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脑胶质瘤是最常见的中枢神经系统原发肿瘤,约占所有成人颅内肿瘤的40%-50%,其中多形性胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme, GBM)恶性程度最高,预后极差。如果仅进行支持治疗,胶质母细胞瘤病人的中位生存期不足3个月,97%的病人在12个月内死亡；采用手术切除并辅以放射治疗和化学治疗的方案后,病人的中位生存期仍不足12个月。近十余年来,尽管随着外科手术技术的提高以及新的放化疗方案的应用,胶质母细胞瘤患者的总体生存期有所延长,但是绝大多数患者仍然避免不了肿瘤复发和最终走向死亡的噩运。恶性胶质瘤侵袭迁移的生物学特性严重制约了疗效的进一步提高,同时也是导致肿瘤复发和不良预后的主要原因。因此,对恶性胶质瘤侵袭迁移特点及机制的研究将对改善其临床治疗具有重要意义。然而,目前我们在研究肿瘤细胞迁移时仍缺乏能够在组织切片中指示细胞运动方向的指标。高尔基体(golgi)作为细胞内蛋白质合成后的加工修饰场所广泛存在于真核细胞中。有研究证明,高尔基体参与细胞微管形成中心的构成,并且在细胞极性的建立、维持和细胞迁移运动过程中发挥重要作用。恶性胶质瘤在颅内侵袭迁移的途径与大脑的解剖结构密切相关。研究发现,恶性胶质瘤细胞可以沿着脑白质纤维束、血管外膜、软膜以及室管膜浸润播散,其中主要是沿着有髓白质纤维。此外,趋化因子在细胞迁移运动过程中发挥重要作用。Zagzag等发现与细胞定向迁移相关的基质细胞衍生因子1a (stromal cell-derived factor-1α, SDF-1α)和其特异性受体CXCR4在血管周围以及白质纤维束和软膜下表达。因此,我们推测恶性胶质瘤细胞可能是在SDF1/CXCR4轴的引导下,沿着血管基底膜或沿白质纤维束以血管niche为中继站向周围方向浸润性生长。本课题研究分为以下二个部分：第一部分通过免疫荧光染色的方法观察体外划痕实验中C6细胞、U251细胞和SNB19细胞在运动迁移过程中高尔基体在细胞中的定位与细胞运动方向的关系；鬼笔环肽细胞骨架染色,观察高尔基体与细胞运动伪足的位置关系；免疫组化染色观察人脑和大鼠脑胶质瘤组织切片中细胞高尔基体在细胞中的定位与细胞运动方向的关系,进而探究高尔基体作为细胞运动方向指示的可行性及其在研究细胞迁移运动方面的生物学意义。结果显示：体外划痕实验中位于划痕两侧的绝大多数C6细胞(83%±6%)、U251细胞(80%±7%)、SNB19细胞(82%±6%)的高尔基体朝向划痕空白侧；鬼笔环肽细胞骨架染色显示U251细胞和SNB19细胞中高尔基体的定位方向与细胞的伪足伸展方向一致；免疫组化染色显示,肿瘤组织标本中坏死区周围肿瘤细胞的高尔基体多数(鼠脑80%±7%；人脑82%±6%)背向坏死侧。第二部分通过免疫荧光染色、Western blot检测CXCR4和SDF-1α在C6细胞、U251细胞、U87细胞和HUVEC中的表达；免疫组化染色检测CXCR4和SDF-1α在肿瘤标本中的表达；利用Trans well细胞迁移实验探究SDF-1/CXCR4在肿瘤细胞迁移运动过程中的作用,根据下室所加趋化剂差异实验分为5组,对照组：加入600μl不含血清的DMEM培养基；SDF-1α诱导组：加入600μl含SDF-1α(100nmol/ml)的无血清DMEM培养基；HUVEC上清诱导组：加入600μl提前制备好的人脐静脉内皮细胞培养上清；H+AMD3100处理组：加入600μl含AMD3100(25μg/ml)的人脐静脉内皮细胞培养上清；S+AMD3100处理组：加入600μl含SDF-1α(100nmol/ml)和AMD3100(25μg/ml)的无血清DMEM培养基。运用立体定向注射技术建立C6细胞Wistar大鼠脑胼胝体原位移植模型,通过免疫组织化学染色、镜像切片H&E和白质纤维束染色研究肿瘤细胞在脑白质中的迁移特点以及分布规律。结果显示：C6细胞、U251细胞和U87细胞中表达CXCR4, HUVEC中表达SDF-1α;肿瘤标本免疫组化染色显示肿瘤细胞表达CXCR4,血管内皮细胞表达SDF-1α; transwell实验中对照组(C6：2.9±1.8；U251：3.1±1.8；U87：2.3±1.8)和SDF-1α+AMD3100组(C6：2.8±1.5：U251：2.1±1.0；U87：1.7±1.2)中有极少量的细胞能够穿过小室膜,并且穿过小室膜的细胞形态不佳(P>0.05)；SDF-1α (C6:107.5±15.6; U251:110.7±13.1; U87:109.5±13.5)和HUVEC上清液(C6：99.6±13.2；U251：104.7±13.1；U87：106.9±12.7)都对细胞有很强的趋化作用,两组之间对比没有明显统计学差异(P>0.05)；H+AMD3100处理组(C6：20.1±4.5；U251：15.6±3.8；U87：15.1±4.3)细胞的趋化运动明显受到影响,与HUVEC上清组对比有明显的统计学差异(P<0.05)；S+AMD3100处理组细胞的趋化运动明显受到影响,与SDF-1α组对比有明显的统计学差异(P<0.05)；镜像切片H&E和白质纤维束染色显示肿瘤细胞在脑内沿白质纤维束的走行方向在纤维束间迁移运动并在微血管旁聚集；免疫组化Ki-67染色显示聚集在微血管旁的肿瘤细胞具有较高的增殖活性。结论：1.肿瘤细胞高尔基体的定位方向对于判断体内、外细胞的迁移运动方向具有参考意义。2.恶性胶质瘤细胞能够在脑内沿着白质纤维束的走行方向在纤维束间迁移运动,当肿瘤细胞迁移路径中出现微血管时,部分肿瘤细胞会趋向于微血管旁niche。3.脑肿瘤细胞从肿瘤实体向外浸润播散过程中,部分细胞会在微血管旁聚集并增殖。4.肿瘤细胞的迁移运动受趋化因子诱导,SDF-1/CXCR4轴在细胞迁移运动过程中发挥重要作用。