肿瘤微环境|十张图窥探肿瘤微环境的内部世界
??人类和癌症的抗争持续了上千年,我们对癌症的认知也一步步变得清晰。从公元前2625年到2020年,在4000多年的历史长河中,我们对于癌症的认知正在不断革新。癌症在人体内所处的环境——肿瘤微环境,也逐渐成为研究和攻克癌症的重要方向。
癌细胞的扩散就像随风飘扬的蒲公英,飘到哪,种子就到哪。癌细胞的种子随着血管在人体内四处游走,移动到适合自己生长发展的地方,便在扎下根来。?越来越多的人开始将目光投向癌症与人体微环境之间的联系——肿瘤微环境。
1.肿瘤微环境概述
什么是肿瘤微环境呢?近些年来的研究为我们详细的描绘了其构成:
肿瘤微环境(Tumor microenvironment ,TME)是由肿瘤细胞、常驻和招募的宿主细胞(与癌症相关的基质细胞和免疫细胞)、以及相应细胞的分泌产物(如细胞因子和趋化因子)和细胞外基质(ECM)中的非细胞成分组成,同时也可能存在TME的代谢产物和特定的环境。如果把肿瘤比喻为一栋楼,那这栋楼所处的小区以及邻居就是肿瘤微环境。
微环境调控肿瘤复发转移[1]
在这里,肿瘤细胞扮演着恶徒的角色,不断的通过微环境来胁迫他人,获得自己发展所需的资源。癌症能够称霸武林一统天下,这有赖于很多小角色的支持,其中肿瘤微环境是肿瘤赖以生存的“土壤”。肿瘤的生长与转移与周围环境息息相关,类似于“种子-土壤”关系,即由肿瘤周围微环境提供肿瘤生长的土壤。
2.肿瘤微环境的内部世界
“肿瘤要生长,血管要优先”,人体内有着远比京杭大运河还要厉害无数倍的运输道路——血管和微血管。
微血管网
大部分在骨髓里的隐匿散播的肿瘤细胞会依赖着微血管而生。微血管是在组织中运输血液的最小的血管,它就像一个小壁龛,让那些静止的肿瘤细胞可以寻求庇护。当这些血管开始生长,就能刺激这些静止的肿瘤细胞发展成为侵袭性肿瘤。
这张共聚焦图片显示的是来自Balb/C小鼠的股骨髓的静止的肿瘤细胞(绿色)与微血管连接(层粘连蛋白抗体标记基底膜,核染灰色)。
肿瘤转移离开微血管网,内皮细胞进行装配并形成一个漂亮的微血管网,就是肿瘤细胞得以成就霸业所依赖的“网络”。
共聚焦显微镜图显示内皮细胞(红色)正在形成微血管网络。
淋巴结
肿瘤细胞可以从原发肿瘤中转移,通过多次血液循环而进入淋巴系统。大多时候,大多数的转移肿瘤通过淋巴管到达淋巴结。
单个的侵袭肿瘤细胞浸润在小鼠的淋巴结中。血管内皮细胞(红色),淋巴内皮细胞(绿色)和DNA(蓝色)。
淋巴结是许多肿瘤转移的第一站,淋巴结微环境给肿瘤细胞的迁移和增殖提供了肥沃的“土壤”。
低倍数的淋巴结图显示血管内皮细胞(红色),淋巴内皮细胞(绿色)和DNA(蓝色)
淋巴结无疑是身体的边疆守卫战士,过滤掉淋巴液、杂质、使得固有免疫和适应性免疫系统起作用。里面的许多淋巴细胞一如既往地尽职尽责,如白细胞在血液循环和淋巴循环中盯着入侵者如细菌和肿瘤细胞。
在小鼠淋巴结中,血管内皮细胞(红色),淋巴管内皮细胞(绿色),和DNA(蓝色)。
淋巴结的形状和所染的颜色就像是大陆和海洋吧?
淋巴结就像世界的边境,如果世界的边境被侵入或者摧毁了,那么地球也就危在旦夕,而类似的是,身体的边防(淋巴结)失守了,人就会生病,生命的安全就会受到威胁。
肿瘤微环境里的居民们
在不良的微环境中,内皮细胞促进了乳腺癌细胞的增殖和迁移,而在稳定的微血管环境中,乳腺癌细胞却处于静止不增殖状态。
内皮细胞(红色),乳腺癌细胞(白色),增殖的肿瘤细胞(绿色)
乳腺癌细胞逃避免疫监控然后转移到大脑中,伪装成神经元。惊艳如梵高的星空。
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