流式細胞術在臨床檢驗中的應用

開心100mm05xkw 2017-08-03

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流式細胞術（Flow Cytometry，F(xiàn)CM）是一種可對單細胞懸液進行快速定性、定量分析和分選的技術。它不僅可以對細胞表面抗原進行檢測，也能對細胞內部的生物大分子進行檢測，能夠在細胞水平上對相關疾病進行診斷和病程監(jiān)測。因此在臨床醫(yī)學及科學研究中發(fā)揮著非常重要的作用。隨著技術水平的不斷提高及完善，F(xiàn)CM得到了更為廣泛的應用。目前，F(xiàn)CM在臨床檢驗方面主要應用于血液學、免疫學、腫瘤、等臨床醫(yī)學和基礎醫(yī)學研究領域，具有檢測樣品快速、準確以及靈敏度性高等特點，為臨床檢驗提供了一種強有力的手段和全新的醫(yī)學視角，是臨床檢驗工作中重要的一種研究工具。

FCM主要由液流系統(tǒng)、光學系統(tǒng)、電子系統(tǒng)組成。其主要基本原理是將待測樣本染色后制成單細胞懸液放入樣品管中，通過氣體的壓力使樣品進入鞘液，鞘液與樣品之間會形成一定的壓力，當壓力達到一定程度后，在鞘液的帶動下，單細胞懸浮樣品會形成單細胞柱狀經(jīng)過激光聚焦區(qū)，樣品柱與激光束垂直，由于樣品經(jīng)特異性染料處理，因此在激光激發(fā)下會產(chǎn)生特定波長的熒光。流式細胞儀中的光學系統(tǒng)收集到熒光信號后進行信號處理，再經(jīng)過計算機系統(tǒng)對這些數(shù)字信號收集、儲存，以一維直方圖或二維點陣圖及數(shù)據(jù)表或三維圖形顯示出來，然后做出統(tǒng)計分析從而獲得所需要的檢測結果。

1．FCM在血液學中的應用

FCM主要通過對外周血細胞和骨髓細胞表面抗原和DNA的檢測分析對各種血液病如白血病、淋巴瘤等血液系統(tǒng)疾病的分型、診斷、治療及預后判斷均有重要作用。血細胞在白細胞系、紅細胞系、巨核細胞系、血小板及非造血細胞均有不同的分化抗原表達，分布在細胞質、細胞膜中。血液腫瘤細胞的特征是喪失了正常細胞的系類專一性和分化階段的規(guī)律性，運用FCM將具有系列特異性并涵蓋不同分化階段的單克隆體作為分子探針來檢測血液腫瘤細胞的內外抗原，可以反映其本質上與正常造血細胞的差異。由于不同的血細胞系統(tǒng)都有其特有的表面抗原，F(xiàn)CM通過采用各種血細胞表面分化抗原特異的單克隆抗體，借助于各種不同的熒光染料（FITC、PE）可同時檢測一個單細胞的不同參數(shù)，根據(jù)所測的參數(shù)結果來判斷出該血細胞的屬性。在各種急性白血病的診斷和鑒別中，一般形態(tài)學檢查很難區(qū)分，而FCM對白血病的診斷與分型、治療方案選擇與預后判斷、發(fā)病機理研究等有著重要的價值。FCM還可以通過噻唑橙、丫啶橙等熒光染料與紅細胞中的RNA結合定量地測定網(wǎng)織紅細胞中的RNA，得到網(wǎng)織紅細胞占成熟紅細胞的百分比，從而準確地反映骨髓造血功能。此外FCM還可以測出網(wǎng)織紅細胞的成熟度，對紅細胞增值能力的判斷很有意義，為干細胞移植術后恢復的判斷、貧血的治療監(jiān)測、腫瘤患者放化療對骨髓的抑制狀況等提供依據(jù)。FCM 在血小板相關疾病的診斷中也有許多應用。血小板是止血機制中一個重要的因素，當受到外界刺激時血小板會被活化而發(fā)生一系列改變。從血小板膜的糖蛋白表達水平的高低可判斷血小板的活化程度，利用FCM 測定血小板膜糖蛋白的表達情況來為血小板膜糖蛋白異常所致疾病的診斷提供依據(jù)。在血栓性疾病的診斷和治療中，這種測定可以評價活化血小板程度在血栓性疾病和血栓前狀態(tài)發(fā)生、發(fā)展中的作用。

2．FCM在免疫學中的應用

隨著單克隆抗體技術的發(fā)展，F(xiàn)CM在免疫學中的作用也越來越大。通過表面標志物質監(jiān)測各細胞及細胞內各種細胞因子在體內的水平，以及對患者淋巴細胞各亞群數(shù)量的測定，可監(jiān)控患者的免疫狀態(tài)，輔助相關疾病的診斷，指導相關臨床疾病的治療。T、B細胞和自然殺傷淋巴細胞的水平是檢驗免疫狀態(tài)的一個重要指標。總的T淋巴細胞和B淋巴細胞百分數(shù)可以用來判斷某些免疫缺陷和自身免疫性疾病。了解CD4+和CD8+淋巴細胞的百分數(shù)有助于監(jiān)測患有免疫缺陷疾病、自身免疫性疾病或有免疫反應的患者的免疫狀態(tài)。正常人淋巴細胞CD4+/CD8+比值大約為2/1，比值升高表明機體免疫機能亢進，見于自身免疫性疾病，如SLE、類風濕性關節(jié)炎、自身免疫性溶血等。比值降低表明機體免疫機能下降，如艾滋病、病毒感染、腫瘤患者、活動性肝硬化、AA等。FCM還可以進行HLA群體分析，在強直性脊柱炎患者中用流式細胞術檢測HLA-B27抗原陽性率高達2.6％，而且可以排除交叉反應，提高檢測的靈敏度和準確性。

3．FCM在腫瘤學中的應用

隨著科技的進步與發(fā)展，F(xiàn)CM的出現(xiàn)使腫瘤治療有了質的飛躍。其應用主要是通過測DNA含量實現(xiàn)的，包括癌前病變檢查、早期癌變的檢出、化療指導以及預后評估等。正常細胞均是DNA二倍體，當細胞癌基因表達或者由良性的腫瘤細胞轉變成惡性腫瘤細胞時，這些細胞中DNA水平會發(fā)生改變，這些細胞的DNA倍體變化或者染色體結構異常在FCM檢測過程中會以DNA倍體數(shù)量的改變表現(xiàn)出來。FCM對DNA異倍體精確的分析是腫瘤診斷、間葉組織良惡性腫瘤判斷的重要依據(jù)。利用FCM還可以測定腫瘤細胞的增殖活性、分化程度和凋亡水平，這些細胞參數(shù)與腫瘤的惡性程度密切相關，并為腫瘤臨床治療方案的選擇提供可靠的理論基礎。

4．FCM在精子功能檢測中的應用

精子質量檢測是診斷男性不育癥的重要手段，研究發(fā)現(xiàn)吸煙、酗酒、輻射和化學物質均能在不同程度上影響精子核完整性，從而造成受精成功率低或者習慣性流產(chǎn)。常規(guī)的精液檢查只能反映精子的形態(tài)特征和有限的功能，不能為生育能力提供準確評估的依據(jù)，用FCM檢查精液可把定性的描述變成定量的研究，提高了實驗結果的準確性，可對精液進行高通量、多參數(shù)分析，得到不同時期的細胞。FCM還能對精子線粒體功能進行檢測。線粒體是提供精子運動所需能量的供應站，線粒體的功能好壞直接影響精子的活力，因此，線粒體的功能也是衡量精子質量的關鍵指標。利用FCM檢測精子的質量更加快速準確，在男性不育的診斷、優(yōu)生優(yōu)育及精子內部結構研究中具有重要意義。

FCM是一種在醫(yī)學基礎、臨床及科研領域中具有廣泛應用前景的細胞分析技術，由于FCM具有快速、高精度、高準確性、多參數(shù)和高通量等優(yōu)點，使其逐步成為醫(yī)學臨床檢驗領域中極具發(fā)展?jié)摿Φ母呒夹g平臺。隨著單克隆抗體、熒光染料標記技術、計算機技術等相關技術的不斷開發(fā)和利用，F(xiàn)CM在臨床檢驗學中的應用會越來越廣泛，將會更進一步推動臨床檢驗學的發(fā)展。

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