癌细胞的生理学特征

癌细胞的生理学特征

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。

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(anchoragedependence)。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。

白细胞的生理特性

多数白细胞仅在血液中稍作停留.随后进入组织中发挥作用。，因此，白细胞都能伸出伪足作变形运动，凭借这种运动，白细胞可以从毛细血管内皮细胞的间隙挤出，进入血管周围组织内，这一过程称为白细胞渗出(diapedesis)。渗出后的白细胞也可借助变形运动在组织内游走，并且具有朝向某些化学物质发生运动的特性，称为趋化性(chemotexis)。能吸引白细胞发生定向运动的化学物质称为趋化因子。一些白细胞还具有吞噬(phagocytosis) 功能，可吞入并杀伤或降解病原体及组织碎片。某些白细胞还可分泌白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等多种细胞因子，参与对炎症和免疫反应的调控。[

红细胞的生理特性

渗透脆性(简称脆性)：

正常状态下红细胞内的渗透压与血浆渗透压大致相等，这对保持红细胞的形态甚为重要。将机体红细胞置于等渗溶液(NaCl/0.9%)中，它能保持正常的大小和形态。但如把红细胞置于高渗NaCl溶液中，水分将逸出胞外，红细胞将因失水而皱缩。相反，若将红细胞置于低渗NaCl溶液中，水分进入细胞，红细胞膨胀变成球形，可至膨胀而破裂，血红蛋白释放入溶液中，称为溶血。

把正常人红细胞置入不同浓度的溶液中(从0.85%、0.8%…0.3%NaCl溶液)，在0.45%的溶液中，有部分红细胞开始破裂，即上层液体呈微红色，当红细胞在0.35%或更低的NaCl溶液中，则全部红细胞都破裂。临床以0.45%NaCl到0.3%NaCl溶液为正常人体红细胞的脆性(也称抵抗力)范围。如果红细胞放在高于0.45%/NaCl溶液中时即出现破裂，表明红细胞的脆性大，抵抗力小;相反，放在低于0.45%NaCl溶液中时才出现破裂，表明脆性小，抵抗力大。

悬浮稳定性

悬浮稳定性是指红细胞在血浆中保持悬浮状态而不易下沉的特性。将与抗凝剂混匀的血液置于血沉管中，垂直静置，经一定时间后，红细胞由于比重大，将逐渐下沉，在单位时间内红细胞沉降的距离，称为红细胞沉降率(简称血沉)。以血沉的快慢作为红细胞悬浮稳定性的大小。正常男子第1小时末，血沉不超过3mm，女子不超过10mm。在妊娠期，活动性结核病，风湿热以及患恶性肿瘤时，血沉加快。临床上检查血沉，对疾病的诊断及预后有一定的帮助。

关于维持红细胞悬浮稳定性的原因，有人认为是由于红细胞表面带有负电荷之故，因为同性电荷相斥，红细胞不易聚集，从而呈现出较好的悬浮稳定性。如果血浆中带正电荷的蛋白质增加，其被红细胞吸附后，使之表面电荷量减少，这样就会促进红细胞的聚集和叠连，使总的外表面积与容积之比减少，摩擦力减小，血沉加快。血沉的快慢主要与血浆蛋白的种类及含量有关。

红细胞内的血红蛋白能与O2结合成HbO2，将O2由肺运送到组织，血中的O2有98.5%是以HbO2形势被运输的。血红蛋白还能与CO2结合成HbNHCOOH，将CO2由组织运送到肺。另外，红细胞内含有丰富的碳酸酐酶，在碳酸酐酶作用下使CO2约占血液运输CO2总量的88%。可见，红细胞在O2和CO2运输过程中起重要的作用。

其他形态

显畸形的叫畸形红细胞(poiki-locyte)。在畸形红细胞里有有棘红细胞(burr ce-ll，acanthocyte)该红细胞表面有针尖状突起，其间距不规则。突起的长度和宽度右不一、口形红细胞(stomatocyte)红细胞中央有裂缝，中心苍白区呈扁平状，颇似张开的口形或鱼口。以及星状红细胞(star cell，astro-cyte)等。

粘液性肉瘤的病理学特征

病变呈结节状生长，结节间为纤维结缔组织间隔，间质呈粘液样，常弥漫浸润，在丰富的黏液基质中可少有细胞或有中等数目的细胞。存在弯曲延伸的薄壁毛细血管，血管周围聚集肿瘤细胞和(或)炎性细胞(主要是淋巴细胞和浆细胞)是其特征性的改变。

根据黏液样区域在肿瘤中所占的比例、瘤细胞的丰富程度、瘤细胞异型性大小及核分裂象的多少，将黏液纤维肉瘤分为帝低度恶性、中度恶性和高度恶性三种亚型。低度恶性肿瘤中的肿瘤细胞呈一致性的梭形或星状，染色质分布均匀，有些细胞中可见多空泡或小泡状的胞质，类似于多空泡状的成脂肪细胞。在高度恶性的黏液纤维肉瘤中，由排列致密的梭形细胞和多形性细胞组成，核分裂易见。黏液性区域的细胞大部分有成纤维细胞分化的超微结构特征，并有分泌活动。

细胞生长肽的医学原理

1、干细胞生长肽趋化作用的作为化学趋化剂趋化多种炎性细胞、组织细胞与修复因子，向创面或伤口迁移，为创面杀菌以及后期修复创造重要和必需的条件。

2、干细胞生长肽的增殖作用直接作用于组织修复细胞上的生长因子受体，通过其促分裂效应加速细胞周期转变来加速创面修复;干细胞再生肽通过竞争性作用上调组织修复细胞上生长因子受体的活性，从而加快信号的传递。

3、干细胞生长肽具有重建作用通过增加细胞内胶原蛋白、连接蛋白、透明质酸、羟脯氨酸、糖蛋白的合成，提高各种再生细胞间的连接强度和修复质量，减少和预防疤痕的形成。

4、干细胞生长肽 能促进表皮组织中多种细胞生长，加强细胞合成与分泌胶原物质(如HA 、糖蛋白)，可滋润皮肤及赋予衰老细胞新的活力，起到防止和祛除皱纹的效果。

5、早在1940年，Hoftman等在脑和垂体的抽提物中发现一种能够促进成纤维细胞生长的物质。接着，人们又分离出一种与之高度同源的物质，由于它含有较多的酸性氨基酸碱基，等电点为酸性(5.6)，现今资料表明，干细胞生长肽的生物学作用极其广泛，它在血管形成、促进创伤愈合与组织修复、促进组织再生和神经组织生长发育过程中起着十分重要的作用。现就干细胞生长肽的一般性质、分布、对神经组织的作用和机制以及临床应用前景等作一综述，以促进其的开发和临床应用。

睡眠质量影响癌细胞生长

研究人员还发现，睡眠受打扰的小鼠体内，能够激活免疫系统的蛋白质Toll样受体4水平偏高。研究人员抑制Toll样受体4后，发现睡眠片段化小鼠体内的肿瘤不比正常睡眠组的肿瘤大。

“Toll样受体4这种生物信使有助控制先天免疫系统的活跃度，”戈萨尔说，“看来是睡眠不足促进肿瘤生长的关键。”

研究报告刊载于最新一期美国《癌症研究》月刊网络版。研究人员在报告中总结，考虑到中老年人群普遍存在睡眠紊乱问题，癌症也多发，这项研究具有深远意义，解析了睡眠障碍与癌症存在关联背后的分子机制。

研究小组计划进一步研究睡眠是否影响癌细胞转移或对化疗的耐药性。

癌细胞的主要特征

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。

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷易于被凝集素凝集与正常细胞相比，癌细胞繁殖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。

⑸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。

⑹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。

⑺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。

⑻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，还有具有丰富的内质网和高尔基体等。

癌细胞主要特征

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。

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸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。

⑹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。

⑺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。

⑻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，还有具有丰富的内质网和高尔基体等。

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：

⑴核大：癌细胞核可比正常大1-5倍。但核膜不内折。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸核质比例失常：超过细胞体积的增大，癌细胞核增大明显，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。

此外还有

⑹癌细胞具有丰富的游离核糖体。

⑺癌细胞的表面发生了变化，由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间黏着性显著降低，容易在体内分散和转移

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。

(二)涂片的“阳性背景”

由于肿瘤组织，特别是浸润癌和分化差的癌，易发生出血坏死。因此，涂片中常常可见成片的红细胞和坏死细胞碎片，这种背景往往提示涂片可能为阳性，所以称阳性背景。早期癌涂片背景多数干净，不易见到坏死细胞碎片。出血坏死并非肿瘤所独有，在某些严重的炎症病变中也可出现，所以在没找到癌细胞之前，决不能单凭阳性背景的有无，而诊断癌或排除癌。

红细胞的生理特性

渗透脆性

正常状态下红细胞内的渗透压与血浆渗透压大致相等，这对保持红细胞的形态甚为重要。将机体红细胞置于等渗溶液(哺乳动物：0.9%NaCl)中，它能保持正常的大小和形态。但如把红细胞置于高渗NaCl溶液中，水分将逸出胞外，红细胞将因失水而皱缩。相反，若将红细胞置于低渗NaCl溶液中，水分进入细胞，红细胞膨胀变成球形，可至膨胀而破裂，血红蛋白释放入溶液中，称为溶血。

把正常人红细胞置入不同浓度的溶液中(从0.85%、0.8%……0.3%NaCl溶液)，在0.45%的溶液中，有部分红细胞开始破裂，即上层液体呈微红色，当红细胞在0.35%或更低的NaCl溶液中，则全部红细胞都破裂。临床以0.45%NaCl到0.3%NaCl溶液为正常人体红细胞的脆性(也称抵抗力)范围。如果红细胞放在高于0.45%/NaCl溶液中时即出现破裂，表明红细胞的脆性大，抵抗力小;相反，放在低于0.45%NaCl溶液中时才出现破裂，表明脆性小，抵抗力大。

悬浮稳定性

悬浮稳定性是指红细胞在血浆中保持悬浮状态而不易下沉的特性。将与抗凝剂混匀的血液置于血沉管中，垂直静置，经一定时间后，红细胞由于比重大，将逐渐下沉，在单位时间内红细胞沉降的距离，称为红细胞沉降率(简称血沉)。以血沉的快慢作为红细胞悬浮稳定性的大小。正常男子第1小时末，血沉不超过3mm，女子不超过10mm。在妊娠期，活动性结核病，风湿热以及患恶性肿瘤时，血沉加快。临床上检查血沉，对疾病的诊断及预后有一定的帮助。

关于维持红细胞悬浮稳定性的原因，有人认为是由于红细胞表面带有负电荷之故，因为同性电荷相斥，红细胞不易聚集，从而呈现出较好的悬浮稳定性。如果血浆中带正电荷的蛋白质增加，其被红细胞吸附后，使之表面电荷量减少，这样就会促进红细胞的聚集和叠连，使总的外表面积与容积之比减少，摩擦力减小，血沉加快。血沉的快慢主要与血浆蛋白的种类及含量有关。

红细胞内的血红蛋白能与O2结合成HbO2，将O2由肺运送到组织，血中的O2有98.5%是以HbO2形势被运输的。血红蛋白还能与CO2结合成HbNHCOOH，将CO2由组织运送到肺。另外，红细胞内含有丰富的碳酸酐酶，在碳酸酐酶作用下使CO2约占血液运输CO2总量的88%。可见，红细胞在O2和CO2运输过程中起重要的作用。

白细胞生理特性

数白细胞仅在血液中稍作停留.随后进入组织中发挥作用。，因此，白细胞都能伸出伪足作变形运动，凭借这种运动，白细胞可以从毛细血管内皮细胞的间隙挤出，进入血管周围组织内，这一过程称为白细胞渗出(diapedesis)。渗出后的白细胞也可借助变形运动在组织内游走，并且具有朝向某些化学物质发生运动的特性，称为趋化性(chemotexis)。能吸引白细胞发生定向运动的化学物质称为趋化因子。一些白细胞还具有吞噬(phagocytosis) 功能，可吞入并杀伤或降解病原体及组织碎片。某些白细胞还可分泌白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等多种细胞因子，参与对炎症和免疫反应的调控。