腫瘤細胞的超微結構

1、電鏡的問世開闊了人們的視野,把人們帶入了豐富多彩的微觀世界,大大推動了醫(yī)學,生物學,地質學及材料科學等多學科領域的發(fā)展.在病理學,分子生物學及分子病理學等方面作出巨大貢獻.,對疾病診斷,病因病理分析,病情轉歸及治療效果的判斷發(fā)揮著越來越重要的作用,電鏡診斷在許多疾病的分型診斷上已成為不可缺少的重要工具之一.,電鏡在腫瘤,血液病,腎病,肝病,心血管病,神經(jīng),內分泌和生殖系統(tǒng)等疾病診斷方面總結了大量的超微結構特點,并積累了豐富的診斷經(jīng)驗,可

2、以解決傳統(tǒng)的光鏡診斷難以解決的問題,大大提高了診斷水平.,一. 腫瘤電鏡診斷的一般法則,標本新鮮和準確重視半薄定位和觀察密切結合臨床資料和手術所見密切結合光鏡重視大超薄切片和低倍電鏡的觀察綜合分析各方面的超微病變象,避免孤立,二. 腫瘤診斷的電鏡觀察和分析步驟,低倍到高倍細胞與細胞之間的關系,結構或排列方式細胞的外形細胞表面和相關結構細胞基質,細胞器核, 核仁細胞之間的連接細胞外或間質的結構,低分化,異常分化,侵

3、潤性生長、破壞正常細胞,與蛋白質合成有關的結構十分發(fā)達,細胞外形異常,細胞排列紊亂,極性消失,細胞核形態(tài)異常,細胞器形態(tài)異常,1、細胞排列紊亂,極性消失,正常組織細胞排列有序，有一定極向(圖6 、圖7)，惡性腫瘤內瘤細胞列雜亂，極向喪失，例如癌細胞方向錯亂，核位于近表面 (圖8)， 癌細胞與腔面平行(圖9、圖10)， 微絨毛面向間質面。(圖11),(一) 異型性,直腸腺癌:癌細胞形狀各異，排列雜亂，核畸形，并靠近腔面（黑“▲”）。 &

4、#215;6000,直腸腺癌:癌細胞與腔面（黑“▲”）平行，細胞間有少量連接。×7000,直腸腺癌:癌細胞兩側均為腔，癌細胞間有一間質細胞（黑“↑”） ，即光鏡下所謂共壁現(xiàn)象。×10000,胃腺癌 ×10000 癌細胞微絨毛面向間質細胞（黑“↑”）。,2、細胞外形異常,瘤細胞大小，形狀差異較大，可出現(xiàn)在低分化腫瘤中 ( 圖1、圖2、圖3)，也可在分化較高的腫瘤中。 ( 圖4、圖5),鼻咽

5、癌未分化型，癌細胞大小形狀不一，僅見個別原始連接（黑“↑”）。 ×6000,小腦髓母細胞瘤 瘤細胞大小形狀不一。×10000,間變型室管膜瘤，瘤細胞及核大小、形狀差異很大。× 6000,鼻咽癌，癌細胞大小不一，形態(tài)各異，胞質中可見較多粗面內質網(wǎng)及張力原纖維（黑“↑”）。 ×10000,皮膚鱗癌 癌細胞形態(tài)怪異，胞質中有豐富張力原纖維（白“↑”），細胞間橋粒少（黑“↑”）。 ×12000

6、,3、細胞核形態(tài)異常,①瘤細胞核:奇形怪狀。瘤細胞有的分化低(圖12)， 也有的分化較高(圖13)，有的核膜下陷形成假包含體(圖14)， 也有的染色質分層，外有核膜分隔。(圖15),,髓母細胞瘤核畸形十分明顯。×30000,直腸腺癌 核畸形十分明顯（黑“↑”）。×10000,核內假包含物 肝細胞癌 癌細胞核內多個假包含物（黑“↑”）。 ×10000,分層狀染色質惡性室管膜瘤 核內膜凹入核內使染色

7、質分層，其間有核膜分隔（黑“↑”）。 ×50000,②瘤巨細胞中巨形核，分葉核，多核。,瘤巨細胞 鼻咽癌 癌細胞大，核分葉畸形（黑“↑”）。 ×10000,瘤巨細胞惡性星形細胞瘤 瘤細胞內核大并分成多葉（黑“↑”）。×10000,③病理性核分裂　出現(xiàn)不對稱或多極核分裂。,血管內皮細胞肉瘤 瘤細胞分裂期核，染色體分成多極及不對稱。×15000,１、微絨毛 :瘤細胞表面微絨毛可出現(xiàn)方向雜亂，長短、粗細

8、不一(圖3047)，胃癌中出現(xiàn)腸型微絨毛(圖3049) 。 ２、纖毛 :異常部位出現(xiàn)。(圖3051、圖3052) ３、細胞連接 :橋粒在癌細胞間減少，也可異常增多(圖3053)，或成串出現(xiàn)形成巨形橋粒（圖3055)。 ４、線粒體 :形態(tài)異常，如細長、圈狀(圖3058)。嵴與線粒體長軸平行(圖3059)。巨形線粒體等。５、粗面內質網(wǎng): 粗面內質網(wǎng)呈同心圓排列，即同心圓膜性小體(圖3061)，指紋樣排列(圖3063),4、細胞器形態(tài)

9、異常,人胃粘液腺細胞間腺腔，表面有微絨毛（黑“↑”），有縱切及橫切面，細胞間有緊密連接（黑“▲”）。 ×20000,圖3047 微絨毛異常腸腺癌 癌細胞腔面微絨毛（黑“↑”）方向、粗細、長短不一。×12000,圖3049 腸型微絨毛胃腺癌癌細胞表面可見腸型微絨毛（白“↑”）。×5000,圖3051 獨纖毛纖維肉瘤瘤細胞內可見一纖毛及基體（白“↑”）。 ×60000,圖3052 細胞內纖毛肺癌細

10、胞中有兩根纖毛（黑“↑”）突入一微囊中。 ×32000,兔輸卵管纖毛柱狀上皮細胞，細胞表面可見纖毛縱剖面（黑“↑”），內有微管，纖毛下端有基體（黑“▲”）×15000，角圖 纖毛橫剖面，可見9+2微管結構。×16000,細胞間連接的有無、類型和結構對腫瘤類型的識別非常重要。---腺上皮和移行上皮的腫瘤常可見連接復合體。---鱗癌具有典型的帶張力絲束的橋粒,圖3053 細胞連接異常鼻咽癌 癌細胞間局部

11、有多個橋粒（黑“↑”）。 ×14000,圖3055 細胞連接異常鼻咽癌 癌細胞間局部橋粒呈串狀排列（黑“↑”）。×32000,圖3059 縱行嵴線粒體線粒體嵴與長軸平行（黑“↑”）。×50000,圖3058 線粒體異常 鼻咽癌 癌細胞中有的線粒體（黑“↑”）呈圓圈狀。 ×30000,圖3061 同心圓膜性小體滑膜肉瘤 瘤細胞內粗面內質網(wǎng)呈環(huán)形同心圓多層排列（黑“↑”）。×50000,圖3

12、063 指紋狀膜性小體肝細胞癌 粗面內質網(wǎng)呈三面環(huán)繞，略呈指紋狀（黑“↑”）。×9000,二) 低分化,１、低分化是惡性腫瘤的一個重要特點，癌瘤細胞常常停留在分化較低的階段， 在細胞表面，細胞內或細胞基質缺 少標志一個細胞向特定方向分化的結構， 此類腫瘤在光鏡下較難判斷其組織類型或來源，而在電鏡觀察下，能找到某些微細的分化特征而能夠識別。,２、低分化癌與肉瘤的區(qū)分: 有些癌細胞間缺少連接，細胞游離分散，易與肉瘤混淆，電鏡下可以

13、發(fā)現(xiàn)少量原始連接(圖3066)或細胞內某些特定結構(圖3068) 而加以確認。,圖3066 未分化型鼻咽癌癌細胞呈細長并分散，細胞間可見少量原始連接（黑“↑”）。 ×5000,圖3068 腸化胃腺癌 癌細胞單個分散， 光鏡下似淋巴細胞， 電鏡下可見胞質中有帶腸型微絨毛的微囊（黑“↑”）。 ×8000,３、鱗癌與腺癌(含柱狀細胞癌)的區(qū)分: 有些低分化癌癌細胞成片，缺少分化特征， 光鏡下不易判斷是“鱗”或

14、是 “腺”。 -----電鏡下低分化鱗(瘤) 癌細胞間可見少量橋粒，細胞內有少量張力原纖維。(圖3069、圖3070),圖3069 鼻咽部低分化鱗癌癌細胞有少量橋粒（黑“↑”）及張力原纖維（白“↑”）。 ×15000,圖3070 鼻咽部低分化鱗癌 癌細胞有少量橋粒(黑“↑”)及極少張力原纖維（白“↑”）。 ×13000,-----低分化腺癌(或柱癌): 細胞內管泡系統(tǒng)(粗面內質網(wǎng)及高爾基器)較發(fā)達(圖3071

15、、 圖3073)，細胞間有鑲嵌狀連接，細胞間有原始腺腔，或細胞內帶微絨毛的微囊，也有瘤細胞呈鱗腺雙向分化，既有“鱗”也有“腺”的分化特點。,圖3071 低分化肺腺癌 癌細胞核大小形狀不一，胞質內有較豐富粗面內質網(wǎng)（黑“↑”）。×5000,圖3073 鼻咽部低分化腺癌癌細胞胞質內粗面內質網(wǎng)豐富并擴張，內有合成物；高爾基體（白“↑”）可見；細胞間有極少原始連接（黑“↑”） 。×20000,4、未分化癌 此類癌細胞，胞

16、質內主要是核糖體，很少其他 細胞器，細胞間有少量原始連接。(圖3078),圖3078 肺未分化癌癌細胞核大漿少，胞質內主要是核糖體，細胞間有個別原始連接（黑“↑”）×30000,5、低分化肉瘤 低分化橫紋肌肉瘤在瘤細胞內可見由粗細肌 絲組成的束或細胞內有原始肌節(jié) ，低分化纖維肉瘤細胞內極少粗面內質網(wǎng)， 細 胞外基質中膠原原纖維也稀少。 (圖3080),圖3080 低分化橫紋肌肉瘤瘤細胞中可見少量肌絲束（黑“↑”）。

17、15;15000,圖3084 急性粒細胞白血病瘤細胞較幼稚，屬原粒（黑“↑”）或早幼粒細胞（黑“▲”），有的細胞質內有少量特殊顆粒及嗜天青顆粒。 ×10000,１、多相性分化或異質性分化 (heterogeneous differentia- tion)在一個腫瘤細胞內出現(xiàn)兩種或兩種以上細胞類型的分化，其中最常見的是腺鱗雙向分化， 一個癌細胞內既有鱗癌特點也有腺癌的特點，可發(fā)生多種部位，如 鼻咽癌、肺癌、胃癌，腸癌、及宮頸癌，

18、也可以是粘液癌與神經(jīng)內分泌癌的雙向分化，如胃癌及 腸癌。,三)異常分化:異質性、不同步性、來源不明,惡性腫瘤細胞雖可以呈現(xiàn)出一定程度的分化，但有時這種分化是異常的。,圖3092 腸鱗腺癌 癌細胞一側有微絨毛（黑“▲”），細胞內有較多張力原纖維（白“↑”）。×6000,圖3094 胃神經(jīng)內分泌-粘液腺癌癌細胞中可見粘液分泌泡（黑“↑”）及神經(jīng)內分泌顆粒（白“↑”）。 ×5000,在同一瘤細胞內各細胞器或結構分化程度不

19、一致，最常見是細胞間連接分化差，少而幼稚，而胞質內細胞結構分化較 好。(圖3096) 再如慢性粒細胞白血病，瘤細胞內核已明顯成熟分葉， 但胞質內顆粒無或很少。(圖3098),2.不同步分化(unsychronous differentiation),圖3096 腸型粘液胃癌癌細胞呈單個游離，未見連接，一端表面可見腸型微絨毛（黑“↑”），胞質中 有胃型粘液分泌泡（白“↑”） 泡中有較致密核心。×12000,圖3098

20、 慢性粒細胞白血病白血病細胞核分葉似成熟粒細胞，但胞質內卻未見特殊顆粒及嗜天青顆粒。×5000,瘤細胞雖表現(xiàn)出一定分化，但從細胞 結構仍不能辨認出此種瘤細胞的組織來源，例如腺泡狀軟組織肉瘤(alveolar soft part tissue sarcoma)。 尤文肉瘤(Ewing's sarcoma)(圖3101) 橫紋肌樣瘤(rhabdomyoid tumor)(圖3102) 及軟節(jié)原纖維軟組織腫瘤(lepto

21、meric fibrils soft fissue tumor)此瘤來源也尚待查明。,３、來源不明的分化,圖3101 尤文肉瘤瘤細胞內有豐富的糖原（黑“↑”）及線粒體，細胞間有橋粒（黑“▲”）。×20000,圖3102 腎橫紋肌樣瘤瘤細胞核呈新月形，胞質內有中絲組成的包含物（黑“↑”），( 免疫組化證實為波形蛋白陽性)。×12000,四) 浸潤性生長、破壞正常細胞,１、浸潤 惡性腫瘤細胞可伸出假足

22、突破基板或周圍基質進 入間質(圖3105)或完全與瘤組織塊分離，單個或多個瘤細胞游離于間質中(圖3107)， 白血病細胞可游出血管浸潤于組織中。,圖3105 直腸腺癌早期浸潤癌細胞胞質突起（黑“↑”）穿破基板進入間質內。×21000,圖3107 浸潤的肝癌細胞 癌細胞（黑“↑”）單個浸潤于間質中。×16000,２、侵入淋巴管或血管 瘤細胞侵入局部淋巴管　有時可見瘤細胞進入開放淋巴管，淋巴管管壁內皮

23、細胞也可發(fā)生破壞死亡。 瘤細胞也可侵入小血管。 (圖3110，圖3114),圖3110 胃癌細胞侵入淋巴管內淋巴管（黑“↑”）內可見一癌細胞（黑“▲”）。×7500,圖3114 癌細胞侵入血管一小血管（白“↑”）腔中可見一癌細胞，癌細胞（黑“▲”）變成長形。×25000,３、轉移 　　瘤細胞順淋巴管中淋巴液流至局部淋巴結內生長 或隨血流至另一器官生長形成轉移瘤。,不論是原發(fā)瘤或轉移瘤，在浸潤性生長過程中， 可以損傷

24、機體正常組織，(圖3120、圖3121)也可損傷局部血管)及神經(jīng) 。,４、損傷,圖3120 瘤細胞間凋亡星形膠質細胞髓母細胞瘤 細胞間可見凋亡的星形膠質細胞(黑“↑”)，核與胞體均有固縮。×8000,圖3121 瘤細胞間破壞的髓鞘神經(jīng)髓母細胞瘤 瘤細胞間可見破壞的髓鞘神經(jīng)（黑“↑”），軸索及髓鞘均有破壞。×20000,五)與蛋白合成有關結構十分發(fā)達,惡性腫瘤生長迅速，蛋白合成機能十分旺盛，據(jù)細胞生物學研究，蛋白合成與

25、染色質、核仁、核內外物質交換，及多聚核糖體等結構的功能狀態(tài)有關； 惡性腫瘤細胞內蛋白合成功能旺盛，在超微結構上可顯示出以下特點：,１、核大　準確地講是核漿比例增大。 惡性腫瘤細胞核增大是與正常相應細胞相比較核徑絕對值增大，癌瘤除少數(shù)例外，均有此特點。 (圖3001、圖3002),圖3001 核漿比例大乳腺癌，癌細胞核大胞質少，核內常染色質明顯及核仁大（黑“↑”）。×3500,圖3002 核漿比例大骨肉瘤 瘤細胞核大質少，核仁肥

26、大，有核小體（白“↑”）。 ×12000,２、常染色質明顯 癌細胞核內常染色質十分明顯，說明DNA 復制及轉錄功能處于活躍狀態(tài)，異染色質也可見到，常小塊分散于核中或在核膜鄰近處。(圖3004、圖3006),,圖3004 常染色質明顯鼻咽癌 癌細胞核大胞質少，核內常染色質明顯，核仁大。×14000,圖3006 常染色質明顯肝細胞癌 癌細胞核大胞質少，核內常染色質及異染均較明顯， 后者呈小散在或在近核膜處，胞質粗面內質

27、網(wǎng)豐富。×9000,３、核仁肥大 核仁內有核糖體的前體物質，癌瘤細胞核內不僅核肥大，并可有多種形式(圖3007、圖3009、)，位置也有變化，可緊貼核膜，稱核仁邊集。數(shù)目增多，可有兩個或兩個以上的核仁。,圖3007 核仁肥大 鼻咽癌 癌細胞核大，核仁十分肥大，實體狀，有核小體（黑“↑”）。 ×31000,圖3009 核仁肥大胃腺癌 癌細胞核仁肥大，核仁絲呈同心圓排列，略成靶狀（黑“↑”）。×26000,４

28、、核小體明顯 出現(xiàn)率增高，體積大，形態(tài)多樣(圖3015、圖3016、圖3017),圖3015 核小體鼻咽癌 癌細胞核內有兩個核小體（黑“↑”），一個為微絲呈同心圓環(huán)繞， 另一在微絲環(huán)繞中心有較大顆粒。×46000,圖3016 核小體胃腺癌 癌細胞核內有兩個核小體（黑“↑”），一個在微絲環(huán)繞中心為致密物， 另一為圈形及小圓塊狀物。×25000,甲狀腺癌 癌細胞核內核小體（黑“↑”）微絲環(huán)繞中心有致密狀物及圈形物。

29、15;9000,５、有時核周隙擴張(圖3019)核孔密集。６、細胞質內多聚核糖體(圖3021)或粗面內質網(wǎng)十分豐富。,圖3019 核周隙擴張 直腸腺癌 癌細胞核及核仁均大，核周隙（黑“↑”）及粗面內質網(wǎng)均擴張（白“↑”）。×13000,圖3021 胞質內核糖體豐富胃未分化癌細胞質內有大量多聚核糖體（黑“▲”）， 核內有核仁邊集（黑“↑”）。 ×31000,二、浸潤癌相鄰機體的細胞反應,１、炎細胞 浸潤癌相鄰間質可