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AFM观察人体肿瘤细胞膜形态特征及其诊断价值

作　者: 舒清明
导　师: 纪小龙
学　校: 中国人民解放军军医进修学院
专　业: 病理学与病理生理学
关键词: 原子力显微镜人体肿瘤细胞膜蛋白诊断
分类号: R730.4
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目的运用原子力显微镜(AFM)观察人体不同类型肿瘤细胞与相应的正常细胞的细胞膜表面结构的变化,从中寻找规律并分析它们的共同特点及诊断价值。方法选取上皮性肿瘤(肝细胞性肝癌细胞、宫颈鳞癌细胞、乳腺浸润性导管癌细胞、甲状腺滤泡性癌细胞、培养的人宫颈癌细胞和人乳腺癌细胞)、间叶性肿瘤(培养的人成纤维细胞恶变细胞)、淋巴造血组织肿瘤(弥漫性大B细胞淋巴瘤)、神经组织肿瘤(浸润性星形胶质细胞瘤、间变性星形胶质细胞瘤、多形性胶质母细胞瘤),利用AFM扫描这些标本的肿瘤细胞和他们来源的正常细胞,将细胞膜表面扫描图像数据用分析软件进行分析。结果1、上皮性肿瘤AFM扫描下可见宫颈表层细胞及中层细胞膜表面呈绒毯状,突起较小,较平；底层细胞膜表面的突起较大,排列较规则,粗糙度较中层细胞及表层细胞都大；HPV感染细胞膜表面突起开始有所增大,排列尚规则；宫颈上皮CIN2-3级细胞膜表面越来越粗糙,突起越来越大,在膜上分布较密集,并且可见很多突起趋向融合；宫颈癌细胞膜表面更加粗糙,出现很多融合的大突起,分布不均,类似于沟壑。宫颈鳞状上皮从表层细胞到中层细胞、底层细胞再到HPV感染细胞、CIN2-3级细胞及宫颈癌细胞的膜表面平均粗糙度数值逐渐增大,两两之间的均值具有统计学意义(P<0.05)。正常肝细胞膜表面相对平滑,突起较少,在膜上分布稀疏；乙型肝炎后肝硬化细胞膜表面相对粗糙,突起较多,在膜上分布较密集；肝癌细胞膜表面更加粗糙,突起较多,在膜上分布很密集。比较三组细胞膜表面平均粗糙度数值之间具有统计学意义(P<0.05)。正常乳腺细胞膜表面相对平滑,突起较少,在细胞膜上分布稀疏；乳腺增生细胞膜表面粗糙,突起较正常乳腺细胞明显增多,在细胞膜上分布密集；乳腺癌细胞膜表面较乳腺增生细胞更加粗糙,突起在膜上分布更加密集且有融合趋势,表现为凸起直径的增加。比较三组细胞膜表面平均粗糙度数值之间具有统计学意义(P<0.05)。正常甲状腺细胞表面的隆起较光滑,分布均匀、形状规则,排列疏密适中；甲状腺滤泡型腺瘤细胞表面的隆起较正常细胞粗糙,分布不均匀、形状渐不规则,排列开始紊乱,隆起物之间的裂隙呈“沟渠状”,裂隙间相互贯通；甲状腺滤泡性癌细胞的膜表面则更加粗糙,隆起物分布更加不均匀、形状极不规则,排列参差不齐,隆起物之间的裂隙比腺瘤细胞增宽,呈“沟壑状”,隆起物的宽度和高度均明显增加。比较三组细胞膜表面平均粗糙度数值之间具有统计学意义(P<0.05)。Hela细胞膜由圆形、椭圆形、长条状、三角形、不规则形等差别较大的隆起组成,各隆起结构相互靠近彼此间形成缝隙状凹陷。隆起结构饱满、光滑,排列较紧密,细胞膜表面平均粗糙度为45.161 nm±2.732 nm。MCF-7 cell细胞膜由圆形、三角形、长条状、不规则形等大小相差十分悬殊的隆起组成,各隆起结构相互靠近彼此间形成缝隙状凹陷。隆起结构光滑、饱满,排列疏密适中,细胞膜表面平均粗糙度为40.521 nm±2.432 nm。2、间叶性肿瘤：常规培养的Fb细胞、Ma-Fb细胞形态不同,Fb细胞呈长梭形、分枝状,细胞核椭圆形；细胞膜是由圆形、椭圆形等大小较一致的隆起组成,各隆起结构相互靠近彼此间形成缝隙状凹陷。隆起结构饱满、光滑,排列疏密程度适中,细胞膜表面平均粗糙度为61.191 nm±0.852 nm。Ma-Fb细胞大小明显减小,分支也较少甚至消失,细胞核椭圆形或不规则形。细胞膜隆起结构明显增大增高,细胞膜由圆形、三角形、多角形、不规则形等多种形状的隆起构成,各隆起大小相差悬殊,彼此之间形成的缝隙也变得或宽大、或成圆孔状、或不规则状,隆起表面凸凹不平,排列也疏密不均,细胞膜表面平均粗糙度为75.761 nm±3.562 nm。3、淋巴造血组织肿瘤：AFM扫描下正常淋巴结内的B淋巴细胞膜表面呈绒毯状,突起较小、较平,排列较规则；反应性增生淋巴结内的B淋巴细胞膜表面的突起大小不一,排列不规则；弥漫性大B细胞淋巴瘤的瘤细胞表面出现很多融合的大突起,分布不均,类似于沟壑。比较三组细胞膜表面平均粗糙度数值之间具有统计学意义(P<0.05)。4、神经组织肿瘤：AFM扫描下浸润性星形胶质细胞瘤的瘤细胞膜表面隆起较光滑,分布均匀、形状规则,排列疏密适中。间变性星形胶质细胞瘤的瘤细胞膜表面隆起较浸润性星形胶质细胞瘤的粗糙,分布不均匀、形状渐不规则,排列开始紊乱；而多形性胶质母细胞瘤的瘤细胞膜表面则更加粗糙,隆起物分布更加不均匀、形状极不规则,隆起物的宽度和高度均有明显增加,排列已经参差不齐。比较三组细胞膜表面平均粗糙度数值之间具有统计学意义(P<0.05)。结论1、不同组织类型细胞的细胞膜表面结构不同,同种组织类型细胞的细胞膜表面结构也不同。2、不同组织类型肿瘤细胞的细胞膜表面结构不同,同种组织类型肿瘤细胞的细胞膜表面结构也不同。3、相同的是同种组织来源的正常细胞从增生细胞过渡到肿瘤细胞,他们的细胞膜表面发生了一系列的变化,从相对平滑,隆起与凹陷结构的形态规则,大小较均匀,到增生、恶变后细胞膜表面逐渐变得粗糙,隆起结构形态多样而且体积逐渐增大,细胞膜突起数量逐渐增多,细胞膜表面的平均粗糙度也相应增大。4、同种组织来源的正常细胞的细胞膜与肿瘤细胞的细胞膜相比在形态结构上存在显著差别,即使两者在单细胞观察上有着相似的形态,也能明确判断出细胞是否为肿瘤细胞。

全文目录

英文缩略语表  6-7
中文摘要  7-10
Abstract  10-14
前言  14-17
第一部分上皮性肿瘤细胞膜的原子力显微镜观察  17-34
  1.1 前言  17-18
  1.2 材料与方法  18-20
    1.2.1 材料  18-19
    1.2.2 方法  19-20
  1.3 结果  20-27
    1.3.1 正常鳞状细胞及鳞癌细胞AFM扫描图  20-22
    1.3.2 正常肝细胞及肝癌细胞AFM扫描图  22-23
    1.3.3 正常乳腺细胞及癌变细胞AFM扫描图  23-24
    1.3.4 正常甲状腺滤泡上皮细胞及癌变细胞AFM扫描图  24-25
    1.3.5 培养人宫颈癌细胞形态观察结果  25
    1.3.6 培养人乳腺癌细胞形态观察结果  25-26
    1.3.7 AFM数据分析结果  26-27
  1.4 讨论  27-33
  1.5 结论  33-34
第二部分间叶性肿瘤细胞膜的原子力显微镜观察  34-38
  2.1 前言  34
  2.2 材料与方法  34-35
    2.2.1 材料  34
    2.2.2 方法  34-35
  2.3 结果  35-36
    2.3.1 培养细胞形态观察结果  35
    2.3.2 AFM观察结果  35-36
  2.4 讨论  36-37
  2.5 结论  37-38
第三部分淋巴造血组织瘤与非瘤淋巴细胞膜的原子力显微镜观察  38-45
  3.1 前言  38-39
  3.2 材料与方法  39-40
    3.2.1 材料  39
    3.2.2 方法  39-40
  3.3 结果  40-42
    3.3.1 正常淋巴细胞及瘤细胞AFM扫描图  40-42
    3.3.2 AFM数据分析结果  42
  3.4 讨论  42-44
  3.5 结论  44-45
第四部分神经组织胶质瘤细胞膜的原子力显微镜观察  45-52
  4.1 前言  45-46
  4.2 材料与方法  46-47
    4.2.1 材料  46
    4.2.2 方法  46-47
  4.3 结果  47-50
    4.3.1 不同级别星形细胞瘤的瘤细胞膜扫描图  47-49
    4.3.2 细胞膜表面超微结构的测量及数据统计结果  49-50
  4.4 讨论  50-51
  4.5 结论  51-52
小结  52-54
参考文献  54-59
综述弥漫性大B细胞淋巴瘤的研究现状及原子力显微镜在淋巴细胞观察中的应  59-71
  参考文献  66-71
攻读博士学位期间第一作者发表文章  71-72
致谢  72

AFM观察人体肿瘤细胞膜形态特征及其诊断价值

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