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

圖1為細胞周期
細胞周期(Cell Cycle)是一組有序的事件，最終導致細胞生長和分裂。真核生物的細胞周期可以可分為間隔期和細胞分裂期，間隔期累積有絲分裂所需要的營養(yǎng)素和復制DNA，稱為有絲分裂（M）階段。通過細胞研究的分子機制，分裂期分為三個階段，G1，S和G2。因此細胞周期包括四個階段：G1，S，G2和M。
細胞從有絲分裂釋放進入 G1 期，此期間 RNA 和蛋白質合成，但沒有 DNA 復制。ＤＮＡ復制的起始標志著 G1 期向 S 期的轉化。S 期延伸至所有的 DNA 都被復制完畢。在 S 期，DNA 的全部組成從二倍體 2n 全部復制為 4n。從Ｓ期末直至有絲分裂稱為G2期，在此期間細胞有兩套完整的二倍體染色體。細胞核體積的增加主要在 S 期，此時蛋白質積累，與 DNA 的復制相對應。染色質保持濃縮，形態(tài)上沒有可見的變化。
細胞周期調節(jié)蛋白能與細胞分化周期編碼蛋白結合并激活相應的蛋白激酶，從而促進細胞分裂，少發(fā)現有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cyclin調控細胞周期時相的不同，可分為G1期和M期兩大類。 各類周期蛋白均含有一段約100個氨基酸的保守序列，稱為周期蛋白框，介導周期蛋白與CDK結合。動物細胞周期受很多 cdk-周期蛋白復合物控制，激活的CDK1可將靶蛋白磷酸化而產生相應的生理效應，如將核纖層蛋白磷酸化導致核纖層解體、核膜消失，將H1磷酸化導致染色體的凝縮等等。這些效應的最終結果是細胞周期的不斷運行。Cdc2 和 cdk 周期蛋白的多種形式被激活的時間說明一種模型，cdk2-G1 周期蛋白二聚體的功能是調控通過 G1 期和 S 期，而 Cdcc2-周期蛋白 A、B 調控有絲分裂過程(Orlando DA,2008)。
已發(fā)現很多體內因素可以激發(fā)或抑制細胞的增殖，例如多種激素、血清因子、多胺、蛋白水解酶、神經氨酶、cAMP、cGMP以及甘油二脂（DG）、 三磷酸肌醇（IP3）和Ca信使系統(tǒng)等等。細胞內cAMP濃度增加對細胞增殖有抑制作用，凡能使細胞內cAMP增高的因素都能抑制細胞的增殖，降低細胞生長速度；反之，凡能使細胞內cAMP含量下降的因素都能促進DNA的合成與細胞的增殖。細胞周期的各期中的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。還有許多實驗指出cGMP 也對細胞增殖起調控作用，如將cGMP或雙丁酰cGMP加到休止在G1期的 3T3 細胞時，能誘導DNA含量的增加， 促進細胞的分裂。如提高細胞cGMP水平，就可促進細胞的有絲分裂，反過來，促進有絲分裂的藥物也能增加cGMP的濃度。cAMP能抑制細胞的分裂，促進細胞的分化，cGMP則能抑制細胞分化，促進細胞增殖，在正常生長的細胞中，cAMP和cGMP維持在適當的水平，調節(jié)控制細胞周期的運轉(Browne G,2010)。