心脏粘液瘤拉曼光谱分析研究

西安交通大学第一附属医院心血管外科（西安710061） 刘淼淼 耿希刚 闫 炀 师 桃 闫路勤

心脏粘液瘤（Cardiac myxoma）为心脏原发良性肿瘤，可生长于各个心腔，最常见于左侧心房，由瘤蒂和瘤体两部分组成，瘤蒂自心肌生出，向心腔内部扩张形成瘤体。粘液瘤虽为良性肿瘤，但生长迅速，当瘤体较大，随血液方向摆动，常导致瓣膜狭窄或关闭不全而引起胸闷、气短、心悸等临床症状；若瘤体脱落，可堵塞瓣口导致病人猝死。心脏粘液瘤的诊断目前依赖超声心动图及手术中留取标本进行病理学检测，其病因仍无明确结论。拉曼光谱分析在国内外各类肿瘤诊断与病因学的研究中得到相关领域专家的广泛关注［1，2］。本研究对6例心脏粘液瘤组织进行拉曼光谱原位探测，得到粘液瘤瘤体、瘤蒂及周围正常心肌组织的拉曼光谱，并进行分析对比，现报告如下。

材料与方法

1 材 料

1．1 样品：实验选取粘液瘤标本共6例，均由西安交通大学第一附属医院心血管外科手术切除新鲜粘液瘤组织，经4%多聚甲醛固定［3］，粘液瘤瘤体、瘤蒂及周围正常心肌组织分别应用石蜡包埋，切片机切割至15～16μm切片置于载玻片，经二甲苯和乙醇脱蜡后用于拉曼光谱测试。

1．2 仪器：采用Jobin Yvon公司LabRAM HR 800型显微拉曼光谱仪进行拉曼光谱原位探测。

2 探测方法 液氮冷却的CCD（CCD-3000V，Edison N．J．，USA）作为探测器，日本 Olympus IX 81显微镜，波长为633nm的氩氪离子激光器作为激发光源，物镜采用50倍长焦，激光输出功率为17mW，到达样品的激光能量大约为0．4mW。采谱波谱范围为100～4000cm-1，采集时间20s。Labspec6．0光谱分析软件对实验数据进行处理

3 统计学方法 运用SPSS19．0统计学软件对实验结果进行主成分分析（PCA），绘制散点图。

结 果

经病理学确诊标本均为心脏粘液瘤。分别对各例标本进行拉曼光谱测试，最终得到正常心肌组织、粘液瘤瘤蒂、瘤体各部分的平均光谱图（附图）。拉曼光谱谱库查找结果，见附表。

附图 心脏粘液瘤拉曼光谱分析图

附表 组织拉曼光谱峰值代表物质

1370cm-1处峰归属于蛋白质［4］，可能存在组织蛋白变性、增值，形成粘液瘤组织特征峰，区别于正常心肌组织。瘤蒂明显强于瘤体，说明瘤蒂具有较强的增值能力，是粘液瘤体生长的根基。

1657cm-1为蛋白质中酰胺Ⅰ的特征峰［5］，其强度与肽链骨架的二级结构α-螺旋特征有关。粘液瘤组织在此处的峰强明显大于正常心肌，说明α-螺旋明显增多，蛋白质结构二级结构发生变化，较正常心肌组织呈无序性排列。

王贺陶［6］等人对胞嘧啶分子进行了拉曼光谱研究，检测出1699cm-1归属于胞嘧啶分子。粘液瘤组织与正常心肌拉曼峰强在此处的差异，且粘液瘤瘤蒂峰强大于瘤体，说明粘液瘤生成时胞嘧啶增多，DNA大量复制，含量显著增加，细胞无限增殖，且瘤蒂具有更强的增殖活性。

1754cm-1是归属于脂类的特征谱线，粘液瘤瘤体峰强与正常心肌组织几无差异，而瘤蒂则较二者增强，可能由于瘤蒂有较强的生长活性，这与1699cm-1谱线一致，同时也说明粘液瘤与心肌组织具有同源性。

粘液瘤瘤体、瘤蒂及周围正常心肌组织的拉曼光谱谱线主要区别在1200～1800cm-1之间，包括1370cm-1、1657cm-1、1699cm-1、1754cm-1。

运用SPSS19．0统计学分析软件将6例标本的瘤体、瘤蒂和正常心肌组织进行主成分分析，绘制成散点图，各组织部位数据均处在不同的空间，有明显的特异差异。

讨 论

本研究运用拉曼光谱原位探测技术首次测得心脏粘液瘤不同部位的拉曼光谱。拉曼波峰的差异主要由于各部位的组织成份含量不同所导致，成份含量高则峰值高，含量低则反之。代表蛋白质的1370cm-1处为心脏粘液瘤的特征峰，正常心肌组织在此处不显峰，且特征峰清晰、与正常组织区别明显，今后可能作为粘液瘤临床诊断的标准峰。粘液瘤生成后，各部位峰值均较正常心肌组织升高，1370cm-1、1657cm-1处代表的蛋白质、1754cm-1代表的脂类、1699cm-1代表的核酸等物质均明显增多，且瘤蒂多于瘤体，说明瘤蒂具有更强的生长活性，自心肌生出后迅速生长，逐渐形成相对稳定的瘤体，瘤体继而膨胀式生长，当生长到一定大小患者可出现相应症状，与临床观察的情况相符，手术切除瘤体同时应将瘤蒂彻底剔除，减少粘液瘤复发可能。1699cm-1代表的核酸明显增多，提示粘液瘤DNA较正常心肌增值明显，加之蛋白质构象混乱，与恶性肿瘤的DNA有相似之处，说明粘液瘤具有一定恶变倾向，一旦发现应尽早手术切除。有学者对粘液瘤瘤细胞进行DNA分析，认为其为非整倍体瘤细胞，增殖活性增高，有潜在恶性可能，结合病理学检查结果，粘液瘤存在恶化及向远处播散的可能，与本研究结果相符。

目前，心脏粘液瘤来源尚不明确，多数学者认为心脏粘液瘤来源可能有三种：心内膜下多潜能的原始间叶细胞、胚胎残余或心肌前体细胞。本研究观察到，除特征峰外，粘液瘤组织与正常心肌波峰位置基本相同，未见位移，说明二者可能具有同源性，可能来源于心肌前体细胞，这与Kodamah［7］等的研究结果一致。

综上所述，拉曼光谱技术对心脏粘液瘤具有诊断价值，同时对其病因研究有一定指导意义。近些年，拉曼光谱分析技术越来越多地运用于临床医学。生物样品适于用拉曼光谱进行研究，且激光激发光对于待测样品无损伤，今后有可能实现拉曼光谱的在体、实时监测，为疾病的诊断和病因学研究提供了新方法。

［1］ Haka AS，Volynskaya Z，Gardecki JA，et al．In vivo margin assessment during partial mastectomy breast surgery using Raman Spectra［J］．Cancer Research，2006，66（6）：3317．

［2］ 于 舸，徐晓轩，牛 昀，等．人乳腺癌组织的显微拉曼光谱研究［J］．光谱学与光谱分析，2004，24（11）：1359-1362．

［3］ Draux F，Gobinet C，Sulé-Suso J，etal．Raman spectral imaging of single cancer cells：probing the impact of sample flxation methods［J］．Analytical and Bioanalytical Chemistry，2010，397（7）：2727．

［4］ Neugebauer U，Clement JH，Bocklitz T，etal．Fourier transform infrared spectroscopic studies of T-cell lymphoma B-cell lymphoid and myeloid leukaemia cell lines［J］．Journal of Biophotonics，2010，3（8-9）：579．

［5］ 王以斌，缪锦来，何碧娟，等．南极海洋芳香烃低温降解微生物的拉曼光谱分析［J］．光谱学与光谱分析，2011，31（2）：418-421．

［6］ 王贺陶，陈茂笃，吴世法，等．胞嘧啶分子拉曼光谱研究［J］．光散射学报，2008，20（1）：7-12．

［7］ Kodamah，Hirotanit，Suzukiy ，etal．Cardiac myogenic differentiation in cardiac myxoma expressing lineagespecific transcription fact prs［J］．Am J Pathol，2002 ，161（2）：381-389．