来自清华细胞研究团队高清拍摄:肿瘤细胞生长究竟有多疯狂!

肿瘤细胞是什么?

肿瘤细胞是正常细胞突变而来。与正常细胞比较,肿瘤细胞吃的多,长的快,四处游荡,像一群顽劣的孩子。如果突变细胞只是吃得多长得快,不四处乱跑,就是“良性肿瘤”。
如果良性肿瘤生长在空间宽敞的部位,对身体危害不大,比如腹腔或肝上的巨大良性肿瘤,可以达到几十斤。如果长在大脑里面,空间有限,肿瘤虽然不大,但很早就会出现脑组织压迫症状,严重的就会危及生命。
如果突变细胞不仅吃得多长得快,还四处乱跑,那就是“恶性肿瘤”,就是我们俗称的“癌”。癌细胞四处乱跑(转移)是非常可怕的,如果跑到一些重要的器官或部位,再吃的多长得快,就更可怕了,如脑,肝,肺等器官的转移癌。
我们通常说的肿瘤的恶性程度主要是指它的转移能力和生长速度。“高分化”表明它更接近成熟组织,生长和转移比较慢,恶性程度低,如来源于某些腺体(甲状腺,唾液腺等)的肿瘤。
“低分化”肿瘤意味着肿瘤细胞更幼稚,更淘气,转移力更强,恶性程度高。一般来源于肝脏,胆囊,胰腺,结缔组织肉瘤等都是恶性程度高的低分化肿瘤。
那么肿瘤细胞长得到底有多快呢? 

肿瘤细胞的裂变:1个变2个

1个癌细胞(B16细胞)分裂成为2个(左上角为时间)*上图为实验室条件下严格拍摄,版权归清华细胞研究所所有
肿瘤的生长速度是以肿瘤细胞数量成倍增长所需的时间来计算的。肿瘤细胞倍增指的是细胞从1个变成2个,2个变成4个,4个变成8个,8个变成16个,以此类推。
图中,我们看到红色框内的肿瘤细胞本来贴在培养皿表面,然后变圆凸起,然后从中间分开,从1个细胞变成了2个,随后又贴到培养皿的表面。
左上角显示的是拍摄时间,我们看到短短30分钟,一个肿瘤细胞就完成了分裂变成两个。这是一种什么样的速度呢?半个小时肿瘤数量倍增一倍,那么15个小时,肿瘤数量就是10亿个,此时肿瘤细胞所占的大小直径大约13毫米,差不多指头肚那么大。
细思恐极,但是事实上,我们实验室记录的肿瘤细胞并没有生长得这么快。
上面图片记录的只是一个肿瘤细胞分裂期的时间,一个完整的分裂过程除了分裂期,还有一段分裂间期。分裂间期里细胞需要积累营养物质,完成分裂前的各种准备。就像台上一分钟台下十年功,准备分裂的时间比分裂的时间要长的多。
那肿瘤细胞的增值能力有多强呢?

实验室观察到的肿瘤细胞生长

实验室里记录到的B16肿瘤细胞到底生长得有多快呢?请看下图:

肿瘤细胞(B16细胞)的生长速度(左上角为时间) *上图为实验室条件下严格拍摄,版权归清华细胞研究所所有
图中显示的是B16肿瘤细胞的生长,B16细胞来源于黑色素瘤,是一种恶性程度较高的癌症。左上角显示的是时间,分别是0小时,12个小时(半天),24个小时(一天),48个小时(两天)。
也就是半天的时间,肿瘤细胞B16数量就会增加一倍。2天的时间,肿瘤细胞已经完全长满了拍摄的视野。
是的,我们在实验室里,给与肿瘤细胞充足的营养物质、充足的空间、且没有免疫细胞监视,需要12个小时,也就是半天的时间,肿瘤细胞的数量才会倍增一倍,并不是半个小时就能倍增一倍。
这又是一个什么样的速度呢?
经过15天的生长,肿瘤细胞的数量就能到达10亿个,大小是直径大约13毫米。
在生物医学研究界,最出名的癌细胞要数Hela细胞了,海拉细胞已经持续培养了70年的时间,成为医学研究中十分重要的工具。
海拉细胞系是源自一位美国黑人妇女的宫颈癌细胞的细胞系,HeLa取于原患者海瑞塔·拉克斯(Henrietta Lacks)的姓名前两字母。
此细胞系跟其他癌细胞系相比,增殖异常迅速。据推算,迄今为止培养出的海拉细胞已经超过了5000万吨,其体积相当于100多幢纽约帝国大厦。
但是在临床上观察到,一般来说,肿瘤细胞成倍增加的时间从一个月到两年不等。有的肿瘤细胞倍增速度快,从一个变成两个可能只需要1个月,而有的肿瘤细胞从一个变成两个可能要1年。
这又是为什么呢?

在人体内营养物质有限,且受到空间限制。最重要的是有免疫系统的监视作用,我们团队研究的就是免疫细胞治疗肿瘤的方法。

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