]  。

同源細胞一旦進入分化，因其所有細胞所處空間位置不同，環境也不盡一致，因此出現形態上的差異和機能上的特化，因而會形成類型不同的細胞，這種現象稱為分化的時空性。在不同的發育階段，一個細胞可以有不同的形態和功能，這是時間上的分化。單細胞生物只有時間上的分化，多細胞生物不僅有時間上的分化，而且還有空間上的分化。由於同一個體的不同細胞因所處的位置不同，它們必須“因地而異”，以適應所處的特殊空間，由此在形態和功能上均發生了相應改變。例如，同一個生物體胚胎細胞，可以位於前端和後端、內部和外部、背面和腹面等部位，但分化出的細胞卻大相徑庭。

在高等動植物個體胚胎髮育過程中，隨着細胞數目的不斷增加，細胞分化程度更加複雜，同一個體的細胞由於所處的窄問位置不同而決定了細胞的發育命運，出現頭與尾、背與腹等不同，這些時空差異為形成功能各異的多種組織和器官提供了基礎 ^[2]  。

細胞分裂和細胞分化是多細胞生物個體發育過程中的兩個重要事件，兩者之間有密切的關係。通常細胞在分裂的基礎上進行分化，而早期胚胎細胞的不對稱分裂所引起的細胞質中轉錄因子的差異制約着細胞分化方向和進程。細胞分化發生於細胞分裂的G₁期，在早期胚胎髮育階段特別是卵裂過程中，細胞快速分裂，G₁期很短或幾乎沒有G₁期，此時細胞分化減慢。細胞分裂旺盛時細胞分化變緩，分化較高時分裂速度減慢是個體生長髮育的一般規律。例如，哺乳動物的表皮角質層細胞等終末細胞分化程度較高，分裂頻率明顯減慢，而高度分化的細胞，如神經元和心肌細胞則很少分裂或完全失去分裂能力。

細胞分化與細胞分裂伴隨發生但不完全平行。例如，有的細胞在下一步分化開始之前要先經過多次分裂；而來自一個同源羣的細胞在進行分裂前可能處於不同的分化程度，桑椹胚(morula)和成體的軟骨細胞都是明顯的例子 ^[2]  。