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揭开G1期的生化调控：这些激素是如何影响细胞分裂的？
在真核细胞的细胞周期中，G1期是细胞分裂的四个阶段之一，这一阶段也称为生长期。在这段时间内，细胞进行mRNA和蛋白质的合成，为接下来的有丝分裂（M期）做准备。整个细胞周期中，约30到40%的时间都花费在G1期。
概述
G1期和S期、G2期共同组成了细胞周期生长过程中的长期间歇。在G1期期间，细胞在大小上快速增长，并合成进一步进入DNA合成所需的mRNA和蛋白质。当这些必要的蛋白质和成长过程完成后，细胞便会进入S期。不同类型的细胞在每个阶段的持续时间有所不同。在人类体细胞中，G1期约持续10小时。然而，在某些胚胎中，如非洲绿蛙、海胆和果蝇，G1期几乎不存在，通常被定义为有丝分裂结束和S期之间的间隙。
G1期对于细胞周期至关重要，因为它决定细胞是否承诺进入分裂，或者选择暂时退出周期。
这一期及其他细胞周期的子阶段可能会受到限制性生长因子的影响，如营养供应、温度和生长空间。合成mRNA和蛋白质需有足够的核苷酸和氨基酸，而生理温度对于细胞的增长也至关重要。在人类中，正常的生理温度约为37°C（98.6°F）。如果细胞接收到的信号是保持不分裂，那么它将离开G1期，进入一种称为G0期的静止状态。大多数非增殖的脊椎动物细胞都会进入G0期。
调控机制
在细胞周期内，有一套严格的调控系统被称为细胞周期控制系统，控制各阶段的计时和协调，以确保事件的正确顺序。生化触发因子称为细胞周期依赖性激酶（Cdk）在正确的时间触发细胞周期事件，以防止错误发生。细胞周期中有三个检查点：G1/S检查点（即启始检查点）、G2/M检查点和纺锤体检查点。
生化调节因子
在G1期，由于G1/S细胞周期蛋白的活性在G1期结束前显著上升。在细胞周期的其他阶段中活跃的细胞周期蛋白复合体将保持不活化，以防止细胞周期事件的错误发生。在G1期中，有三种防止Cdk活性的机制：pRB与E2F家族转录因子的结合会下调S期细胞周期蛋白基因的表达；而后期促进复合体（APC）则会被激活，目标是降解S和M周期蛋白（但不包括G1/S细胞周期蛋白）；同时在G1期中还存在高浓度的Cdk抑制因子。
限制点
G1期中的限制点（R）与检查点有所不同，因为它不仅仅是判断细胞条件是否适合进入下一阶段，而是改变了细胞的进程。当脊椎动物细胞在G1期经过约三小时后，细胞便会进入限制点，此时将决定细胞是否进一步进入G1期或转入静止的G0期。这一点也分隔了G1期的两个部分：有丝分裂后（post-mitotic）和有丝分裂前（pre-mitotic）阶段。为了让细胞继续通过G1-pm，必须有大量的生长因子和稳定的蛋白质合成速率，否则细胞将进入G0期。
争议研究
一些研究者认为，限制点与G1/S检查点实际上是一回事，但近年的研究则主张，G1期中有两个不同的检查点对细胞进程进行检测。第一个限制点是生长因子依赖性的，决定细胞是否进入G0期，而第二个检查点则是依赖营养的，决定细胞是否进入S期。
G1/S检查点
G1/S检查点是G1期与S期之间的界点，细胞在这一点上被清除以进入S期。影响细胞未能进入S期的原因包括细胞增长不足、DNA损伤或其他准备尚未完成。在G1/S检查点，G1/S细胞周期蛋白与Cdk形成复合体，使细胞进入新的分裂周期。这些复合体随后活化S-Cdk复合体，推进DNA复制进入S期。同时，后期促进复合体（APC）的活性显著下降，允许S和M周期蛋白的活化。如果细胞不能通过S期，则会进入G0期，期间不会发生细胞增长或分裂。
在癌症中的作用
许多研究显示，G1期或G1/S检查点的异常与肿瘤的失控增长密切相关。在这些G1期受影响的情况中，通常是因为E2F家族的基因调控蛋白失去抑制，从而增加G1/S细胞周期蛋白基因的表达，导致细胞周期的异常进入。不过，有些癌症的治疗也可能与G1期有关。许多癌症，包括乳腺癌和皮肤癌，透过促使肿瘤细胞进入G1细胞周期停滞来阻止其增殖，从而避免细胞的进一步分裂和扩散。
G1期对于细胞的生长与分裂扮演了不可或缺的角色，您认为是否可以透过调控G1期来革新治疗策略，改善某些疾病的治疗效果呢？
