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为什么肿瘤细胞的细胞核形状怪异?

Mr弘🔬37
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为什么肿瘤细胞的细胞核形状怪异?

在光镜下,肿瘤细胞的细胞核常呈大小不一、轮廓不规则,这是熟知的恶性特征。电子显微镜进一步揭示,核形的不规则远比光镜所见更为复杂,可呈深内陷、分叶、分段、迂曲、波纹状甚至海绵状外观。肿瘤细胞核形怪异与细胞结构、力学状态与代谢活动等因素有关。

电子显微镜能够显示细胞核任何细小的折叠或凹陷;而光镜由于切片较厚无法那么清晰地展现细胞核的断层结构,所以导致核边缘看似平滑。因此,许多原本被认为是圆形或椭圆形的细胞核在电子显微镜下其实复杂折叠。

细胞力学状态是造成核形怪异的重要因素。收缩性细胞在松弛时核拉长,而在收缩后核呈卵圆并出现深内陷,这种形变来自细胞骨架张力通过 LINC 复合体传递到核膜,使核膜被动向内凹入。肿瘤细胞常处于高牵拉、高迁移、高机械应力状态,因此核膜更容易被压入或牵引形成复杂形态。

代谢活动增强也会使核形复杂化。核形不规则增加核膜与胞质的接触面积,可能促进核—胞质交换。在多种细胞类型中,随着代谢增强或年龄增长,核型都会变得更复杂。肿瘤细胞的高代谢状态与其核形怪异之间的关联在电子显微镜下尤为明显。

图 1. 子宫平滑肌瘤。肿瘤性平滑肌细胞呈现该细胞类型特征性的折叠细胞核。放大倍数×17 000。

图 2. 平滑肌肉瘤。细胞核呈现类似肌细胞所见的波纹状轮廓。图中所示的脱离轮廓(有尾箭头标示)在另一切片平面中极可能与主核团连续。放大倍数 ×13 500。

图 3. 横纹肌肉瘤。细胞核轮廓不像图 1 与图 2 中那样深度内陷,但可见较浅的内陷,使细胞核轮廓呈现皱缩样外观。放大倍数 ×4 600。

图 4. 成纤维样肌瘤。细胞核呈现收缩性细胞所预期的皱缩或波纹状轮廓关于这一并非十分为人所知的肿瘤或类肿瘤性病变的细节放大倍数 ×5 400。

某些病理状态会产生极端核形异常。Sézary 综合征(一种成熟 T 细胞来源的皮肤淋巴瘤,属于 皮肤 T 细胞淋巴瘤(CTCL)的系统性变异型)的白细胞核呈脑回样或蛇形,是高度特异的诊断标志。尽管这些细胞中常见大量胞质内纤维,但这些纤维是中间纤维而非具有收缩能力的肌动蛋白—肌球蛋白系统,因此它们并不能主动造成核分叶。放射状分段核的形成与微管有关,而非纤维收缩。

Sézary 细胞,呈现其特征性的细胞核。放大倍数 ×23 000。

参考资料:Functional Ultrastructure Atlas of Tissue Biology and Pathology Ultrastructural Pathology of the Cell and Matrix



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