⑴ 癌细胞转移的生物学原理是什么
研究小组确定了在癌症早期癌细胞扩散的重要途径,即通过血液和淋巴管。但是,研究人员一直无法区分这两种途径。随着免疫组织化学技术的进步,从理论上说科学家已经可以将血管和淋巴系统区分开。但是在临床上,这种方法尚不完善,可能会导致无法准确诊断出某些病变,也可能无法严格区分血管和淋巴管。诺丁汉大学的研究小组分析177名患者的肿瘤组织切片后得出重要结论,即96%的早期癌细胞入侵是通过血管进行的,仅有4%通过淋巴管。
我们身体里面有非常多的淋巴管和淋巴组织。淋巴组织属于免疫系统,本来是可以消灭肿瘤的,但是,肿瘤细胞通过各种途径逃避了免疫细胞的打击。
甚至让免疫细胞作为癌症的帮凶,帮助他们转移。癌细胞通过淋巴管道,可以转移到附近的淋巴结,甚至远处的淋巴结。
癌细胞长到一定程度,可以脱落,进入到癌症周围的血管之中,然后随着血流进入全身的各个组织和器官,所以,血供丰富的器官,容易被转移。例如肝转移,肺转移,脑转移和骨转移。
癌细胞不断发展之后,就像蒲公英一样,可以脱落常见的乳腺癌就比较容易引起骨转移,癌细胞转移到骨上后会破坏骨质,产生骨痛,严重的可以导致骨折,比较容易转移到脊柱骨。而脊柱骨骨破坏严重产生的骨折则可以引起截瘫等严重并发症。
癌转移到不同位置会出现相应症状,转移到大脑可以引起神经精神症状。当然癌症一般伴随消瘦、乏力等常规表现。对于辅助诊断和判断患者预后也有一定的帮助。
⑶ 细胞迁移的研究技术
为了研究某一蛋白质在细胞迁移中所扮演的角色,一般来说科学家可以将某蛋白的编码基因进行突变,甚至应用新近的RNAi现象,或者加入该蛋白质的阻断剂(inhibitor)来抑制某一个蛋白质的表现,并分析此抑制对于细胞迁移的影响,反而得知被抑制的蛋白质与细胞迁移的作用。
新科技对细胞迁移研究起到了极大的推动作用。科学家通过ECIS技术(Electric Cell-substrate Impedance Sensing;电子细胞基质阻抗判断)可以观察到细胞在传统细胞培养甚至是液体环境中的移动行为。根据ECIS技术观测细胞电学参数的能力,ECIS技术还可以量化测量肿瘤细胞迁移过程中细胞层形态变化。同样是在肿瘤研究领域,ATIM(Fluorescence- Assisted Transmigration Invasion and Motility Assay,荧光协助转移侵入和运动分析法) 提供了快速定量细胞侵入(细胞从一个区域进入另一区域)的更好方法,允许检测大量样品和不同条件下时间依赖性侵入。更重要的是,这一系统可以方便地通过在多孔膜上增加胞外基质的厚度来监测细胞侵入结构的深度。韩国延世大学的朴宗哲和朴峰珠则发展出一套细胞跟踪系统。它是由计算机辅助的时间流逝显示微观复制系统,其中有影象形成过程软件,其程序编制含有自动影象分析和自设计CO2微小细胞培育器,它的功能是在一个倒置显微镜平台上,对于细胞迁移进行迅速而精确的分析,从而形成对于细胞的培育。目前已知他们运用这一计算机辅助系统计算了外细胞间质(ECMs)覆盖表面的细胞迁移过程。
斑马鱼是目前在该领域最常用于研究的生物。细胞迁移是脊椎动物胚胎发育的核心过程之一。细胞从原分裂生成的部位移动到目的部位就是细胞的迁移。斑马鱼有着很大的优势,首先是其胚胎能在母体外发育,速度快,受精24小时后身体的器官已大部分就位。而且斑马鱼繁殖量大,容易对之进行变异。还有其胚胎透明,在高分辨率快进摄影技术的帮助下,人们可以很好的观察到细胞迁移的过程,还可以利用绿色荧光蛋白(GFP)可以观察到细胞在斑马鱼体内的分布情况。
⑷ 细胞工程的研究对象及方法有哪些
细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说,它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株,并可以产生新的物种或品系。
细胞工程(Cell engineering):
是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。
细胞工程与基因工程一起代表着生物技术最新的发展前沿,伴随着试管植物、试管动物、转基因生物反应器等相继问世,细胞工程在生命科学、农业、医药、食品、环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。
21世纪合成生物学的发展,采用计算机辅助设计、DNA或基因合成技术,人工设计细胞的信号传导与基因表达调控网络,乃至整个基因组与细胞的人工设计与合成,从而刷新了基因工程与细胞工程技术,并将带来生物计算机、细胞制药厂、生物炼制石油等技术与产业革命。
⑸ 科学家揭示癌细胞转移机制,能为预防癌症复发提供新法吗
美国科学家日前发现,一种蛋白可使乳腺癌细胞在体内移动时存活下来,并形成新的肿瘤,这一过程称为转移。他们的结论源于实验室实验以及小鼠模型,从而解释了最常见的乳腺癌类型,即浸润性导管癌中的转移机制。这种被称为“E-钙粘蛋白”的蛋白质似乎限制了癌细胞内的分子应力,使它们足以存活至形成新的肿瘤。这项研究成果发表于9月4日出版的《自然》杂志,可能为预防乳腺癌的复发带来新的方法。
癌细胞会在转移早期从原发肿瘤中脱离,已有大量研究重点探讨了癌细胞如何通过E-钙粘蛋白在分子层级相互黏附。在一些癌症中,例如被称为浸润性小叶癌(ILC)的乳腺癌类型,清除E-钙粘蛋白的基因突变似乎是发生转移的关键因素。然而,在一些其他类型的癌症中,例如在浸润性导管癌(IDC,最常见的乳腺癌类型,占所有乳腺癌诊断的80%以上)中,这种蛋白质得以保留甚至过度表达,这是科学家至今无法解释的矛盾之处。
⑹ 详解如何防止癌细胞发生转移扩散
所谓癌症转移是指恶性瘤细胞从原发瘤脱落后,通过各种途径抵达不相连续的部位,并继续生长形成新的同样性质的继发瘤。恶性肿瘤的这种特性,应该称为扩散。扩散应包括浸润和转移,因为转移必先有浸润,所以转移又是浸润的严重后果。恶性肿瘤转移的方式有通过淋巴道、血行、种植等。
癌细胞的转移可能是因为唤醒了身体中沉睡的胚胎发育相关转录因子所致。一般来说,癌癌症转移是治疗失败的主要原因,因而预防或减少癌症发生转移,是提高癌症治疗效果的重要措施之一。
引起癌细胞转移扩散的因素有1、癌组织的分化程度:一般分化程度越低,浸润性越明显,转移发生也越早;2、被转移器官的特点:癌症一般容易转移到血液供应丰富的器官,如骨骼、肝脏、肺、脑;3、对原发癌的机械刺激:对恶性肿瘤所形成的癌肿,尤其是对血管丰富的肉瘤过多的按摩及一些不必要的检查措施(如穿刺检查)可使癌细胞进入血液系统,有增加转移的危险;4、机体的状态:病人的一般状况差,或者免疫功能低下,都能增加癌症转移的机会。?1、尽力避免对肿瘤挤压,不论在进行检查诊断时或在治疗过程中,均不允许对瘤体进行挤压,更要严禁对瘤体进行挑刺、按摩等,因为瘤体受到外力挤压,瘤细胞便可脱落而进入淋巴道或血道而发生转移。2、在进行局部治疗(手术或放射治疗)的前后,配合全身性疗法,以杀灭或抑制已存在的亚临床微小转移病灶,可提高治愈率。3、首次治疗务必正确而彻底。不适当的治疗往往会导致肿瘤复发和转移,使原本可以治愈的癌症失去了治愈的机会。这是医生应力求避免的。但上述方法尚不能完全防止转移,正在寻找能更有效的防止转移方法。�癌症早期症状不明显,一般发现已经到了晚期。中医肿瘤专家提醒,如发现身体异常应及时的到正规医院进行诊断、检查。
⑺ 癌细胞是怎样转移的
癌细胞的转移途径有三种方式:
(1)
淋巴道转移
人体有许多淋巴组织,并通过淋巴管和淋巴液形成淋巴循环系统遍布全身,癌细胞细胞在一定条件下浸润淋巴管内,在淋巴管内存活并贝转运,到达淋巴结后停留并增生,形成转移灶。一般是区域淋巴结受累,如他们被癌细胞阻塞是,可发生逆行扩散,在异常的部位形成转移灶。癌细胞细胞在淋巴结内生长繁殖后继续转移到远处的其它淋巴结,如胃癌、食管癌晚期多可转移至锁骨上淋巴结。发生癌细胞转移的淋巴结,体积增大,质地变硬,融合成团。因此年龄大的人,如突然发现肿大而质硬的淋巴结时,要提高警惕,注意检查是否为癌转移至淋巴结,并寻找可能存在的原发病灶。
(2)
血道转移
由于其中一部分癌症病人在手术时会大量出血,被手术刺激的癌细胞可达到最高的活跃程度,此时大量的癌细胞进入血液,从而侵入、破坏各个部位。
癌细胞生长旺盛,随着病情发展,癌细胞组织常因供血不足而发生坏死,有时坏死组织侵犯血管,使癌细胞进入进入血管,癌细胞细胞以单个细胞或有纤维素连成一团的形式在血流中移动。进入血中的癌细胞大都不能存活。只有当他们浸润管壁并进入血管周围的间质时,才能生长成为转移灶。由于静脉壁比较薄,静脉压力较低,癌细胞多经静脉进入血液系统,因此,血道转移到特点也和全身静脉回流方向有关。自上、下腔静脉回流的癌细胞,如胃癌、绒毛膜细胞癌、肾癌等肿瘤的瘤细胞先经血循环到肺脏,在肺的双侧常形成多发性转移瘤,转移瘤大都呈圆形,孤立散在,大小不等。有时癌细胞还可经过肺脏先到肝脏形成转移灶。
(3)
种植性转移
体内脏器的癌细胞蔓延至脏器表面时,癌细胞可以脱落并像播种一样,种植在身体内其他器官的表面,造成转移。种植性转移常见于胸腔、腹腔和心包腔邻近器官的癌细胞,这些癌细胞在浸润浆膜腔时,瘤细胞可脱落进入浆膜腔,种植于浆膜面造成播散。
众所周知,手术切除是不可能完全、彻底剔除体内癌细胞的;尤其是对中晚期患者,手术更是无济于事。然而患者一旦选择选择了手术,就必须考虑怎样去防止癌细胞的转移,扩散,防止癌细胞的复发。西医目前常用方法就是采用放化疗来杀死残存的癌细胞,但是其强烈的的毒副性在杀死癌细胞的同时也彻底毁坏了人体的抗病机构与免疫能力。而中医外敷肿瘤中药贴之效,铁箍撒,蟾酥锭不但具有直接杀死癌细胞的作用,更可以进一步在人体血液、淋巴系统、经络系统及脏腑组织中,全身性追杀游离、残存的癌细胞,而且无副作用。因此能达到阻止癌细胞转移,扩散,防止癌症复发的目的。这些在实际的治疗中已得到了充分的证实。
⑻ 细胞是怎么迁移的
细胞迁移指的是细胞在接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后而产生的移动。移动过程中细胞不断重复着向前方伸出突足,然后牵拉胞体的循环过程。细胞骨架和其结合蛋白是这一过程的物质基础,另外还有多种物质对之进行精密调节。
若以移动方式与型态来比较,细胞迁移是通过胞体形变进行的定向移动,这有别于其他﹔如细胞靠鞭毛与纤毛的运动,或是细胞随血流而发生的位置变化,而且就移动速度来看,相比起后两者,细胞迁移要慢得多。举例而言:成纤维细胞的移动速度为1微米/分,若以精子的平均游动速度56.44微米/秒,即3384微米/分来比较,两者约差距3000倍以上角膜细胞即使比成纤维细胞快10倍,但是要完成从不来梅到汉堡这93千米的路程仍需要17123年。而且细胞用力甚轻。成纤维细胞胞体收缩的力只有2×10^-7牛顿,而角膜细胞的则是2×10^-8牛顿。
但此细胞迁移“步缓力微”的运动特性,却是细胞觅食、损伤的痊愈、胚胎发生、免疫、感染和癌症转移等等生理现象所涉及到的。因此细胞迁移是目前细胞生物学研究的一个主要方向,科学家们试图通过对细胞迁移的研究,在阻止癌症转移、植皮等医学应用方面取得更大成果。也因为细胞迁移独有的运动特性,成为今生物学热门研究方向。
Nudel蛋白在细胞迁移过程中通过Cdc42GAP调节Cdc42的活性,从而揭示了一条新的调节Cdc42的信号通路,对于深入了解细胞迁移的调节机制有重要意义。
⑼ T细胞过继转移疗法的基本原理
即选择病人体中杀伤癌细胞能力最强的T细胞,在体外培养增殖,提高其识别和抗肿瘤的能力,然后再输入病人体内发挥治疗作用。是美国国立癌症研究所找到的一种治疗癌症的有效新方法。
1.从肿瘤病人采集T细胞,在体外与病人的肿瘤接触,让它们学会识别病人的肿瘤,并将其作为异物进行攻击。另外体外增殖T细胞,以提供足量培养T细胞来取代病人原来的、不能攻击肿瘤的T细胞。
2.采用化疗清除病人体内大量无攻击力的免疫细胞,代之以具有攻击力的T细胞,使后者成为病人免疫系统的主要细胞。
科研人员用于治疗,黑素瘤病人,有显着效果。但此疗法还有很多问题待研究解决。比如这种治疗不仅攻击癌细胞,也攻击色素生成细胞。
⑽ 转移癌细胞分几个步骤
a.进入血管、淋巴管或其他管道。癌细胞可通过许多途径向机体远处扩散。其中最常见的一种就是通过机体各处已存在的管道,如淋巴管或称淋巴道,它是转运体液和血浆(即血液中除去红细胞、白细胞和血小板的部分)的网络。这种网络遍布全身所有组织,细小的淋巴管连接着较大和更大的淋巴管,通过各组织再回到血液系统中。淋巴通过其过滤器官,即淋巴结(存在于颈部、腋窝和腹股沟)的过滤后,含有许多游离淋巴细胞,然后返回心脏附近的淋巴管,从而完成一次循环。
b.癌细胞经管道扩散。无论通过什么途径,成群的癌细胞均可脱离原发肿瘤,沿着它侵入的管道扩散。少数情况下,癌细胞在管道的扩散过程可以被发现。例如,在肠癌手术过程中以某种方式采取的血样中就能找到癌细胞。由于癌细胞并非外来物质,它们通常可以躲避机体反应,不被血凝网或其他类似的机制捕获。
c.癌细胞扩散到远处并形成肿瘤。对转移过程的这一步了解得虽然并不多,但癌细胞肯定会到达细小的血管即毛细血管中。假定它们会停留在那里。经过一个未知过程,也许类似于癌细胞最初进入血管、淋巴管的方式,癌细胞则从毛细血管中出来,进入组织中,如肺组织、骨组织。
d.建立血供系统并获取其他生长必需物质。癌细胞到达肺、骨等组织后,就开始建立自己的地盘。由于机体免疫系统只能识别外来物质,而癌细胞属于生长失控的体内细胞,因此无法被识别,也无法凭免疫反应来检测。或许存在一些轻微的反应,但癌细胞可通过各种机制来逃避其影响。研究人员证明,在手术中取出转移性病灶,然后将转移灶中的淋巴细胞和癌细胞分开,单独放置在玻璃皿中一段时间后,结果发现这些淋巴细胞能杀死癌细胞。但是当它们在机体内与继发肿瘤靠近时,他们的杀伤力就被抑制了。换句话说,癌细胞在生长形成转移性病灶时,能抑制或抵消邻近淋巴组织对它的杀伤能力。此外,在肿瘤形成过程中,还迫使邻近组织形成新的血管为其提供大量养分和营养,并带走各种代谢产物。这个血供形成过程称为血管生成。这对于肿瘤生长至关重要,没有这个过程,肿瘤不会超过针尖样大小。
除形成血供外,有些癌症还通过其他方式形成继发肿瘤。例如,有几种癌症可引起骨骼损坏,甚至在肿瘤周围造成溶骨性损害。不同的癌症引起损害的方式不同。到目前为止,仅能辨别几种由癌细胞产生的能造成损害的物质。
有时继发肿瘤较原发肿瘤生长得更快,更明显。患者可能首先发现继发肿瘤,而不是原发肿瘤所引起的症状。有少数患者的原发肿瘤小到不可检测的地步,而只能检测出其继发肿瘤。此种情况虽不常见,但的确存在。