1953年霍華德(Howard)和培雷克(Pek)率先提出了細(xì)胞周期(cell cycle)概念，它構(gòu)成了細(xì)胞學(xué)說的重要組成部分。細(xì)胞由一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束，都要經(jīng)歷相同的變化階段(即G1→S→G2→M )周而復(fù)始地進(jìn)行活動(dòng)，細(xì)胞的這種生長、分裂循環(huán)即稱為細(xì)胞周期(cell cyc1e)。一個(gè)細(xì)胞周期包括有絲分裂期(M)和分裂間期(G1、S、G2)。盡管在各種細(xì)胞中各期所占時(shí)間都不盡相同，但相對而言M期最短，S期卻較長。

圖1為細(xì)胞周期
細(xì)胞周期(Cell Cycle)是一組有序的事件，最終導(dǎo)致細(xì)胞生長和分裂。真核生物的細(xì)胞周期可以可分為間隔期和細(xì)胞分裂期，間隔期累積有絲分裂所需要的營養(yǎng)素和復(fù)制DNA，稱為有絲分裂（M）階段。通過細(xì)胞研究的分子機(jī)制，分裂期分為三個(gè)階段，G1，S和G2。因此細(xì)胞周期包括四個(gè)階段：G1，S，G2和M。
細(xì)胞從有絲分裂釋放進(jìn)入 G1 期，此期間 RNA 和蛋白質(zhì)合成，但沒有 DNA 復(fù)制。ＤＮＡ復(fù)制的起始標(biāo)志著 G1 期向 S 期的轉(zhuǎn)化。S 期延伸至所有的 DNA 都被復(fù)制完畢。在 S 期，DNA 的全部組成從二倍體 2n 全部復(fù)制為 4n。從Ｓ期末直至有絲分裂稱為G2期，在此期間細(xì)胞有兩套完整的二倍體染色體。細(xì)胞核體積的增加主要在 S 期，此時(shí)蛋白質(zhì)積累，與 DNA 的復(fù)制相對應(yīng)。染色質(zhì)保持濃縮，形態(tài)上沒有可見的變化。
細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白能與細(xì)胞分化周期編碼蛋白結(jié)合并激活相應(yīng)的蛋白激酶，從而促進(jìn)細(xì)胞分裂，少發(fā)現(xiàn)有11種不同的cyclin，分別為A、B1、B2、C、D1、D2、D3、E、F、G和H。其中8種主要的cyclin己被分離。根據(jù)cyclin調(diào)控細(xì)胞周期時(shí)相的不同，可分為G1期和M期兩大類。 各類周期蛋白均含有一段約100個(gè)氨基酸的保守序列，稱為周期蛋白框，介導(dǎo)周期蛋白與CDK結(jié)合。動(dòng)物細(xì)胞周期受很多 cdk-周期蛋白復(fù)合物控制，激活的CDK1可將靶蛋白磷酸化而產(chǎn)生相應(yīng)的生理效應(yīng)，如將核纖層蛋白磷酸化導(dǎo)致核纖層解體、核膜消失，將H1磷酸化導(dǎo)致染色體的凝縮等等。這些效應(yīng)的最終結(jié)果是細(xì)胞周期的不斷運(yùn)行。Cdc2 和 cdk 周期蛋白的多種形式被激活的時(shí)間說明一種模型，cdk2-G1 周期蛋白二聚體的功能是調(diào)控通過 G1 期和 S 期，而 Cdcc2-周期蛋白 A、B 調(diào)控有絲分裂過程(Orlando DA,2008)。
已發(fā)現(xiàn)很多體內(nèi)因素可以激發(fā)或抑制細(xì)胞的增殖，例如多種激素、血清因子、多胺、蛋白水解酶、神經(jīng)氨酶、cAMP、cGMP以及甘油二脂（DG）、 三磷酸肌醇（IP3）和Ca信使系統(tǒng)等等。細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度增加對細(xì)胞增殖有抑制作用，凡能使細(xì)胞內(nèi)cAMP增高的因素都能抑制細(xì)胞的增殖，降低細(xì)胞生長速度；反之，凡能使細(xì)胞內(nèi)cAMP含量下降的因素都能促進(jìn)DNA的合成與細(xì)胞的增殖。細(xì)胞周期的各期中的cAMP含量也不相同（見表）。在中國倉鼠卵巢細(xì)胞株中，M期cAMP含量最低，M期后cAMP的水平增高三倍，從G1早期至G1晚期，cAMP水平降低到中等水平，直至S期仍維持低的水平。還有許多實(shí)驗(yàn)指出cGMP 也對細(xì)胞增殖起調(diào)控作用，如將cGMP或雙丁酰cGMP加到休止在G1期的 3T3 細(xì)胞時(shí)，能誘導(dǎo)DNA含量的增加， 促進(jìn)細(xì)胞的分裂。如提高細(xì)胞cGMP水平，就可促進(jìn)細(xì)胞的有絲分裂，反過來，促進(jìn)有絲分裂的藥物也能增加cGMP的濃度。cAMP能抑制細(xì)胞的分裂，促進(jìn)細(xì)胞的分化，cGMP則能抑制細(xì)胞分化，促進(jìn)細(xì)胞增殖，在正常生長的細(xì)胞中，cAMP和cGMP維持在適當(dāng)?shù)乃剑{(diào)節(jié)控制細(xì)胞周期的運(yùn)轉(zhuǎn)(Browne G,2010)。