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单细胞生物最主要的特征

单细胞生物最主要的特征

单细胞生物最主要的特征范文第1篇

[关键词] 涎腺导管癌; 巨细胞瘤; 病理学; 免疫组织化学; 组织起源

[中图分类号] R 739.87 [文献标志码] B [doi] 10.7518/hxkq.2013.03.024

以巨细胞瘤(giant cell tumor,GCT)为主要特征的原发性涎腺导管癌(salivary duct carcinoma,SDC)是极为罕见的相对新认识的尚未完全定义组织发生学的一种肿瘤。GCT通常与另一个唾液腺原发肿瘤(如SDC、癌肉瘤等)存在关联。无痛的、不断进展的肿块是最常见的症状。本文报道1例发生于腮腺的伴有GCT的SDC,并结合文献,探讨该肿瘤的临床特点、病理学改变及组织学起源等。

1 病例报告

患者男性,68岁,2011年5月以“发现左耳下肿物20多天”入院。大约20多天前,患者突然感觉左耳下不适,自己检查发现局部有一包块。无发热,否认牙痛,无外伤、手术史。专科检查:颜面部基本对称,左侧腮腺下极略膨隆,可扪及腮腺部一肿物,约2.0 cm×2.0 cm大小,肿块表面皮肤颜色正常,质地中等,无压痛,表面无明显分叶状,与周围组织无粘连,活动度良好;无面瘫症状;双侧髁突活动良好,张口度约二指。咬合关系良好,上颌及腭部未见异常,舌运动良好,伸舌居中;口内牙龈和黏膜颜色正常,右腮腺、双颌下腺未扪及异常,导管开口无红肿,分泌液清亮;咽部未见异常;双侧颌下及颈部淋巴结无肿大。

超声检查(图1):左侧腮腺形态、大小如常,下极可见一个低回声肿块,大小约1.6 cm×1.0 cm,形状呈类圆形,实质回声不均匀,边界不规整,向周边组织呈浸润状,彩色多普勒血流显像(color Dop-pler flow imaging,CDFI)未见明显血流信号。诊断:

左侧腮腺实质性占位,恶性可能。其余影像学资料未见软组织及骨组织占位。

门诊以“左腮腺腺淋巴瘤”收入院。全身麻醉下行“左腮腺切除术”,术中见肿物位于腮腺下部,

结节状,大小1.8 cm×1.5 cm×1.2 cm,无包膜,界尚清,切面淡黄,实性,质中,未见明显出血、坏死(图2)。手术切除面神经总干下方腮腺组织和肿瘤,结扎腮腺残端。切除标本4%多聚甲醛固定,常规石蜡切片,苏木精-伊红(hematoxylin-eosin staining,

HE)染色,光镜下观察。免疫组织化学采用EnVision

两步法,所用一抗Pan-CK、HMWCK、CK8/18、CK5/6、CK19、CK7、EMA、AR、Her-2、GCDFP-15、P53、CD68、Vimentin、Lysozyme、PSA、ER、TTF-1、CEA、CDX2均购自福州迈新生物技术开发有限公司。

术后病理组织观察:在残存、萎缩的涎腺组织中,肿瘤呈现两种不同的组织结构浸润生长,以位于中心的GCT结构为主,约占肿块的80%,表现为成片单核细胞背景中均匀地散见的多核、破骨细胞样巨细胞。巨细胞特征性地有多个位于细胞中央的圆形-卵圆形泡状核(总数2~50个,平均15个),单一小核仁清晰,胞质嗜伊红。单核细胞有类似巨细胞的圆形-卵圆形泡状核,细胞大小相近,胞质弱嗜伊红(图3左)。在肿瘤周边,表现典型SDC的侵袭性、

恶性特征。GCT和SDC之间无界限,可看到移行过渡区(图3右)。无类骨质形成。

免疫组织化学:SDC细胞弥漫而强烈地表达Pan-CK(图4)、HMWCK、CK7、CK5/6、CK8/18、CK19、

EMA、AR、Her-2、GCDFP-15、P53,单核细胞以及破骨样巨细胞均表达CD68(图5)和波形蛋白,部分单核细胞还表达Pan-CK、CK5/6、EMA、P53及局灶表达溶菌酶;破骨样巨细胞不表达上皮标志物及AR、Her-2和GCDFP-15。散在的高度异型的与巨细胞相混合或被其吞噬的单核细胞也表达上皮标志物。所有的PSA、ER、TTF-1、CEA、CDX2均为阴性。

2 讨论

2.1 临床表现和诊断

涎腺原发性GCT是极为罕见的病理类型,组织形态类似骨巨细胞瘤。1984年Eusebi等[1]报道3例腮

腺GCT,其中1例伴腮腺癌在多形性腺瘤癌(carcinoma ex pleomorphic adenoma,CXPA)中。截止目前,仅有17例涎腺GCT的报道。结合本例报道并总结文献,涎腺GCT通常与另一个唾液腺原发肿瘤存在关联,半数病例伴有癌,通常是SDC、CXPA、癌肉瘤等[2-3]。

这些病例中,15例(83%)发生在腮腺,2例(11%)发生在颌下腺,1例(6%)发生在小唾液腺[4]。患者年龄28~92岁(平均61岁),多数为男性(男女比例4∶1)。

无痛的快速进展的肿块是最常见的症状,少数病例也会缓慢生长。切除术后9个月,8例患者没有任何症状,1例颈部淋巴结转移[5],1例死于癌播散(肺转

移)[6]。一般来说,由于SDC成分,伴有SDC的GCT相对于骨巨细胞瘤更具侵袭性。

切除标本多为涎腺内的结节状肿物,无包膜或菲薄不完整薄膜,界清,切面淡黄或灰白,质中偏软。出血、坏死多见。组织学特征:在残存、萎缩的涎腺组织中似乎有两个毗邻彼此不同的肿瘤浸润生长,两种肿瘤之间可以看到移行过渡区。一个肿瘤表现典型涎腺导管癌的侵袭性、恶性特征;另一个表现为破骨细胞样巨细胞瘤。前者主要位于肿瘤周围,有典型的腺样、筛孔状、“Roman桥”样、粉刺样坏死及实片状特征。间质见纤维化和炎症细胞浸润,可见血管和神经浸润。导管癌细胞由高核浆比的非典型上皮细胞构成,细胞异型性大,泡状核,核仁显著,含丰富粉红色颗粒状细胞质,嗜酸细胞化生常见。后者GCT成分占肿块的60%~80%,表现为成片单核细胞背景中均匀地散见的多核、破骨细胞样巨细胞。巨细胞特征性的有多个位于细胞中央的圆形-卵圆形泡状核,核染色质均匀、细腻,单一小核仁清晰,胞质嗜伊红。单核细胞有类似巨细胞的圆形-卵圆形泡状核,细胞大小相近,胞质弱嗜伊红。在邻近涎腺导管癌的移行过渡区,高度异型的单核和多核瘤细胞与巨细胞瘤相混合,部分细胞甚至被破骨细胞样巨细胞所吞噬。在部分区域,涎腺导管癌和巨细胞瘤由纤维组织分隔,另外的区域可看到似乎已融合,二者间无清晰的边界。间质血管丰富、出血、多灶性坏死。无类骨质形成。免疫组织

化学染色:SDC细胞一般强表达上皮标志物(EMA,CK系列)和AR、Her-2、GCDFP-15、P53;单核间

质细胞及破骨样巨细胞表达CD68、波形蛋白、P53、溶菌酶,部分尤其邻近SDC的单核间质细胞还表达Pan-CK、EMA等上皮标志物;破骨样巨细胞不表达GCDFP-15、AR和Her-2。散在的、高度异型的与巨细胞相混合或被其吞噬的单核细胞也表达上皮标志物。所有成分的ER、TTF-1、CEA、CDX2均为阴性,PSA一般为阴性,少数SDC阳性,这有助于排除转移性癌。涎腺GCT中的一些单核细胞对组织细胞和上皮标志物均有反应[1-8]。由于涎腺GCT多伴有各种癌性成分,诊断涎腺GCT时,所有的标本必须仔细检查,多处取材非常必要,并辅以免疫组织化学验查。

2.2 起源

过去一度认为,涎腺原发性GCT与骨巨细胞瘤同源,但最近的一项研究[7]认为,其更像是癌。近来,基于具有和骨巨细胞瘤不同的p53基因位点的杂合性

缺失和微卫星不稳定性,Tse等[7]认为涎腺GCT是与

骨巨细胞瘤无关的肿瘤实体而不是反应性病变。然而,尚不清楚这种肿瘤是否是一个不寻常的化生癌或者起源于间质或干细胞。虽然涎腺原发性GCT与骨巨细胞瘤形态上相似,但还是有一些特征可以使之区别于骨巨细胞瘤和其他骨外的巨细胞瘤。例如,涎腺肿瘤更具生物学侵袭性,多有癌性成分,在近移行过渡区可见散在的、明显的恶性上皮细胞与单核细胞成分混合,外周不见与之相关的反应性骨形成,临床及影像学检查也容易将侵入腮腺的颌骨骨巨细胞瘤排除。一些对涎腺GCT的超微结构的研究也观察到:虽然巨细胞有类似于骨破骨细胞的特征,但单核细胞有很多微绒毛和一些细胞-细胞间接合部;单核细胞细胞质局灶性表达溶菌酶,而骨或癌组织的巨细胞不表达[6]。Nagao等[8]报道1例SDC伴肉瘤样区域及GCT样组织结构,认为涎腺GCT可能是癌肉瘤。原因如下:涎腺GCT共存癌性区域非常多见;涎腺GCT的单核细胞没有明显的恶性特点,但有一定程度的核异型性;如同SDC成分一样,涎腺GCT的单核细胞表达p53,都有肿瘤特征;单核细胞除表达组织细胞外,还表达上皮标志物如Pan-CK和EMA;许多所谓的组织细胞标志物没有特异性,在非组织细胞中也表达。Tse等[7]报道SDC成分和GCT成

分具有类似的基因表型。本文病例也显示了癌和单核细胞的混合和移行过渡,涎腺GCT可能从SDC转分化而来,因此涎腺GCT可能是SDC的肉瘤样变异。

2.3 鉴别诊断

对癌肉瘤或肉瘤化癌来说,上皮和间叶细胞均异型性明显,核分裂像多见,间叶成分多表现为梭形细胞,其组织结构及形态多样,免疫组织化学分别表达上皮及间叶标志物。病史、有无外伤、手术史、无局部炎性肿痛有助于除外涎腺巨细胞肉芽肿及反应性的异物巨细胞,虽然涎腺巨细胞肉芽肿也常与肿瘤相关,但其不表达上皮标志物和p53。本文病例表达p53、Pan-CK、EMA,是肿瘤而不是巨细胞肉芽肿[2]。原发于涎腺软组织的巨细胞瘤极为罕见,通常

不伴有癌性成分(如典型SDC),而且一般不表达上皮标志物(如Pan-CK、EMA等)。涎腺未分化癌巨细胞一般为瘤巨细胞,异型性明显,核仁显著,核分裂像多,可有明显的梭形细胞成分,免疫组织化学上巨细胞和梭形细胞都表达上皮标志物。病史、组织形态及辅助免疫组织化学检查一般可有效鉴别转移性癌。

2.4 治疗和预后

手术切除是涎腺GCT主要的治疗手段,广泛彻底地切除肿瘤是提高生存率的关键,但对放、化疗方案及疗效尚无统一意见。研究[4-5,8]表明:以巨细

胞瘤为特征的涎腺癌仅有13%的病例直接死于肿瘤,死亡原因主要为远处转移。

[参考文献]

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salivary duct carcinoma: Clinicopathologic and immunohistoche-

单细胞生物最主要的特征范文第2篇

关键词:  妊娠合并细菌性阴道病  诊断  处理

   一、诊断

    由于多种微生物共存的状态,BV的诊断十分复杂。对于单一一种微生物例如阴道加德纳杆菌的培养并不能对临床BV提供准确的诊断。其他实验室诊断技术也不断发展,旨在降低诊断的主观性和提高检查者之间的一致性,包括:从后穹隆取材的巴士涂片上鉴定线索细胞,测定阴道分泌物pH值,阴道分泌物的革兰染色,对主要微生物(例如阴道加德纳杆菌)的定量培养和DNA探针技术。

    (一)临床诊断  具备以下四项临床诊断标准中的三项就可准确地临床诊断BV:

    1.粘附于阴道壁的均质且稀薄的阴道分泌物。

    2.阴道分泌物pH>4.5(正常阴道pH≤4.5)。

    3.氨臭味试验阳性:取阴道分泌物少许放玻片上,加入10%氢氧化钾液1~2滴,产生一种烂鱼样腥臭气味即为阳性。

    4.存在因粘附小细菌,细胞边缘不清的阴道上皮细胞,即“线索”细胞占20%以上。

    特征性白带是最客观的诊断指标。虽然分泌物增多是患者最常见的主诉,但其分泌物量的程度可以从轻微的到溢出性的。因为敏感性和特异性均低,而且还可能与正常妊娠的特征性白带相混淆,应该与其他诊断标准联合应用。阴道分泌物pH值大于4.5能最好地区别BV和正常阴道分泌物,有很高的敏感性,但阴道内其他因素包括精液、宫颈粘液、月经、滴虫都可能导致pH值升高,所以并不特异。氨臭味是诊断标准中敏感性最低的,精液中的腐氨,其他厌氧感染都可能导致氨试验阳性,因此没有氨臭味并不代表不存在BV。以上四条临床诊断标准中,盐水玻片检查时发现线索细胞是惟一特异和敏感的指标,可以准确地诊断85%~90%的患病妇女。

    (二)革兰染色诊断  Dunkelberg最先进行了阴道分泌物的革兰染色,发现了线索细胞和邻近密集的细菌。此后所进行的阴道分泌物革兰染色检查并不是要检查线索细胞,而是要进一步定量分析阴道分泌物中的细菌类型。BV的特征是从以乳酸杆菌为主向以球杆菌和革兰阴性杆菌为主的一种变化。正常分泌物以大的革兰阳性杆菌乳酸杆菌为主,BV的阴道菌群中没有或仅少量的乳酸杆菌(每高倍视野少于5个),出现加德纳杆菌,革兰阴性杆菌,纺锤形弯曲杆菌和革兰阳性球菌。

    (三)巴士涂片诊断  与临床诊断的金标准相比,还未针对巴士涂片结果的应用价值进行彻底的研究。比较在颈管内巴士涂片中确定的线索细胞和在阴道分泌物涂片中发现的线索细胞,发现二者相关性很差。

单细胞生物最主要的特征范文第3篇

1临床资料

200401/200606我院收治急性混合细胞白血病(MAL)患者14(男9,女5)例,年龄17~66岁,中位年龄为32岁. 其中诊断为双表型的3例,双克隆型11例. 骨髓及外周血涂片经瑞氏良好染色、过氧化物酶(POX),特异性酯酶(ASDCE),糖原染色(PAS),中性粒细胞碱性磷酸酶(NAP),非特异性酯酶染色,并经经验丰富的血液实验室医生作出初步判断. 方法与结果判断参考我国急性白血病(AL)诊断标准[1]. 免疫组化检测指标有T细胞系列的CD2, CD3,CD5,CD7,B细胞系列的CD10,CD19,CD20,CD22,髓系细胞的CD13, CD14, CD33, CD68,MPO及CD34, 巨核系统的CD41,CD42,免疫分型采用亲和素生物素过氧化物酶复合物法(ABCAP)法. 结果判断参考我国现行诊断标准[1],及其欧美国家提倡的抗原积分系统[1],计数目标细胞的阳性率,如果大于10%,即认为该类白血病细胞表达相应抗体,并以此作出免疫分型阳性判断. 骨髓病理采用塑料包埋法,组织取材、标本制备、染色方法参考文献[3],观察指标参考文献[4]. 结果14例混合细胞白血病中具有明显两群细胞特征(即双克隆)的有11例,其中有5例为粒淋巴混合,6例为单核淋巴混合,其余3例为双表型. 其中5例粒淋巴混合及3例淋巴单核混合型可见部分POX阳性幼稚细胞,3例双表型POX均(-). 14例MAL中8例为B髓混合型(57%),3例为T髓混合型(21.4%). PAS分布在粒系为弥散细颗粒状阳性,单核系粗细不等颗粒状阳性,细胞边缘或者伪足出明显,淋巴系呈现粗细不等的颗粒状、珠状阳性,分布不均,对细胞类型鉴别的参考意义不大. 非特异性酯酶染色主要用于鉴别粒系统及单核系统,其余细胞化学染色无明显参考价值. 14例骨髓病理均表现高增生骨髓像,未见正常骨髓结构,11例双克隆MAL可见明显的两群细胞,主要特点为细胞体积的大小差异及同一群细胞相对集中分布,3例双表型表现为均一细胞特征. 14例MAL的骨髓均出现程度不一的骨髓纤维化.

2讨论

近年来多采用EGIL积分诊断MAL. MAL的细胞免疫表型特征以双系列型最常见. 由于白血病的异质性与抗原表达的复杂性,给白血病的诊断分型带来一定的困难,依靠传统的细胞形态及细胞化学,不能作出正确诊断. 本例急性混合细胞白血病仅从形态及细胞化学上而言,各种特征均不明确,依靠免疫分型,才能得出正确诊断. 因才认为,对于白血病,尽可能在形态学、细胞化学的基础上,至少做到基本的免疫分型,这样才能保证对绝大多数白血病的正确诊断.

【参考文献】

[1]张之南. 血液病诊断及疗效标准[M]. 2版. 北京: 科学出版社,1998:192,208.

[2]秘营昌,卞寿庚,孟庆祥,等. 双表型急性白血病临床研究[J].中华血液学杂志,2000,7:352-354.

单细胞生物最主要的特征范文第4篇

妊高征的病因目前仍未明了,但胎盘与妊高征的发病密切相关。滋养细胞是胎盘组织中的主要细胞类型,由于它与母体接触最为紧密,在妊高征的研究中受到重视。胎盘滋养细胞分为细胞滋养细胞和合体滋养细胞,具有多种生物学活性。本文就滋养细胞与妊高征的发病关系作一综述。

滋养细胞与正常妊娠

滋养细胞约在受精后第4天出现,为一层扁平细胞构成胚胞壁,至孕中期胎盘形成时可分为两种类型:合体滋养细胞和细胞滋养细胞。前者与母血直接接触,后者又分为绒毛内细胞滋养细胞、绒毛外滋养细胞和血管内滋养细胞。

胚胞植入后至孕10周前,胎盘细胞滋养细胞仍以内膜基质浸润为主,很少侵及间质血管。孕12周后,滋养细胞加快侵蚀子宫蜕膜和临近三分之一肌层及其螺旋动脉,破坏管壁经构而代之以纤维素样组织,将狭窄的弹性血管变为低阻、无弹性且血管扩张的子宫胎盘血管,并失去对血管活性物质的敏感性,从而使流入绒毛间隙的血量迅速增加。用氧电极直接导入法测得在孕8~10周绒毛间隙氧压为2.4±0.9kPa,子宫内膜为5.3±1.6kPa;在孕12~13周绒毛间隙氧压增至8.1±1.6kPa。

近年来研究发现,细胞滋养细胞在侵蚀子宫组织并最终取代血管壁的过程中,其表面粘附分子表型发生改变,模拟血管内皮细胞表面抗原[1]。例如,绒毛内细胞滋养细胞表达α5β5,但合体滋养细胞、胎盘床及锚状细胞柱中的细胞滋养细胞均不表达α5β5。相反,α5β5在绒毛内细胞滋养细胞和细胞柱浅层中的细胞滋养细胞呈弱或不表达,而子宫壁组织和侵入血管壁中的细胞滋养细胞高度表达。在体外培养的细胞滋养细胞侵蚀模型中,用抗-α5β3抗体封闭α5β3后使细胞滋养细胞侵蚀能力降低75%。另一种粘附分子 e-cadherin在细胞滋养细胞分布与α5β5相似,而 vE-cadherin的表达类似α5β3。由于正常血管内皮细胞表达α5β3和 vE-cadherin,因此认为在侵蚀子宫壁和螺旋动脉并取代血管内皮细胞之前,细胞滋养细胞必须调整表面粘附分子的表达,出现血管内皮细胞表面抗原[2]。

滋养细胞与妊高征

一、滋养细胞侵蚀能力改变

妊高征患者滋养细胞侵蚀功能受损,从而导致胎盘种植较浅,这一观点在组织学上已被广泛证实,并公认为是触发妊高征病理生理改变的直接原因。最近有人提出了妊高征滋养细胞侵蚀功能降低的生化方面的证据。 de groot等[3]前瞻性地检测了妊高征孕妇血中胰岛素样生长因子结合蛋白-1( iGFBP-1)的含量,发现在孕中期(19±1周)为115.2±19.2nmol/L,较正常孕妇252.8±48.0nmol/L为低,距发生临床症状的时间为20±1周。由于 iGFBP-1在孕期主要来源于子宫内膜间质,他们认为,妊高征滋养细胞侵蚀能力下降,子宫内膜破坏较小,因此其从子宫血管渗入母血就相应减少,和滋养细胞的侵蚀行为相一致。

妊高征滋养细胞侵蚀能力低下的原因目前仍不清楚,但最终有两种可能性:滋养细胞本身缺陷或细胞周围环境的作用。 zhou等[4]用免疫组化方法观察了妊高征患者绒毛外滋养细胞粘附分子的表达,发现与正常妊娠不同,这些具有侵蚀能力的细胞仍表达粘合素α5β5,但α5β3呈弱表达。另外,α3、α5、和β1亚单位的水平与正常妊娠无差别,但α6、α5和α5β1表达增强,α1β1无或弱表达。提示妊高征细胞滋养细胞表型发生改变,不利于细胞侵蚀作用。鉴于妊高征患者均有子宫胎盘血管供血不足, genbacev等[5]研究了缺氧对滋养细胞侵蚀行为的影响。在氧饱和度分别为2%、20%的条件下,用提纯的绒毛内细胞滋养细胞(10~12周)与子宫蜕膜(10~12周,不含滋养细胞)在体外共同培养,72h后发现在2%O2浓度下滋养细胞大部分已侵入蜕膜深层,而2%O2浓度下滋养细胞甚至在96h仍只聚集在蜕膜表面,侵入量很少。用分离的细胞外基质( eCMs)替代蜕膜组织,结果相似。后一种情况下滋养细胞无需蜕膜组织共同培养,表明缺氧本身对滋养细胞侵蚀能力有损伤作用。值得注意的是在2%O2条件下培养6天,细胞滋养细胞仍多贴附于 eMCs表面,若3天后 o2浓度改为20%再培养3天,细胞侵蚀能力恢复正常。

genbacev等所用蜕膜均取自正常妊娠子宫。而妊高征具有一定的遗传倾向,因此母体子宫内膜也可能与妊高征胎盘滋养细胞侵蚀能力低下有关。在体外实验发现,细胞滋养细胞的侵蚀能力受多种细胞因子调控[6]。例如,激活素 a、白血病抑制因子、 iL-1β等都能刺激细胞滋养细胞的侵蚀活性,而 tGF-β、糖皮激素、缺氧等对此起抑制作用。子宫蜕膜中含有丰富的免疫细胞,分泌细胞因子构成复杂的网络调节系统,妊娠后胎盘细胞滋养细胞的侵蚀活动即受这些免疫细胞及细胞因子的精细调节。 giudice等[7]研究发现 iGFBP-1在体外有抑制细胞滋养细胞侵蚀子宫蜕膜基质作用,在妊高征患者(21~34孕周)胎盘床母儿交界处 iGFBP-1表达较对照组明显增高。

二、滋养细胞增殖与分化异常

绒毛内细胞滋养细胞脱离基底膜后有两条分化途径:融合成合体滋养细胞或侵入蜕膜成为绒毛外滋养细胞。在体外缺氧条件下培养,发现绒毛细胞滋养细胞的增殖能力与其分化呈反向关系。在2%O2浓度下,其侵蚀能力是20%O2的十分之一,而其结合[3H]胸苷和5-溴脱氧尿核苷的量是后者的2~3倍[5]。 alsat等[8]研究了缺氧对正常妊娠晚期细胞滋养细胞体外分化成合体滋养细胞的影响,观察到在19%O2下培养3天,几乎全部单核细胞经过聚集和融合为合体滋养细胞,免疫印迹发现粘附分子 e-cadherin表达转阴。而9%O2浓度下,单核细胞仍呈聚集状,合胞体少见, e-cadherin持续阳性。同时激素分泌水平下降, hCG平均为289±26IU/L,而19%O2下为1100±155IU/L。但缺氧组70%细胞表达增殖细胞核抗原( pCNA),而19%O2组无 pCNA表达。若将缺氧状态的细胞滋养细胞改为20%O2浓度下培养,3天后所有细胞恢复正常。

妊高征胎盘病理特点是合体滋养层发育不良,细胞滋养细胞增生, pCNA阳性细胞增多[9]。这些病变的发生机理可以通过缺氧来解释,但滋养细胞的接触和融合也与其侵蚀过程一样,是复杂的细胞间粘附分子作用的结果,受多数因子调控,值得继续深入研究。

三、滋养细胞分泌血管活性物质失衡

胎盘是一个内分泌器官,分泌多种甾体和蛋白质激素,其中滋养细胞还能合成和产生前列腺素等血管活性物质。妊高征患者滋养细胞分泌血管活性物质与正常孕妇不同。 cervar等[10]在体外分离培养妊高征(31~40孕周)胎盘中的滋养细胞,培养5天后,测到内皮素-1、2产量较对照组减少,而 tXB2浓度增高, tXB2/6-keto-PGF1α比例上调,血管紧张素Ⅱ、6-keto-PGF1α和白三烯 b4浓度二组相似。 ding等[11]更进一步分离纯化出孕晚期妊高征胎盘中细胞滋养细胞进行培养,一周后 tXB2浓度较对照组升高3~4倍,而6-keto-PGF1α与 pGE2浓度两组间无差异。另外有作者[12]证实血管紧张素肽酶 a定位于绒毛内细胞滋养细胞,其活性在妊高征胎盘增高,并与血压、蛋白尿程度呈正相关。

这些资料提示,妊高征滋养细胞分泌血管活性物质比例失衡,进一步加重了血管功能损害,激活凝血系统。前列腺素的产生与前列腺素合成酶的活性相关,已证实缺氧能使体外培养的滋养细胞中前列腺素 h合成酶-2表达增高, tXB2产生增多[13]。 johnson等[14]在体外培养滋养细胞揭示,细胞滋养细胞产生 tXB2,合体滋养细胞产生 pGE2,不产生或很少产生 tXB2;滋养细胞与纤维蛋白基质共同培养时 tXB2产生增加;滋养细胞在分化过程中可以调节环氧化酶的表达,并受纤维蛋白基质的调控。此结果模拟了妊高征胎盘纤维蛋白严重沉积而产生的病理生理过程。

四、滋养细胞对血管内皮损伤作用

血管内皮损伤在妊高征发病中的作用近年来得到广泛的研究。血管内皮细胞直接暴露于血液循环,对它的损害作用最可能是血液中含有某种“毒性”成分。鉴于胎盘在妊高征发病中的作用,人们自然设想到血清中活性因子很可能是胎盘释放入血的。事实上,最早将滋养细胞与妊高征联系在一起是在1893年,当时 schmorl首次报道了在1例死于子痫的妇女双肺中发现了滋养细胞。后来认识到妊娠时滋养细胞进入母血循环是正常生理现象,但妊高征孕妇胎盘微绒毛呈棒状改变,局部有坏死和脱落,有更多的滋养细胞进入母血。因此,人们想象滋养细胞损伤血管内皮。

smarason等[15]从正常妊娠和妊高征孕妇胎盘分离出合体滋养细胞微绒毛膜( sTBM),发现二者均能抑制体外培养的血管内皮细胞增殖,而且抑制程度相同,对内皮细胞单层结构改变的形态相似。据此,他们假设是因为母血中混入的合体滋养细胞成分损伤了全身血管内皮。尽管正常孕妇胎盘也有这种作用,但妊高征患者血中滋养细胞成分增多。后来,他们又发现[16]妊高征孕妇外周血浆具有抑制血管内皮细胞增殖的能力,但血清却失去这种作用。将 sTBM加入男子外周血中,也出现类似结果。 cockell等[17]用制备的 sTBM囊泡灌注去甲肾上腺素预先处理过的皮下小动脉,观察对乙酰胆碱舒血管作用的影响,同时用生理盐水和红细胞膜灌注作对照。结果发现灌注2h后,对照组不影响小动脉对乙酰胆碱的反应,而 sTBM组对其反应明显降低。电镜证实,反应组小动脉内皮中断,细胞器扭曲,内皮下平滑肌细胞正常。新近,有学者采用多种抗滋养细胞膜抗体,通过免疫荧光和流式细胞技术来检测妊高征患者血浆中 sTBM浓度,结果发现,妊高征妇女外周及子宫静脉血浆中的 sTBM水平均高于正常妊娠妇女(外周血浆:29.12nmol/L对7.36nmol/L;子宫静脉血浆:91.84nmol/L对32nmol/L),并且子宫静脉血浆中浓度高于外周血浆,证实了胎盘滋养细胞脱落 sTBM进入母血循环。他们还发现,妊高征患者血浆抑制血管内皮细胞增殖活性与血浆中 sTBM浓度呈相关性[18]。

五、滋养细胞表达 hLA抗原

胎儿作为半个异体移植物而不被母体排斥,其原因之一被认为与滋养细胞不表达 hLA抗原有关。资料表明,合体滋养细胞无 hLA抗原表达,但绒毛外细胞滋养细胞表达此类抗原,后来确定为 hLA-G,属于 hLA-I类抗原。对 hLA-G的表达调节及其功能知之甚少,由于其主要出现于绒毛外细胞滋养细胞,推测它的表达是滋养细胞侵入母体所必需,具有抑制母体局部免疫反应作用[19]。 colbern等[20]研究了妊高征胎盘组织 hLA-G抗原的表达情况,发现在孕晚期胎盘滋养细胞与蜕膜交界处 hLA-G表达水平较正常孕妇降低。但他们同时注意到妊高征组绒毛外细胞滋养细胞数目也较正常组减少,而每个细胞滋养细胞的表达水平两组间无差异性。 hLA-G在正常妊娠和病理妊娠中的作用有待于更深入地研究。

结语

综上所述,妊高征胎盘滋养细胞的病理改变是复杂多样的,牵涉到多方面的细胞生物学特性。在胎盘发生过程中,滋养细胞的作用十分复杂并受到精细调节。一方面它侵入母体子宫组织特别是螺旋动脉,另一方面它表现出良性的生物学行为。目前已知滋养细胞植入较浅而致胎盘缺血缺氧启动了疾病的发生过程。但妊高征滋养细胞侵蚀能力受阻的起因不明,继续加快这方面的研究,将有助于最终揭示妊高征的发病机理。

参考文献

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5 Genbacev O et al.J Clin Invest,1996;97:540-550

6 Morrish DW et al.J Reprod Immunol,1998;39:179-195

7 Giudice LC et al.Am J Obstet Gynecol,1997;176:751-758

8 Alsat E et al. J Cell Physiol,1996;168:346-353

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12 Neudeck H et al.Placenta,1996;17:155-163

13 Nelson DM et al.Am J Obstet Gynecol,1999;180:896-902

14 Johnson RD et al.Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids,1995;52:21-27

15 Smarason AK et al.Br J Obstet Gynaecol,1993;100:943-949

16 Smarason AK et al.Am J Obstet Gynecol,1996;174:787-793

17 Cockell AP et al.Br J Obstet Gynecol,1997;104:235-240

18 Knight M et al.Br J Obstet Gynaecol,1998;105:632-640

单细胞生物最主要的特征范文第5篇

【摘要】 观察离体大鼠海马锥体细胞的生理电发放模式。在脑脊液孵育下,将玻璃微电极插入到离体大鼠海马脑片锥体细胞附近,进行胞外电脉冲记录,微机记录并保存电信号。共观察到海马部神经元自发放电主要呈5种特征,分别为不规则发放、单波规则发放、紧张发放、阵发排放及周期排放型等形式。说明神经元的生理电发放模式可能与细胞的排列次序、生理应答呈一定的相关性。

【关键词】 大鼠海马;微电极;脑片;自发放电

Abstract:To study the general characters of the rat hippocampus of the spontaneous electric activity of the ex-vivo pyramidal cells. We recorded the electrophysiology near the hippocampal pyramidal cells of the rat limbic system by capillary glass microelectrode with continous perfusion of the artificial cerebrospinal fluid(ACSF).Results showed that five characters of spontaneous were recorded by the rat hippocampal cells,they were un-regulation release,single wave regular release,intension release,paroxysm release and period release.It proves that the characters of the rat hippocampus of the spontaneous electric activity may connect with the arrangement of the cells,and the respondence of the stimulants.

Key words:Rat hippocampus;Microelectrode;Brain slice;Spontaneous discharge

1 引 言

边缘系统是大脑皮层内侧皮质包裹的部分脑区之一,其主要组成包括了海马结构 (hippocampal)[1]。依据细胞的特性、分布和传入的不同,将海马分为四个区,即CA1、CA2、CA3和CA4。目前认为,海马组织主要参与学习和记忆,是学习和记忆的通道,神经元的信息传导功能主要是通过以电信号的形式进行的,因此,微电极电生理记录技术对揭示神经元的工作状态有很重要的研究价值。目前,用脑薄片技术研究哺乳类海马锥体细胞的自发放电活动国内尚未有相关报道,本研究使用大鼠海马部作为脑薄片研究材料,用玻璃微电极进行细胞外电信号引导,微机记录波形及电脉冲声音,观察神经元自发放电特点。

2 材料和方法

2.1 材料

本实验选用1月龄左右的大白鼠60只,雌雄不限。

2.2 实验方法

在乙醚麻醉下快速断头,取出大脑,置于人工脑脊液(ACSF)的小烧杯中降温1 min,然后在冰台上用刀片进行修整,保留所需部位,再用502胶水将其固定在振动切片机的推进台上,固定好后迅速向切片槽内倒入充有95%O2+5%CO2的ACSF,深度以浸没脑薄片为宜,切好后用平板小勺子将脑薄片移入孵育槽内的尼龙网上并立即进行灌流。脑脊液灌流速度为2~3 ml/min。孵育1~2 h后可进行实验。

采集电极为玻璃微电极,尖端阻抗为4~6 MΩ,内充3 mol/L的NaCl,在微电极推进器的帮助下,插入到海马的CA1区进行记录,微机保存所得数据并同时进行监听放电情况。

3 主要仪器设备及灌流液

TCL微机;HSS-1(B)型恒温浴槽(成都仪器厂);微电极拉制器(三菱公司,日本);SWF-2W微电极放大器(成都仪器厂);RM6240BD型多道生理信号采集处理系统(成都仪器厂);体视显微镜(麦克奥迪,中国厦门);步进式微电极操纵器(NARISHIGE,日本);氧气瓶;江湾V-4型振动切片机(上海第二军医大学)。

人工脑脊液 (artificial cerebrospinal fluid, ACSF)的配方[2]为(mmol/L):NaCl124, KCl4、MgSO4·7H2O2、CaCl22、NaHCO3 26、NaH2PO4·2H2O1.25、Glucose10和蒸馏水,pH值在7.2左右,现配现用。

4 实验结果

本实验中,我们选择在活性较好的海马脑薄片标本上CA1区处,共记录到120个进针位点的自发放电活动,根据其放电形式和特征,大致可归纳出以下几种类型:

4.1 不规则发放

此类单位的数量为33/120,占27.5%。电信号单位出现的频率、幅度及持续时间都不是很稳定,单个发放与阵发夹杂进行,最大峰峰值在1 600 μV左右,不规则发放是本实验中能观察到的细胞放电类型中出现频率较多的一类(见图1)。

4.2 单波规则发放

此类单位的数量为50/120,占41.7%。电信号单位出现的频率、幅度及持续时间都比较稳定,其峰峰值是几种类型发放中最大的一种。本实验记录中最大幅度可达8 000 μV,一般的发放也可达到1 500~1 800 μV。本类电发放幅度均一,频率稳定,是本实验能观察到的细胞放电类型中幅度最大,且出现频率最多的一类波形(见图2)。

4.3 紧张发放型

该型单位发放数量为16/120,占13.3%。其发放特点是放电极为迅速,发放频率相当高,可达0.02 ms。幅度则较低,平均约1 000 μV(见图3)。

4.4 阵发排放型

此类单位的数量较少,只有5/120,占4.1%。其特点是暴发期间隔很长,一般在37 s发放一次,最长间隔可达120 s以上,最大峰峰值在1 300 μV左右。最密集的单次阵发排放可达60个波形以上(见图4)。

4.5 周期排放型

本实验中观察到,以此类型发放的单位所占比率不高,为16/120,占13.3%。其发放特点有明显的周期性且呈串式发放,每串的放电为11~24个波形,不同单位的发放周期不尽相同,从几秒到数十秒不等,每个单位的发放周期比较稳定,每一周期内可明显地划分为放电期和休止期,放电期的总脉冲数没有一定的规律,放电幅度一般在1 500 μV左右(见图5)。

5 讨 论

海马神经元放电类型中的不规则发放型、单波规则发放、紧张发放型、阵发排放型及周期排放发等特征在海马锥体细胞部是比较常见的电活动方式,究其原因,可能与锥体细胞的特征有关。海马锥体细胞的胞体呈锥形,细胞排列整齐而紧密,其间只有少量的神经细胞(如篮细胞、间隙细胞和门区细胞等)散布在各锥体层中,而CA1区的锥体细胞的顶树突上的树突棘结构较简单,当微电极所处的位置合适时,电信号就有可能发生谐振或减振等物理现象,从神经元的应答方面分析,不同的电信号则很有可能代表某种生理信息的表达。

据报道,在脑的许多结构如大脑皮层[2-3]、下丘脑[4]、海马[3,5-6]等存在KATP通道,但由于所采用细胞的发育水平不同和所用的记录方式不同,所报道的KATP通道在激活条件、单通道电导、通道的整流特性、药物作用等方面存在着很大的差异。其中,不规则连续放电、慢速放电、阵发性排放、周期性排放等四种基本类型与大鼠下丘脑薄片室旁核神经元[7],蟾蜍视顶盖脑薄片神经元自发放电的形式基本相似[8],因动物种类、脑薄片部位等因素的差异而呈现不同的电发放特征,这些差异主要表现在放电持续的时间、频率、幅度以及潜伏期等方面。

参考文献

[1]孙久荣.神经解剖生理学[M].北京大学出版社,2004:226-227.

[2]Ashford MLJ,Sturgess NC,Trout NJ et al.Adenosine-5-triphosphate sensitive ion channels in neonatal rat cultured neurons[J].Pflugers Arch,1988,214:297-304.

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[4]Ashford MLJ,Boden PR,Treherne JM.Glucose induced excitation of hypothalamicneurones is mediated by ATP-senditive K+ channel[J]. Pflugers Arc,1990,415:479-483.

[5]Politi DMT,Rogawski MA.Glyburde senditive K+ channels in cultured rat hippocampal neurons:activation by cromakalim and energy depleting conditions[J].Mol Pharmacol,1991,40:308-315.

[6]Zawar C,Plant TD,Schirra C,et al.Cell-type specific expression of ATP-sensitive potassium channels in the rat hippocampus[J].J Physiol(Lond),1999,514:327-341.

[7]邪宝仁.5-HT对大鼠下丘脑脑薄片室旁核神经元自发放电活动的作用[J].生理学报,1990,42:202-206.

[8]杨盛昌,潘盛武.蟾蜍视顶盖细胞自发活动特性—脑片灌流研究[J].广西师范大学学报(自然科学版),1994,12(1):87-93.

4 实验结果

本实验中,我们选择在活性较好的海马脑薄片标本上CA1区处,共记录到120个进针位点的自发放电活动,根据其放电形式和特征,大致可归纳出以下几种类型:

4.1 不规则发放

此类单位的数量为33/120,占27.5%。电信号单位出现的频率、幅度及持续时间都不是很稳定,单个发放与阵发夹杂进行,最大峰峰值在1 600 μV左右,不规则发放是本实验中能观察到的细胞放电类型中出现频率较多的一类(见图1)。

4.2 单波规则发放

此类单位的数量为50/120,占41.7%。电信号单位出现的频率、幅度及持续时间都比较稳定,其峰峰值是几种类型发放中最大的一种。本实验记录中最大幅度可达8 000 μV,一般的发放也可达到1 500~1 800 μV。本类电发放幅度均一,频率稳定,是本实验能观察到的细胞放电类型中幅度最大,且出现频率最多的一类波形(见图2)。

4.3 紧张发放型

该型单位发放数量为16/120,占13.3%。其发放特点是放电极为迅速,发放频率相当高,可达0.02 ms。幅度则较低,平均约1 000 μV(见图3)。

4.4 阵发排放型

此类单位的数量较少,只有5/120,占4.1%。其特点是暴发期间隔很长,一般在37 s发放一次,最长间隔可达120 s以上,最大峰峰值在1 300 μV左右。最密集的单次阵发排放可达60个波形以上(见图4)。

4.5 周期排放型

本实验中观察到,以此类型发放的单位所占比率不高,为16/120,占13.3%。其发放特点有明显的周期性且呈串式发放,每串的放电为11~24个波形,不同单位的发放周期不尽相同,从几秒到数十秒不等,每个单位的发放周期比较稳定,每一周期内可明显地划分为放电期和休止期,放电期的总脉冲数没有一定的规律,放电幅度一般在1 500 μV左右(见图5)。

5 讨 论

海马神经元放电类型中的不规则发放型、单波规则发放、紧张发放型、阵发排放型及周期排放发等特征在海马锥体细胞部是比较常见的电活动方式,究其原因,可能与锥体细胞的特征有关。海马锥体细胞的胞体呈锥形,细胞排列整齐而紧密,其间只有少量的神经细胞(如篮细胞、间隙细胞和门区细胞等)散布在各锥体层中,而CA1区的锥体细胞的顶树突上的树突棘结构较简单,当微电极所处的位置合适时,电信号就有可能发生谐振或减振等物理现象,从神经元的应答方面分析,不同的电信号则很有可能代表某种生理信息的表达。

据报道,在脑的许多结构如大脑皮层[2-3]、下丘脑[4]、海马[3,5-6]等存在KATP通道,但由于所采用细胞的发育水平不同和所用的记录方式不同,所报道的KATP通道在激活条件、单通道电导、通道的整流特性、药物作用等方面存在着很大的差异。其中,不规则连续放电、慢速放电、阵发性排放、周期性排放等四种基本类型与大鼠下丘脑薄片室旁核神经元[7],蟾蜍视顶盖脑薄片神经元自发放电的形式基本相似[8],因动物种类、脑薄片部位等因素的差异而呈现不同的电发放特征,这些差异主要表现在放电持续的时间、频率、幅度以及潜伏期等方面。

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