胆囊癌的傅里叶变换红外光谱研究

。切除 范围过小，不能达到根治目的或者需要反复多次进行冰冻病 理检查；切除范围过大，增加手术难度，甚至造成严重的手 术并发症；均会延长手术时问，影响手术效果。此外，病理 检查过程复杂并难以避免其中的主观因素，影响对组织良恶 件快速、客观的判定。因此，目前缺少一种快速、客观并且 能对在体组织进行检查的手段。FT限光谱技术能从分子水 平上揭示正常组织和癌组织之问的筹异‘“]，并fl能够实现 在体、客观、无创和快速测量。本实验对离体肌囊癌组织的 FTIR光谱进行r测定，总结了月lI囊癌组织的红外光谱特征； 为其今后能够与光导纤维联用实现术中在体诊断奠定基础。 1材料与 1．1组织标本 胆囊组织取白北京大学第一：医院胆囊切除的患者，男性 57名，女性100名，年龄20～93岁，平均57岁。其中结石 性肌囊炎139例，胆囊癌18例。 1．2仪器及检测方法 仪器采用北京瑞利精益实验窜仪器有限公司研制的 WQF-660刑傅里叶变换红外光谱仪，采用液氮冷却的汞铬 碲(mercurycadmiumtclluridedetector，MCT)检测器(Infra— redAssociatesInc．牛产)，装配有衰减全反射(attenuatedto— talreflection，ATR)探头(北京瑞利精益实验室仪器有限公 司乍产)。 清fiIfATR探头，扣描得到背景光谱。从手术台I：取下 组织标本后迅速取材，切取组织块约0．8cmX0．8elTl大小， 将组织粘膜表面(或肿物实质)贴于清洁的ATR探头，扫描 范围1000～3800cm1，分辨率为8cm1，扫描次数32次， 收稿日期：2010—07，22，修订日期：2010—10-16 基金项目：国家自然科学基金项t：l(50673005)和北京市自然科学基金项目(2072020)资助 作者简介：孙片；刚，1979年生，北京大学第三跃院普通外科博士研究生 e-mail：828715@163．corn *通讯联系人 e-mail：xiaofenglin92005@126．corn 万方数据 3196 光谱学与光谱分析 第30卷 获得组织的红外光谱。 1．3数据处理分析 (1)根据石蜡病理结果，将样本分为良性和恶性两组。 (2)采用Nicolet公司Omnic5．0专用软件处理所得到的 红外光谱，逐一测量红外光谱中各个谱带的峰位(P)、峰强 (J)和半岛宽(HW)，计算谱带问的相对峰强度。 (3)对计馈资进行正态性检验，对不符合止态分布的进 行秩和检验。符合正态分布进行t(t7)检验；对计数资料进行 卡方榆验。P<0．05，差异有统计学意义。统计分析采用 SPSS(15．0．Chicago，IL，USA)软件。 2结果 2．1病理结果 病理学检查显示18例胆囊癌组织为肌囊腺癌17例、腺 鳞痛l例；良性组织巾16例为急性单纯性胆囊炎，123例为 慢性结石性胍囊炎。 2．2红外光谱结果 胆囊良性组织和鹏囊痛组织在中红外Ⅸ域町以出现13 个吸收峰(见图1)，各个波峰的指认情况见表1。进行各谱带 的比较，t检验(￡7)结果见表2，秩和检验结果见表3，卡方检 验结果见表4。 4000 3000 2000 l Ooo Wavenumber／era‘1 Fig．1TypicalFTIRspectraofbenignand malignanttissuesofgallbladder TaMe1 AssignmentsofFrlRbandsofgallbladder Table2 ComparisonsofFFIRspectrumvariablesbetween benignandmalignanttissuesofgallbladder(ftest) P：Standsforthepeakpositionofband；J：Standsfortherelativeintensityrati- os；HW：Standsforthehalf-width Table3 ComparisonsofFYIRspectrumvariablesbetween benignandmalignanttissuesofgallbladder(I御lk- slantest) P：Standsforthepeakqositionofband；J：Standsfortherelativeintensityrati— OS；HW：Standsforthehaft-width Table4 TheprobabilityofI750咖一1bandofbenignand malignantgallbladdertissues Positive：Standsfortheexistenceof1750cm一1band； Negtive：Standsfortheinexistence 8 6 4 2 0 O O 0 Oouc∞七o∞o《 万方数据 第12期 光谱学与光谱分析 3197 3讨论 细胞和组织的恶变是从构成它们的分子开始的，在细胞 和组织癌变的过程中，蛋白质、脂类、碳水化合物和核酸等 在结构、构象和各组分含量方面均会发牛明显变化，FTIR 光谱可反映ff{癌组织的这些基本的生物化学特征。根据本实 验测定的红外光谱数据分析发现，胍囊良恶性组织的光谱在 多谱带存在明显差别：1082锄_1谱带被认为是产()或 P_一卜C的反对称和对称伸缩振动，与核酸有关。实验结果 显示鹏囊癌组织的相对峰强度比f1082／11461(P一0．002)、半 高宽H啊082(P=0．000)较良性组织明显升高，说明癌组织 中核酸相对于脂类含量明显升高，且谱带相对更宽。同时癌 组织l082锄_1谱带的吸收频率有向高波位数移位的趋势 (P—O．087)，表明癌组织的核酸中磷酸基团氢键化程度有降 低趋势。从细胞生物学角度来看，癌细胞的一个重要特征就 是核酸的复制，细胞核有异型性，核浆比增加，所以癌组织 的1082cITl．1谱带明显增强。 目前认为2856clIl-1谱带是一CH2对称伸缩振动， i750crfl。1谱带是。一0的伸缩振动，1461crn“谱带是 (一CHz)。变角振动，均与脂类相关。实验结果表明癌组织 的峰强比Jzsss／J⋯-相对良性胆囊组织有明显升高(P= 0．029)；l750ctn1谱带在癌组织中出现的概率明显上升(P =0．005)；癌组织半高宽H啊461明显降低(p_--0．001)。这 与先前刘亚奇[71等对癌组织的光谱研究认为由于癌细胞及组 织中的脂类分解代谢增强，癌细胞脂类应趋于减少有差别。 王健Lkt8]等对细胞层面的结果显示肌囊癌细胞膜上磷脂的含 量较正常组织高，与本实验研究结果有类似。推测原因有： (1)组织样6＆成份复杂，除肿瘤细胞和正常细胞外，还有炎 症细胞、成纤维细胞等问质细胞和纤维化的细胞问质等； (z)细胞在癌变过程中细胞膜上的磷脂大量合成L8j。 l167与l123crll-1谱带代表了(、_o的伸缩振动或 卜(卜H的变角振动，与糖类或糖蛋白相关。在本研究中， [I] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [103 月H囊癌组织光谱中峰强比I-，23／IⅢt和JⅢ，／JⅢ一显著升高 (P全文

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