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        從本世紀初開(kāi)始，科學(xué)家們就在不斷探索細胞測量技術(shù)，1968年斯坦福大學(xué)的Bill Bonner等研制出第一臺以熒光活化的細胞篩選儀(Fluorescence-activated cell sorter, FACS)。1973年BD公司以FACS的商品名稱(chēng)出品了第一臺商業(yè)化的流式細胞儀(Flow Cytometer, FCM)。隨著(zhù)單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展，流式細胞儀檢測技術(shù)已經(jīng)廣泛使用在基礎研究和臨床實(shí)踐的各個(gè)方面，包括細胞生物學(xué)、腫瘤學(xué)、血液學(xué)、免疫學(xué)、藥理學(xué)、遺傳學(xué)及臨床檢驗學(xué)等領(lǐng)域，對各個(gè)學(xué)科的發(fā)展發(fā)揮著(zhù)重要作用。 

 

流式細胞儀的工作原理

 

       流式細胞儀包括液流系統、光學(xué)系統、分選系統和數據處理系統。待測樣本中的細胞或其它生物學(xué)顆粒性物質(zhì)經(jīng)液流系統單個(gè)地流過(guò)流式細胞儀中激光照射的區域，細胞受激光的激發(fā)產(chǎn)生信號，被儀器中的信號接收器接受并放大，這些放大了的信號經(jīng)計算機分析處理，并以圖表的形式直觀(guān)地顯示出來(lái)；通過(guò)分選系統還可以將某些類(lèi)型的細胞群體篩選出來(lái)。

 

       流式細胞儀產(chǎn)生并分析的信號主要有光散射信號和熒光信號。光散射信號的強弱可以反映細胞的大小、形態(tài)及胞漿顆粒化的程度等。依熒光素的不同，用不同波長(cháng)的光激發(fā)，發(fā)射出不同波長(cháng)的熒光，可顯示不同的顏色，在不同的實(shí)驗體系中，這些熒光信號就可以反映不同的細胞生物學(xué)特性。

 

       如用熒光染料(FITC或PE等)標記的單克隆抗體特異性地與細胞表面的抗原、受體或膜糖蛋白結合，在激光的激發(fā)之下，發(fā)出一定波長(cháng)的熒光。熒光信號的強度反映了膜抗原、受體或糖蛋白的相對數量，對熒光信號進(jìn)行收集分析，就可以實(shí)v現對細胞亞群和功能等的分析。用DNA染料對DNA進(jìn)行染色，染料通過(guò)一定方式與DNA鏈結合，在激光的激發(fā)下，染料發(fā)出熒光，測定熒光的強度，就可得出相對DNA的含量，進(jìn)而可對細胞周期時(shí)相進(jìn)行分析。用特定的熒光染料還可對細胞鈣離子濃度、細胞內pH值以及細胞膜電位等進(jìn)行測定。

 

FCM在腫瘤學(xué)中的應用

 

1 腫瘤診斷

 

DNA非整倍體的出現與細胞的增殖能力大小是癌變的一個(gè)重要標志，也是反映腫瘤的生物學(xué)特征。因此，臨床上可利用流式細胞儀進(jìn)行細胞周期分析和DNA倍性分析，輔助腫瘤診斷，包括監測癌前病變、腫瘤的早期診斷、交界性腫瘤診斷和腫瘤細胞學(xué)診斷等各方面。

 

2 腫瘤預后估計

 

通常，異倍體腫瘤惡性度、復發(fā)率、轉移率和死亡率都較二倍體腫瘤高。已有文獻報道，在乳腺、結腸、直腸、前列腺和膀胱腫瘤中，異倍體和/或較高的S期百分比都是不良預后的標志。因此在病理組織學(xué)分級、臨床分期等指標基礎上，用流式細胞儀檢測腫瘤DNA倍體可更客觀(guān)地預測預后。

 
3 監測癌基因和抑癌基因表達

 

       用流式細胞儀可以通過(guò)特異性的單克隆抗體監測腫瘤細胞中癌基因表達產(chǎn)物的水平以研究腫瘤調控因素。如有文獻報道，p53蛋白在乳腺癌細胞中的表達與腫瘤的預后有關(guān)。而ras基因的產(chǎn)物P21蛋白的表達從萎縮性胃炎、癌前病變、胃癌依次增加，證實(shí)P21蛋白在癌變過(guò)程中參與了重要作用。 

 

在細胞凋亡研究中的應用

 

       細胞凋亡過(guò)程中，由于胞漿和核染色質(zhì)濃縮，核裂解，產(chǎn)生凋亡小體，使細胞的光散射性質(zhì)發(fā)生相應的變化，因此測定細胞的光散射是非常簡(jiǎn)單的細胞凋亡分析方法。用PI、AO和Rh123等染料染色，還可以將壞死細胞、凋亡細胞和活細胞定量地區分開(kāi)來(lái)。FCM通過(guò)對凋亡的檢測，可以研究各種調控因素如癌基因、射線(xiàn)及化療藥物對凋亡的影響。 

 

參考文獻

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