一、組織培養腫瘤細胞生物學特性 腫瘤細胞與體內正常細胞相比,不論在體內或在體外,在形態、生長增值、遺傳性狀等方面都有顯著的不同。生長在體內的腫瘤細胞和在體外培養的腫瘤細胞,其差異較小,但也并非完全相同。培養中的腫瘤細胞具以下突出特點: 1. 形態和性狀 培養中癌細胞無光學顯微鏡下特異形態,大多數腫瘤細胞鏡下觀察比二倍體細胞清晰,核膜、核仁輪廓明顯,核糖體顆粒豐富。電鏡觀察癌細胞表面的微絨毛多而細密,微絲走行不如正常細胞規則,可能與腫瘤細胞具有不定向運動和錨著不依賴性有關。 2. 生長增殖 腫瘤細胞在體內具有不受控增殖性,在體外培養中仍如此。正常二倍體細胞在體外培養中不加血清不能增殖,是因血清中含有很細胞增殖生長的因子,而癌細胞在低血清中(2%~5%)仍能生長。已證明腫瘤細胞有自泌或內泌性產生促增殖因子能力。正常細胞發生轉化后,出現能在低血清培養基中生長的現象,已成為檢測細胞惡變的一個指標。癌細胞或培養中發生惡性轉化后的單個細胞培養時,形成集落(克隆)的能力比正常細胞強。另外癌細胞增殖數量增多擴展時,接觸抑制消除,細胞能相互重疊向三維空間發展,形成堆積物。 3. 永生性 永生性也稱不死性。在體外培養中表現為細胞可無限傳代而不凋亡(Apoptosis)。體外培養中的腫瘤細胞系或細胞株都表現有這種性狀,體內腫瘤細胞是否如此尚無直接證明。因惡性腫瘤終將殺死宿主并同歸于盡,從而難以證明這一性狀的存在。體外腫癌細胞的永生性是否能反證它在體內時同樣如此?也尚難肯定。從近年建立細胞系或株的過程說明,如果永生性是體內腫瘤細胞所固有的,腫瘤細胞應易于培養。事實上,多數腫瘤細胞初代培養時并不那么容易。生長增殖并不旺盛;經過純化成單一化瘤細胞后,也大多增殖若干代后,便出現類似二倍體細胞培養中的停滯期。過此階段后才獲得永生性,順利傳代生長下去。從而說明體外腫瘤細胞的永生性有可能是體外培養后獲得的。從一些具有永生性而無惡性性的細胞系,如NIH3T3、Rat-1、10T1/2等細胞證明,永生性和惡性(包括浸潤性)是兩種性狀,受不同基因調控,但卻有相關性。可能永生性是細胞惡變的階段。至少在體外是如此。 4. 浸潤性 浸潤性是腫瘤細胞擴張性增殖行為,培養癌細胞仍持有這種性狀。在與正常組織混合培養時,能浸潤入其它組織細胞中,并有穿透人工隔膜生長的能力。 5. 異質性分學 所有腫瘤都是由有增殖能力、遺傳性、起源、周期狀態等性狀不同的細胞組成。異質性構成同一腫瘤內細胞的活力有差別的瘤組織;處于瘤體周邊區的細胞獲得血液供應多,增殖旺盛,中心區有的細胞衰老退化,有的處于周期阻滯狀態,那些呈活躍增殖狀態的細胞稱干細胞(Stem Cells)、只有這些干細胞才是支持腫瘤生長的成分。腫瘤干細胞培養時易于生長增殖;把干細胞分離出來的培養方法稱干細胞培養。
二、體外培養腫瘤細胞生物學檢測 一旦培養的腫瘤細胞生長成形態上單一的細胞群體或細胞系(或株)后,不論用于實驗研究還是建立細胞系,都需要做一系列的細胞生物學測定,主要的目的在于求得證明:所培養的細胞系的確來源于原體內具有惡性的細胞,而非正常細胞或其它細胞。均具有瘤種特異性。闡明一般生物學性狀。 測定項目數量無明確規定,根據需要而定,以下為常做的項目和要點。 1. 形態觀察 主要觀察細胞的一般形態,如大體形態、核漿比例、染色質和核仁大小、多少等以及細胞骨架微絲微管的排列狀態等。 2. 細胞生長增殖 檢測細胞生長曲線、細胞分裂指數、倍增時間、細胞周期時間。 3. 細胞核型分析 檢測核型特點,染色體數量、標記染色體的有無、帶型等。 4. 凝集試驗 檢測凝集力。 5. 軟瓊脂培養 檢測集落形成能力。 6. 異體動物接種 向異體動物體內(皮下)接種細胞懸液,觀察成瘤能力。 7. 其它
除上述項目外,根據需要還可做同位素標記、組織化學成分分析,熒光顯微鏡觀察等。 在上述腫瘤細胞生物學檢測中,最主要的為:異體動物(以用裸鼠為上)接種成瘤、軟瓊脂培養、核型分析、細胞骨架和電鏡觀察等幾項。當然從分子細胞學角度考慮尚應做癌基因和抗癌基因等的檢測。 展開 |