
流式細(xì)胞術(shù)(flow cytometry,F(xiàn)CM)是一種能夠?qū)蝹(gè)細(xì)胞或生物微顆粒的生物學(xué)性質(zhì)進(jìn)行定量分析和分選的檢測(cè)手段,具有快速、高精度、高準(zhǔn)確性、多參數(shù)和高通量等優(yōu)點(diǎn),是目前先進(jìn)的細(xì)胞定量分析技術(shù)之一。FCM能夠快速分析單個(gè)細(xì)胞或粒子的多種特性,既可以定性,也可以定量,尤其適用于大量樣品檢測(cè),已在臨床檢驗(yàn)工作中得到廣泛應(yīng)用。流式細(xì)胞儀(fluorescenceactivated cell sorter,F(xiàn)ACS)的檢測(cè)分析已涉及到細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)、腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)、血液學(xué)、微生物學(xué)等學(xué)科,此外,五分類血細(xì)胞分析儀以及部分尿沉渣分析儀也都采用了FCM原理。
我國(guó)流式細(xì)胞術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
我國(guó)流式細(xì)胞儀的研制和流式細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用歷經(jīng)30多年的發(fā)展,在臨床和科研領(lǐng)域的應(yīng)用都發(fā)揮了非常重要的作用。
流式細(xì)胞術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的現(xiàn)狀:
目前我國(guó)FCM應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在下列方面(在此僅列出部分代表項(xiàng)目):
(1)免疫學(xué)領(lǐng)域:淋巴細(xì)胞亞群檢測(cè),用以評(píng)估機(jī)體的免疫狀態(tài)、輔助疾病如AIDS/HIV的診斷等,是目前各醫(yī)療單位開展和應(yīng)用最廣泛的項(xiàng)目。
(2)血液學(xué)領(lǐng)域:主要是血液系統(tǒng)疾病的免疫分型及白血病微小殘留病變(minimal residual disease,MRD)監(jiān)測(cè),用于血液系統(tǒng)疾病的診斷、治療評(píng)估和復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)。FCM的細(xì)胞免疫分型是國(guó)際公認(rèn)的診斷造血細(xì)胞疾病必不可少的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,是目前被廣泛接受和認(rèn)可的免疫分型方法。
(3)臨床腫瘤學(xué):主要是DNA倍體和細(xì)胞周期分析,了解細(xì)胞DNA倍體和增殖能力,異常倍體的出現(xiàn)意味著DNA合成的異常,可能是腫瘤或是癌前病變發(fā)生的重要標(biāo)志。
(4)造血干細(xì)胞移植的應(yīng)用:足夠數(shù)量的造血干細(xì)胞是造血干細(xì)胞移植成功的關(guān)鍵因素之一,通過(guò)CD34標(biāo)記和細(xì)胞計(jì)數(shù)微球同時(shí)使用,或者具有計(jì)數(shù)功能的流式細(xì)胞儀是鑒定和計(jì)數(shù)造血干細(xì)胞的快速、準(zhǔn)確、定量的方法。
流式細(xì)胞術(shù)在臨床上的常規(guī)應(yīng)用
1、FCM檢測(cè)淋巴細(xì)胞亞群
FACS利用各種單克隆抗體與淋巴細(xì)胞表面的抗原結(jié)合,再配合多色熒光染料,同時(shí)檢測(cè)一種或幾種淋巴細(xì)胞的表面抗原,從而將不同功能的淋巴細(xì)胞區(qū)分開來(lái),并且得到各亞群的相對(duì)比例。最常檢測(cè)的淋巴細(xì)胞亞群包括CD3^+CD4^+T細(xì)胞、CD3^+CD8^+T細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞(CD19^+CD20^+)及NK細(xì)胞(CD16^+CD56^+)等。通過(guò)對(duì)不同亞群淋巴細(xì)胞相對(duì)計(jì)數(shù)、絕對(duì)計(jì)數(shù)以及比率的觀察,可以監(jiān)測(cè)感染性疾病、免疫性疾病及腫瘤等疾病狀態(tài)下機(jī)體的免疫狀況,從而輔助診斷、判斷病情變化。例如,CD4^+T細(xì)胞膜外CD4分子具有人類免疫缺陷病毒(HIV)識(shí)別部位,HIV感染人體后,入侵CD4^+T細(xì)胞,大量復(fù)制,導(dǎo)致CD4^+T細(xì)胞破壞,數(shù)量劇減,功能受損,機(jī)體免疫機(jī)能嚴(yán)重缺陷,所以,CD4^+T細(xì)胞檢測(cè)是獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)診斷及病情觀察的重要指標(biāo)。
2、FCM檢測(cè)HLA-B27抗原
HLA-B27基因是脊柱關(guān)節(jié)病的易感基因,強(qiáng)直性脊柱炎、反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病相關(guān)關(guān)節(jié)炎、銀屑病關(guān)節(jié)炎、幼年脊柱關(guān)節(jié)炎以及未分化關(guān)節(jié)炎等疾病的發(fā)生與HLA-B27均存在不同程度的相關(guān)性。研究表明,強(qiáng)直性脊柱炎患者中,HLA-B27抗原陽(yáng)性率高達(dá)91.1%。另外,HLA-B27尚與急性前葡萄膜炎的發(fā)生密切相關(guān)。FACS采用CD3/HLA-B27雙標(biāo)記抗體,首先鑒定出T淋巴細(xì)胞亞群,再分析其細(xì)胞表面是否存在HLA-B27組織抗原。檢測(cè)HLA-B27可為上述疾病的診斷與鑒別診斷提供重要依據(jù)。
3、FCM在腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)中的應(yīng)用
FACS主要是對(duì)腫瘤細(xì)胞DNA進(jìn)行分析以及對(duì)腫瘤相關(guān)標(biāo)志物的檢測(cè)。正常體細(xì)胞均具有較恒定的DNA二倍體含量,DNA二倍體含量改變以及DNA非整倍體細(xì)胞群出現(xiàn),是細(xì)胞發(fā)生癌前病變或癌變的重要標(biāo)志。通過(guò)對(duì)DNA進(jìn)行染色標(biāo)記,采用FACS檢測(cè)分析,可以精確檢測(cè)細(xì)胞DNA含量的改變,解析細(xì)胞周期,了解細(xì)胞的增殖能力,預(yù)測(cè)腫瘤的預(yù)后,指導(dǎo)化療藥物的選擇,確定放療強(qiáng)度、時(shí)間。通過(guò)對(duì)細(xì)胞DNA異倍體的監(jiān)測(cè),還可以為腫瘤的早期診斷及鑒別診斷提供參考。另外,F(xiàn)ACS還可以檢測(cè)分析腫瘤細(xì)胞的增殖活性標(biāo)志分子、分化標(biāo)志分子、凋亡標(biāo)志分子以及免疫學(xué)標(biāo)志物,用于腫瘤發(fā)病機(jī)制的研究、個(gè)性化治療方案的制定以及預(yù)后判斷等。
4、FCM在臨床微生物檢測(cè)中的應(yīng)用
FACS快速、靈敏以及可以同時(shí)進(jìn)行多參數(shù)分析的優(yōu)點(diǎn),使其在臨床微生物檢測(cè)中的作用受到越來(lái)越多的關(guān)注。通過(guò)熒光染料標(biāo)記,不僅可以檢測(cè)病原菌、毒素和血清抗體,還可用于抗生素敏感性試驗(yàn),對(duì)抗生素后效應(yīng)、細(xì)菌耐藥的異質(zhì)性等進(jìn)行分析。流式微球分析(CBA)技術(shù)是FACS檢測(cè)細(xì)菌病原體的常用方法,微生物抗原與被異性抗體包被的熒光微球結(jié)合,由于抗原的遮蔽效應(yīng),使熒光微球的發(fā)散光減弱,通過(guò)檢測(cè)發(fā)散光強(qiáng)度的變化來(lái)進(jìn)行診斷,應(yīng)用不同大小的熒光微球,可同時(shí)檢測(cè)同一標(biāo)本的多個(gè)病原體,這種方法也可用于真菌、寄生蟲、病毒以及這些病原體混合感染的檢測(cè)。FACS體外抗生素藥敏試驗(yàn)的主要機(jī)制是,通過(guò)FACS檢測(cè)染料與病原體結(jié)合后發(fā)出的不同熒光強(qiáng)度,間接反映病原體的活性和功能狀態(tài),進(jìn)而幫助判斷病原體對(duì)抗生素的反應(yīng)性。
5、FCM在外周血細(xì)胞分析中的應(yīng)用
五分類血細(xì)胞分析儀是臨床檢驗(yàn)應(yīng)用最為廣泛的血細(xì)胞分析儀。根據(jù)FCM的原理,五分類血細(xì)胞分析儀將待測(cè)細(xì)胞經(jīng)處理或染色后壓入流動(dòng)室,與此同時(shí),不含細(xì)胞的緩沖液在高壓下從鞘液管噴出,鞘液管入口方向與待測(cè)樣品流形成一定角度,這樣鞘液就能包繞著樣品高速流動(dòng),組成一個(gè)圓形的流束,待測(cè)細(xì)胞在包繞下單行排列,依次通過(guò)檢測(cè)區(qū)域,在激光束的照射下產(chǎn)生散射光和激發(fā)光。這兩個(gè)光源信號(hào)分別反映了細(xì)胞體積的大小和內(nèi)部的信息,經(jīng)光電倍增管接收后可轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將連續(xù)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被計(jì)算機(jī)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。多數(shù)血細(xì)胞分析儀將FCM與激光散射技術(shù)、多角度偏振光散射技術(shù)、熒光技術(shù)、電導(dǎo)/射頻技術(shù)等相結(jié)合,共同用于血細(xì)胞檢測(cè),從而使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。
6、FCM在尿沉渣分析中的應(yīng)用
目前,一些全自動(dòng)尿沉渣分析儀也應(yīng)用了FCM,例如SYSMEXUF系列尿沉渣分析儀就是采用FCM結(jié)合熒光染色和半導(dǎo)體激光技術(shù),將檢測(cè)通道分為沉渣通道和細(xì)菌通道。檢測(cè)尿液中的細(xì)胞成分時(shí),首先對(duì)細(xì)胞中的特定物質(zhì)進(jìn)行熒光染色并調(diào)節(jié)到懸浮狀后,使用鞘液包圍此物質(zhì),然后通過(guò)噴嘴以單柱形式噴出。此時(shí)每個(gè)尿細(xì)胞都將暴露在高度密集的激光束照射之下,單個(gè)細(xì)胞會(huì)按不同角度發(fā)出熒光和散射光。熒光反映了細(xì)胞表面、細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的性狀以及細(xì)胞核的性質(zhì),從前向散射光的發(fā)光度即可獲知細(xì)胞的大小和表面狀態(tài)等,系統(tǒng)通過(guò)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析,為尿液中的各種細(xì)胞按照熒光強(qiáng)度生成一維直方圖,并按照熒光強(qiáng)度和散射光強(qiáng)度生成二維散點(diǎn)圖,從而進(jìn)行識(shí)別,并做出定量分析。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、光源、熒光染料、單克隆抗體、標(biāo)記技術(shù)的不斷進(jìn)步,更高分辨率、更高速度、更多參數(shù)——流式細(xì)胞熒光分選技術(shù)(FACS)的研發(fā),F(xiàn)CM必將進(jìn)一步推動(dòng)檢驗(yàn)技術(shù)和檢驗(yàn)水平的提高,讓我們拭目以待。
郵政編碼:200052 電話:021-63800152 傳真:021-63800151 京ICP備15010734號(hào)-10 技術(shù):網(wǎng)至普網(wǎng)站建設(shè)