癌细胞是怎么形成的_癌细胞形成的原因有哪些
2016-07-15 来源:网友分享 作者:管寄灵
一、癌细胞形成原因有哪些
癌细胞是从正常细胞经过一个称为转化的复杂过程发展而来。这个过程的第一步是启动,使原来细胞的基因物质变成癌细胞性。细胞基因物质的改变是由致癌物所引起--如化学品、病毒、放射线、或日光。但是,不是所有的细胞都对致癌物一样敏感。细胞中的一个基因缺陷或其他称为启动剂的物质可使细胞更敏感。甚至慢性物理刺激也可使细胞变得更敏感成为癌细胞性。在第二步,即促进作用,一个经过启动的细胞变成癌细胞。促进作用对一个没有启动的细胞是不起作用的。这样,几个因素,常常是敏感细胞和致癌物共同作用对发生癌症是必需的。
在一个正常细胞变成一个癌细胞的过程中,癌症最根本的是DNA发生了变化。细胞基因物质的变化常常难以测定,但有时候一个特定的染色体形状或大小的变化代表某一特定的癌症。例如,一种叫费城染色体的异常染色体在80%的慢性髓细胞白血病的病人中发现。基因改变也在脑肿瘤和结肠癌、乳腺癌、肺癌以及骨癌中发现。
一系列染色体的改变对某些癌症的发生可能是必要的。家族性多发性结肠息肉病(一种息肉能发展成为癌症的遗传性肠道疾病)的研究表明了这些改变在结肠癌中可能起的作用:正常情况下5号染色体抑制基因控制肠壁生长,由于不再受该抑制基因作用,正常肠壁细胞开始更加活跃地生长(过度增生)。一个轻度DNA改变促使形成腺瘤(一种良性肿瘤)。另一基因(RAS癌基因)使腺瘤生长更加活跃,随后的18号染色体上一个抑制基因丢失,进一步刺激腺瘤,最后17号染色体上的一个基因丢失,使良性腺瘤转化成为癌症。其他一些改变可使癌症转移。
即使这样当一个细胞变成癌细胞时,在它繁殖形成癌症之前免疫系统常常能消灭它。当免疫系统功能不正常时如在有艾滋病的人群和接受过免疫抑制药物治疗以及患有某种自身免疫疾病的人中,癌症更可能发生。但免疫系统不是保险的,即使在它的功能正常时,癌症也能逃避免疫系统的保护监视作用。
二、癌细胞病理分析
正常的细胞由于物理、化学、病毒等致癌因子导致的原癌基因和抑癌基因突变而转变为癌细胞。
自行设定增殖速度,累积到10亿个以上我们才会察觉。癌细胞的增殖速度用倍增时间计算,1个变2个,3个变6个,以此类推。比如,胃癌、肠癌、肝癌、胰腺癌、食道癌的倍增时间平均是31天;乳腺癌倍增时间是40多天。由于癌细胞不断倍增,癌症越往晚期发展得越快。
癌细胞的内外潜藏着自身无法克服和无法排除的逆转因素,这是它的特点,也是它的缺点,造就了它的不稳定性。
科学家指出,癌症细胞在转移过程中会遇到很多困难,首先要经过数十次变异,然后要克服细胞间粘附作用脱离出来,并改变形状穿过致密的结缔组织。成功逃逸后,癌症细胞将通过微血管进入血液,在那里它还可能遭到白细胞的攻击。接下来癌细胞将通过微血管进入一个新器官(现被称为“微转移”)。在这里,癌细胞面临着并不友好的环境(称作“微环境”),有些细胞当即死亡,有些分裂数次后死亡,还有一些保持休眠状态,存活率仅为数亿分之一。存活下来的癌细胞能够再生和定植,成为化验中可发现的“肉眼可见转移”。随着转移的发展,它挤走了正常的细胞,破坏了器官的功能,最后足以致命。
三、癌细胞组成结构
细胞膜
在大量的科学验证明,人体内每个细胞的细胞膜上存在着一种cAMP(环式磷酸腺苷)的物质,有趣的是cAMP还有一个最显著的能力,就是使癌细胞变成健康细胞(这是难能可贵的)。
癌细胞的表面有一种肿瘤抗原(CEA),它能生成相应的抗体阻止癌细胞的生长和发展,这种自我免疫力是癌细胞与生俱来的又一矛盾。
细胞核
当代分子生物学的卓越成就,逆转录酶,这种逆转录酶的作用是使RNA再把自己所收到的DNA发来的变异电报返送回去,迫使DNA恢复正常的复制功能,这样,癌细胞就变成了健康细胞。人体其实是由一个个细胞组成的社区。每个细胞照章行事,知道何时该生长分裂,也知道怎样和别的细胞结合,形成组织和器官。而构建不同组织的“图纸”,就是基因。
现代遗传学研究表明,人人体内都有原癌基因和抑癌基因,绝对不是人人体内都有癌细胞。原癌基因主管细胞分裂、增殖的周期,人的生长需要它。同时人体里还有抑癌基因,它可以抑制细胞的不正常增殖。平时,原癌基因和抑癌基因发挥着正常的作用,它们是细胞内正常的基因,但在致癌因素作用下,原癌基因和抑癌基因一旦发生基因突变,将无法正常调节细胞的分裂、增殖,细胞可以无限增殖传代,也就是细胞发生了癌变。因此,致癌因素是启动癌细胞生长的“钥匙”,主要包括精神因素、遗传因素、生活方式、某些化学物质等。致癌因素易诱发基因突变,多把“钥匙”一起用,才能启动“癌症程序”;“钥匙”越多,启动机会越大。也就是说,癌症是基因突变累积的结果,单个细胞的癌变并不能导致癌症,它可以被人体免疫系统识别并清理。我们还无法*所有“钥匙”,也难以高效地清除全部癌细胞,因此还无法全面地攻克癌症。
四、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。