癌症的细胞生物学特征越快越好,
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/09 05:48:06
癌症的细胞生物学特征越快越好,
癌症的细胞生物学特征
越快越好,
癌症的细胞生物学特征越快越好,
癌细胞有三个显著的基本特征即:不死性,迁移性和失去接触抑制.除此之外,癌细胞还有许多不同于正常细胞的生理、生化和形态特征.
一、癌细胞的形态特征
癌细胞大小形态不一,通常比它的源细胞体积要大,核质比显著高于正常细胞,可达1:1,正常的分化细胞和之比仅为1:4-6.
核形态不一,并可出现巨核、双核或多核现象.核内染色体呈非整倍态(aneuploidy),某些染色体缺失,而有些染色体数目增加.正常细胞染色体的不正常变化,会启动细胞凋亡过程,但是癌细胞中,细胞凋亡相关的信号通路产生障碍,也就是说癌细胞具有不死性.
线粒体表现为不同的多型性、肿胀、增生,如嗜酸性细胞腺瘤中肥大的线粒体紧挤在细胞内,肝癌细胞中出现巨线粒体.
细胞骨架紊乱,某些成分减少,骨架组装不正常.细胞表面特征改变,产生肿瘤相关抗体(tumor associated antigen).
二、癌细胞的生理特征
细胞周期失控,就像寄生在细胞内的微生物,不受正常生长调控系统的控制,能持续的分裂与增殖.
具有迁移性,细胞粘着和连接相关的成分(如ECM、CAM)发生变异或缺失,相关信号通路受阻,细胞失去与细胞间和细胞外基质间的联结,易于从肿瘤上脱落.许多癌细胞具有变形运动能力,并且能产生酶类,使血管基底层和结缔组织穿孔,使它向其它组织迁移 接触抑制丧失,正常细胞在体外培养时表现为贴壁生长和汇合成单层后停止生长的特点,即接触抑制现象,而肿瘤细胞即使堆积成群,仍然可以生长.
图16-2 肿瘤细胞失去接触抑制现象
定着依赖性丧失,正常真核细胞,除成熟血细胞外,大多须粘附于特定的细胞外基质上才能抑制凋亡而存活,称为定着依赖性(anchorage dependence).肿瘤细胞失去定着依赖性,可以在琼脂、甲基纤维素等支撑物上生长.
去分化现象,已知肿瘤细胞中表达的胎儿同功酶达20余种.胎儿甲种球蛋白(甲胎蛋白)是胎儿所特有的.但在肝癌细胞中表达,因此可做肝癌早期检定的标志特征.
对生长因子需要量降低,体外培养的癌细胞对生长因子的需要量显著低于正常细胞,是因为自分泌或其细胞增殖的信号途径不依赖于生长因素.某些固体瘤细胞还能释放血管生成因子,促进血管向肿瘤生长.获取大量繁殖所需的营养物质.
代谢旺盛,肿瘤组织的DNA和RNA聚合酶活性均高于正常组织,核酸分解过程明显降低,DNA和RNA的含量均明显增高.
蛋白质合成及分解代谢都增强,但合成代谢超过分解代谢,甚至可夺取正常组织的蛋白质分解产物,结果可使机体处于严重消耗的恶病质(cachexia)状态.
线粒体功能障碍,即使在氧供应充分的条件下也主要是糖酵解途径获取能量.与三个糖酵解关键酶(己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶)活性增加和同工酶谱的改变,以及糖原异生关键酶活性降低有关.
可移植性,正常细胞移植到宿主体内后,由于免疫反应而被排斥,多不易存活.但是肿瘤细胞具有可移植性,如人的肿瘤细胞可移植到鼠类体内,形成移植瘤.
癌细胞是由正常细胞转化而来,它除了仍具有来源细胞的某些特性(如上皮癌仍可合成角质蛋白)外,还表现出癌细胞独具的特性。
(1)无限增殖
在适宜条件下,癌细胞能无限增殖,成为“不死”的永生细胞。正常细胞都具有一定的最高分裂次数,如人的细胞一生只能分裂50~60次。然而癌细胞却失去了最高分裂次数。如在1951年由一位黑人妇女(名叫Henrietta Lacks)的宫颈癌细胞分离建...
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癌细胞是由正常细胞转化而来,它除了仍具有来源细胞的某些特性(如上皮癌仍可合成角质蛋白)外,还表现出癌细胞独具的特性。
(1)无限增殖
在适宜条件下,癌细胞能无限增殖,成为“不死”的永生细胞。正常细胞都具有一定的最高分裂次数,如人的细胞一生只能分裂50~60次。然而癌细胞却失去了最高分裂次数。如在1951年由一位黑人妇女(名叫Henrietta Lacks)的宫颈癌细胞分离建立的HeLa细胞系,至今仍在世界许多实验室中广泛传代使用。
(2)接触抑制现象丧失
正常细胞生长相互接触后,其运动和分裂活动都要停顿下来。在体外培养条件下则表现为细胞贴壁生长汇合成单层后即停止生长。癌细胞则不同,其分裂和增殖并不因细胞相互接触而终止,在体外培养时细胞可堆累成立体细胞群,故癌细胞接触对癌细胞的增殖无抑制作用。
(3)癌细胞间粘着性减弱
癌细胞与其同源正常组织相比,细胞间的粘着性降低,故癌细胞在体内容易分散和转移。在正常细胞外被中的纤粘连蛋白是一种细胞外粘着糖蛋白,它增强了细胞与细胞外基质间的粘着。癌细胞的纤连粘蛋白显著减少或缺失,钙粘蛋白合成发生障碍,从而破坏了细胞与基质之间和细胞与细胞之间的粘着,因此癌细胞具有易于侵润组织和转移的属性。
(4)易于被凝集素凝集
与正常细胞相比,癌细胞更容易被凝集素所凝集,故引起癌细胞凝集所需的凝集素浓度要比正常细胞的低得多。癌细胞凝集性增强是由于质膜结构发生深刻变化所致。糖蛋白在质膜中的运动性增强,因而凝集素更容易将其受体(糖蛋白)簇集,形成更多的横桥。质膜糖蛋白运动性增强还可能是由于与其相连的微丝受到破坏所致。
(5)粘壁性下降
在体外培养中,细胞贴壁生长,这与细胞分泌葡糖胺聚糖粘性物质有关。葡糖胺聚糖是构成细胞外基质的主要成分,可形成水合凝胶。癌细胞合成葡糖胺聚糖减少,导致细胞粘壁性能下降。
(6)细胞骨架结构紊乱
癌细胞中微管变短,排列紊乱,微丝亦发生结构异常。src基因(即诱发肉瘤的基因)的产物PP60src是一种蛋白质激酶,该酶可使张力纤维两端的粘着斑蛋白磷酸化,而使张力纤维与质膜脱离。肌动蛋白丝的量减少,引起质膜流动性增强,细胞属性发生改变。由于细胞骨架结构紊乱,导致细胞外形亦发生改变。例如培养中的正常成纤维细胞呈扁平梭形,但被鸟类肉瘤病毒(含src癌基因)转化后,则变成球形,表面出现小泡,此即由于细胞骨架成分紊乱所致。
(7)产生新的膜抗原
癌细胞丢失了质膜上的主要组织相容性抗原,而出现了一些新的相关性膜抗原。这些新的膜抗原是由正常细胞表面的糖蛋白修饰而成。同时由于表面蛋白质运动增强,使表面蛋白更易被相应抗体所凝集。
(8)对生长因子需要量降低
正常细胞在体外一般要在含有10%以上的血清的培养液中才能生长,血清中含有一些细胞生长所需要的生长因子,如表皮生长因子(PGF)、血小板衍生生长因子(PGDF)、胰岛素等。而转化细胞却能在血清浓度很低的培养液中生长,对生长因子的需求量大大降低。
此外,癌细胞还有许多不同于正常细胞的属性,如葡萄糖运输增加,产生新的细胞分泌物等
1.单个癌细胞的形态特点
主要表现在细胞核上,可归纳为五大特征:
(1)核大:癌细胞核可比正常大1-5倍。
(2)核大小不等:由于各个癌细胞核增大程度不一致,同一视野的癌细胞核,大小相差悬殊。
(3)核畸形核膜增厚:癌细胞核可出现明显的畸形,表现为细胞核形态不规则,呈结节状、分叶状等,核膜出现凹陷、皱褶,使核膜呈锯齿状。
(4)核深染:由于癌细胞核染色质增多,颗粒变粗,核深染,有的可呈墨水滴样,同时因核内染色质分布不均,核的染色深浅不一。
(5)核质比例失常:癌细胞核增大明显,超过细胞体积的增大,故核质比例失常。并且癌细胞分化愈差,核质比例失常愈明显。
此外,细胞核染色质边移,出现巨大核仁,异常核分裂,以及细胞体积增大,且大小不等,并出现梭形、蝌蚪形、星形等异常形态,亦可作为癌细胞的辅助诊断依据。
2.成堆癌细胞的排列特点
成片鳞癌细胞,仍可带有一定程度的鳞状上皮的排列特点,如平铺的鹅卵石样,但极性消失,排列不规则;腺癌可出现不规则的腺腔样排列;未分化癌则表现为束状(单行)排列及镶嵌样(成片)排列等特征,这些可作为诊断癌细胞和进行癌细胞分类的依据。
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