1、肿瘤细胞的超微结构与病理吕 辉 2010年5月 电镜的问世开阔了人们的视野,把人们带入了丰富多彩的微观世界,大大推动了医学,生物学,地质学及材料科学等多学科领域的发展.在病理学,分子生物学及分子病理学等方面作出巨大贡献.对疾病诊断,病因病理分析,病情转归及治疗效果的判断发挥着越来越重要的作用,电镜诊断在许多疾病的分型诊断上已成为不可缺少的重要工具之一.电镜在肿瘤,血液病,肾病,肝病,心血管病,神经,内分泌和生殖系统等疾病诊断方面总结了大量的超微结构特点,并积累了丰富的诊断经验,可以解决传统的光镜诊断难以解决的问题,大大提高了诊断水平.一.肿瘤电镜诊断的一般法则 标本新鲜和准确 重视半薄定位和观
2、察 密切结合临床资料和手术所见 密切结合光镜 重视大超薄切片和低倍电镜的观察 综合分析各方面的超微病变象,避免孤立二.肿瘤诊断的电镜观察和分析步骤 低倍到高倍 细胞与细胞之间的关系,结构或排列方式 细胞的外形 细胞表面和相关结构 细胞基质,细胞器 核,核仁 细胞之间的连接 细胞外或间质的结构低分化低分化异常分化异常分化侵润性生长、破坏正常细胞侵润性生长、破坏正常细胞与蛋白质合成有关的结构十分发达与蛋白质合成有关的结构十分发达细胞外形异常细胞排列紊乱,极性消失细胞核形态异常细胞器形态异常异型性异型性特点特点1、细胞排列紊乱,极性消失 正常组织细胞排列有序，有一定极向(图6、图7)，恶性肿瘤内瘤细
3、胞列杂乱，极向丧失，例如癌细胞方向错乱，核位于近表面(图8)，癌细胞与腔面平行(图9、图10)，微绒毛面向间质面。(图11)(一)异型性直肠腺癌:癌细胞形状各异，排列杂乱，核畸形，并靠近腔面（黑“”）。6000 直肠腺癌:癌细胞与腔面（黑“”）平行，细胞间有少量连接。7000 直肠腺癌:癌细胞两侧均为腔，癌细胞间有一间质细胞（黑“”），即光镜下所谓共壁现象。10000 胃腺癌 10000 癌细胞微绒毛面向间质细胞（黑“”）。2、细胞外形异常 瘤细胞大小，形状差异较大，可出现在低分化肿瘤中(图1、图2、图3)，也可在分化较高的肿瘤中。(图4、图5)鼻咽癌未分化型，癌细胞大小形状不一，仅见个别原始
4、连接（黑“”）。6000 小脑髓母细胞瘤 瘤细胞大小形状不一。10000 间变型室管膜瘤，瘤细胞及核大小、形状差异很大。6000 鼻咽癌，癌细胞大小不一，形态各异，胞质中可见较多粗面内质网及张力原纤维（黑“”）。10000 皮肤鳞癌 癌细胞形态怪异，胞质中有丰富张力原纤维（白“”），细胞间桥粒少（黑“”）。12000 3、细胞核形态异常瘤细胞核:奇形怪状。瘤细胞有的分化低(图12)，也有的分化较高(图13)，有的核膜下陷形成假包含体(图14)，也有的染色质分层，外有核膜分隔。(图15)髓母细胞瘤核畸形十分明显。30000 直肠腺癌 核畸形十分明显（黑“”）。10000 核内假包含物核内假包含物
5、 肝细胞癌 癌细胞核内多个假包含物（黑“”）。10000 分层状染色质分层状染色质恶性室管膜瘤 核内膜凹入核内使染色质分层，其间有核膜分隔（黑“”）。50000 瘤巨细胞中巨形核，分叶核，多核。瘤巨细胞瘤巨细胞 鼻咽癌 癌细胞大，核分叶畸形（黑“”）。10000 瘤巨细胞瘤巨细胞恶性星形细胞瘤 瘤细胞内核大并分成多叶（黑“”）。10000 病理性核分裂出现不对称或多极核分裂。血管内皮细胞肉瘤 瘤细胞分裂期核，染色体分成多极及不对称。15000 、微绒毛:瘤细胞表面微绒毛可出现方向杂乱，长短、粗细不一(图3047)，胃癌中出现肠型微绒毛(图3049)。、纤毛:异常部位出现。(图3051、图305
6、2)、细胞连接:桥粒在癌细胞间减少，也可异常增多(图3053)，或成串出现形成巨形桥粒（图3055)。、线粒体:形态异常，如细长、圈状(图3058)。嵴与线粒体长轴平行(图3059)。巨形线粒体等。、粗面内质网:粗面内质网呈同心圆排列，即同心圆膜性小体(图3061)，指纹样排列(图3063)4、细胞器形态异常人胃粘液腺细胞间腺腔，表面有微绒毛（黑“”），有纵切及横切面，细胞间有紧密连接（黑“”）。20000 图图3047 微微绒毛异常绒毛异常肠腺癌 癌细胞腔面微绒毛（黑“”）方向、粗细、长短不一。12000 图图3049 肠肠型微绒毛型微绒毛胃腺癌癌细胞表面可见肠型微绒毛（白“”）。5000
7、图图3051 3051 独纤毛独纤毛纤维肉瘤瘤细胞内可见一纤毛及基体（白“”）。60000 图图3052 3052 细胞内纤毛细胞内纤毛肺癌细胞中有两根纤毛（黑“”）突入一微囊中。32000 兔输卵管纤毛柱状上皮细胞，细胞表面可见纤毛纵剖面（黑“”），内有微管，纤毛下端有基体（黑“”）15000，角图 纤毛横剖面，可见9+2微管结构。16000 细胞间连接的有无、类型和结构对肿瘤类型的识别非常重要。-腺上皮和移行上皮的肿瘤常可见连接复合体。-鳞癌具有典型的带张力丝束的桥粒图图3053 细胞连接异常细胞连接异常鼻咽癌 癌细胞间局部有多个桥粒（黑“”）。14000 图图3055 细胞连接异常细胞连
8、接异常鼻咽癌 癌细胞间局部桥粒呈串状排列（黑“”）。32000 图图3059 3059 纵行嵴线粒体纵行嵴线粒体线粒体嵴与长轴平行（黑“”）。50000 图图3058 3058 线粒体异常线粒体异常 鼻咽癌 癌细胞中有的线粒体（黑“”）呈圆圈状。30000 图图3061 3061 同心圆膜性小体同心圆膜性小体滑膜肉瘤 瘤细胞内粗面内质网呈环形同心圆多层排列（黑“”）。50000 图图3063 3063 指纹状膜性小体指纹状膜性小体肝细胞癌 粗面内质网呈三面环绕，略呈指纹状（黑“”）。9000 二)低分化低分化、低分化是恶性肿瘤的一个重要特点，癌瘤细胞常常停留在分化较低的阶段，在细胞表面，细胞内
9、或细胞基质缺 少标志一个细胞向特定方向分化的结构，此类肿瘤在光镜下较难判断其组织类型或来源，而在电镜观察下，能找到某些微细 的 分 化 特 征 而 能 够 识 别。、低分化癌与肉瘤的区分:有些癌细胞间缺少连接，细胞游离分散，易与肉瘤混淆，电镜下可以发现少量原始连接(图3066)或细胞内某些特定结构(图3068)而加以确认。图图3066 3066 未分化型未分化型鼻咽癌鼻咽癌癌细胞呈细长并分散，细胞间可见少量原始连接（黑“”）。5000 图图3068 3068 肠肠化胃腺癌化胃腺癌 癌细胞单个分散，光镜下似淋巴细胞，电镜下可见胞质中有带肠型微绒毛的微囊（黑“”）。8000 、鳞癌与腺癌(含柱状细
10、胞癌)的区分:有些低分化癌癌细胞成片，缺少分化特征，光镜下不易判断是“鳞”或是“腺”。-电镜下低分化鳞(瘤)癌细胞间可见少量桥粒，细胞内有少量张力原纤维。(图3069、图3070)图图3069 鼻咽部低分化鳞癌鼻咽部低分化鳞癌癌细胞有少量桥粒（黑“”）及张力原纤维（白“”）。15000 图图3070 鼻咽部低分化鳞癌鼻咽部低分化鳞癌 癌细胞有少量桥粒(黑“”)及极少张力原纤维（白“”）。13000 -低分化腺癌(或柱癌):细胞内管泡系统(粗面内质网及高尔基器)较发达(图3071、图3073)，细胞间有镶嵌状连接，细胞间有原始腺腔，或细胞内带微绒毛的微囊，也有瘤细胞呈鳞腺双向分化，既有“鳞”也有
11、“腺”的分化特点。图图3071 低分化肺腺癌低分化肺腺癌 癌细胞核大小形状不一，胞质内有较丰富粗面内质网（黑“”）。5000 图图3073 鼻咽部低分化腺癌鼻咽部低分化腺癌癌细胞胞质内粗面内质网丰富并扩张，内有合成物；高尔基体（白“”）可见；细胞间有极少原始连接（黑“”）。20000 4、未分化癌 此类癌细胞，胞质内主要是核糖体，很少其他 细胞器，细胞间有少量原始连接。(图3078)图图3078 肺未肺未分化癌分化癌癌细胞核大浆少，胞质内主要是核糖体，细胞间有个别原始连接（黑“”）30000 5、低分化肉瘤 低分化横纹肌肉瘤在瘤细胞内可见由粗细肌 丝组成的束或细胞内有原始肌节，低分化纤维肉瘤细
12、胞内极少粗面内质网，细 胞外基质中胶原原纤维也稀少。(图3080)图图3080 低分化横低分化横纹肌肉瘤纹肌肉瘤瘤细胞中可见少量肌丝束（黑“”）。15000 图图3084 急急性粒细胞性粒细胞白血病白血病瘤细胞较幼稚，属原粒（黑“”）或早幼粒细胞（黑“”），有的细胞质内有少量特殊颗粒及嗜天青颗粒。10000 、多相性分化或异质性分化(heterogeneous differentia-tion)在一个肿瘤细胞内出现两种或两种以上细胞类型的分化，其中最常见的是腺鳞双向分化，一个癌细胞内既有鳞癌特点也有腺癌的特点，可发生多种部位，如 鼻咽癌、肺癌、胃癌，肠癌、及宫颈癌，也可以是粘液癌与神经内分泌癌
13、的双向分化，如胃癌及 肠癌。三)异常分化异常分化:异质性异质性、不同步性不同步性、来源不明来源不明恶性肿瘤细胞虽可以呈现出一定程度的分化，但有时这种分化是异常的。图图3092 3092 肠鳞腺癌肠鳞腺癌 癌细胞一侧有微绒毛（黑“”），细胞内有较多张力原纤维（白“”）。6000 图图3094 3094 胃神经内分泌胃神经内分泌-粘液粘液腺癌腺癌癌细胞中可见粘液分泌泡（黑“”）及神经内分泌颗粒（白“”）。5000 在同一瘤细胞内各细胞器或结构分化程度不一致，最常见是细胞间连接分化差，少而幼稚，而胞质内细胞结构分化较 好。(图3096)再如慢性粒细胞白血病，瘤细胞内核已明显成熟分叶，但胞质内颗粒无或
14、很少。(图3098)2.不同步分化(unsychronous differentiation)图图3096 肠型粘液胃癌肠型粘液胃癌癌细胞呈单个游离，未见连接，一端表面可见肠型微绒毛（黑“”），胞质中 有胃型粘液分泌泡（白“”）泡中有较致密核心。12000 图图3098 慢性粒细胞慢性粒细胞白血病白血病白血病细胞核分叶似成熟粒细胞，但胞质内却未见特殊颗粒及嗜天青颗粒。5000 瘤细胞虽表现出一定分化，但从细胞 结构仍不能辨认出此种瘤细胞的组织来源，例如腺泡状软组织肉瘤(alveolar soft part tissue sarcoma)。尤文肉瘤(Ewings sarcoma)(图3101)横
15、纹肌样瘤(rhabdomyoid tumor)(图3102)及软节原纤维软组织肿瘤(leptomeric fibrils soft fissue tumor)此瘤来源也尚待查明。、来源不明的分化图图3101 3101 尤文肉瘤尤文肉瘤瘤细胞内有丰富的糖原（黑“”）及线粒体，细胞间有桥粒（黑“”）。20000 图图3102 3102 肾横纹肌样瘤肾横纹肌样瘤瘤细胞核呈新月形，胞质内有中丝组成的包含物（黑“”），(免疫组化证实为波形蛋白阳性)。12000 四)浸润性生长、破坏正常细胞 、浸润 恶性肿瘤细胞可伸出假足突破基板或周围基质进 入间质(图3105)或完全与瘤组织块分离，单个或多个瘤细胞游离
16、于间质中(图3107)，白血病细胞可游出血管浸润于组织中。图图3105 直肠腺癌早期浸润直肠腺癌早期浸润癌细胞胞质突起（黑“”）穿破基板进入间质内。21000 图图3107 浸润的肝癌细胞浸润的肝癌细胞 癌细胞（黑癌细胞（黑“”）单个浸润于间质中。）单个浸润于间质中。16000 、侵入淋巴管或血管 瘤细胞侵入局部淋巴管有时可见瘤细胞进入开放淋巴管，淋巴管管壁内皮细胞也可发生破坏死亡。瘤细胞也可侵入小血管。(图3110，图3114)图图3110 3110 胃癌细胞侵入淋巴管胃癌细胞侵入淋巴管内淋巴管（黑内淋巴管（黑“”）内可见）内可见一癌细胞（黑一癌细胞（黑“”）。）。75007500 图图31
17、14 3114 癌细胞侵入血管癌细胞侵入血管一小血管（白“”）腔中可见一癌细胞，癌细胞（黑“”）变成长形。25000、转移 瘤细胞顺淋巴管中淋巴液流至局部淋巴结内生长 或随血流至另一器官生长形成转移瘤。不论是原发瘤或转移瘤，在浸润性生长过程中，可以损伤机体正常组织，(图3120、图3121)也可损伤局部血管)及神经。、损伤图图3120 3120 瘤细胞间凋亡星形胶质细瘤细胞间凋亡星形胶质细胞胞髓母细胞瘤 细胞间可见凋亡的星形胶质细胞(黑“”)，核与胞体均有固缩。8000 图图3121 3121 瘤细胞间破坏的髓鞘神经瘤细胞间破坏的髓鞘神经髓母细胞瘤 瘤细胞间可见破坏的髓鞘神经（黑“”），轴索及
18、髓鞘均有破坏。20000 五)与蛋白合成有关结构十分发达 恶性肿瘤生长迅速，蛋白合成机能十分旺盛，据细胞生物学研究，蛋白合成与染色质、核仁、核内外物质交换，及多聚核糖体等结构的功能状态有关；恶性肿瘤细胞内蛋白合成功能旺盛，在超微结构上可显示出以下特点：、核大准确地讲是核浆比例增大。恶性肿瘤细胞核增大是与正常相应细胞相比较核径绝对值增大，癌瘤除少数例外，均有此特点。(图3001、图3002)图图3001 3001 核浆比例大核浆比例大乳腺癌，癌细胞核大胞质少，核内常染色质明显及核仁大（黑“”）。3500 图图3002 3002 核浆比例大核浆比例大骨肉瘤 瘤细胞核大质少，核仁肥大，有核小体（白“
19、”）。12000 、常染色质明显 癌细胞核内常染色质十分明显，说明DNA 复制及转录功能处于活跃状态，异染色质也可见到，常小块分散于核中或在核膜邻近处。(图3004、图3006)图图3004 常染色质明显常染色质明显鼻咽癌 癌细胞核大胞质少，核内常染色质明显，核仁大。14000 图图3006 常染色质明显常染色质明显肝细胞癌 癌细胞核大胞质少，核内常染色质及异染均较明显，后者呈小散在或在近核膜处，胞质粗面内质网丰富。9000 、核仁肥大 核仁内有核糖体的前体物质，癌瘤细胞核内不仅核肥大，并可有多种形式(图3007、图3009、)，位置也有变化，可紧贴核膜，称核仁边集。数目增多，可有两个或两个以
20、上的核仁。图图3007 核仁肥大核仁肥大 鼻咽癌鼻咽癌 癌细胞核大，癌细胞核大，核仁十分肥大，实体状，有核小体核仁十分肥大，实体状，有核小体（黑（黑“”）。）。31000 图图3009 核仁肥大胃腺癌核仁肥大胃腺癌 癌细胞核仁肥大，癌细胞核仁肥大，核仁丝呈同心圆排列，略成靶状（黑核仁丝呈同心圆排列，略成靶状（黑“”）。）。26000 、核小体明显 出现率增高，体积大，形态多样(图3015、图3016、图3017)图图3015 核小体核小体鼻咽癌 癌细胞核内有两个核小体（黑“”），一个为微丝呈同心圆环绕，另一在微丝环绕中心有较大颗粒。46000 图图3016 核小体核小体胃腺癌 癌细胞核内有两个
21、核小体（黑“”），一个在微丝环绕中心为致密物，另一为圈形及小圆块状物。25000 甲状腺癌 癌细胞核内核小体（黑“”）微丝环绕中心有致密状物及圈形物。9000 、有时核周隙扩张(图3019)核孔密集。、细胞质内多聚核糖体(图3021)或粗面内质网十分丰富。图图3019 核周隙扩张核周隙扩张 直肠腺癌直肠腺癌 癌细胞核及癌细胞核及核仁均大，核周隙（黑核仁均大，核周隙（黑“”）及粗面内质）及粗面内质网均扩张（白网均扩张（白“”）。）。13000 图图3021 胞质内核糖体丰富胃未分化癌胞质内核糖体丰富胃未分化癌细胞质内有大量多聚核糖体（黑细胞质内有大量多聚核糖体（黑“”），），核内有核仁边集（黑核内有核仁边集（黑“”）。）。31000 二、浸润癌相邻机体的细胞反应 、炎细胞 浸润癌相邻间质可出现各种炎细胞，其中最多见是淋巴细胞。有的淋巴细胞胞质增多，体积增大，胞质中除核糖体外，有丰富的线粒体及清楚的高尔基体，外有假足。此外，可见巨噬细胞，浆细胞，中性粒细胞，酸性粒细胞。、成纤维细胞，纤维细胞，胶原原纤维可出现在浸润癌细胞邻近。、成肌纤维细胞 在浸润癌一侧可见单个或多个排列的成肌纤维细胞。在脑内转移瘤一侧也可见到成肌纤维细胞。谢谢！
