论文部分内容阅读
研究目的细胞治疗是一种新兴的治疗方法,为许多疾病带来了新的希望。细胞治疗在肿瘤中的应用仍有非常重要的潜力。干细胞,尤其是间充质干细胞已经被证明可以用于携带治疗基因。然而,许多新近的研究发现人间充质干细胞影响和参与肿瘤的发生和发展,在不同的肿瘤组织中,间充质干细胞所扮演的角色不尽相同。这为将间充质干细胞作为细胞治疗的载体应用于临床带来了极大的挑战。胰腺癌作为消化系统中恶性程度极高的实体肿瘤,早期诊断困难,后期缺乏有效的治疗和令人满意的治疗效果。因此,通过研究阐明间充质干细胞在胰腺癌发生和发展中作用,将为间充质干细胞应用于胰腺癌细胞治疗的载体工具提供理论依据。已有研究发现间充质干细胞参与肿瘤的多项病理过程,包括肿瘤的细胞增殖、凋亡和侵袭转移,但在不同的肿瘤组织类型中其作用表现出很大的差异性,如乳腺癌、肺癌、结肠癌中,间充质干细胞促进肿瘤生长和转移,而在卡波氏肉瘤、肝细胞癌、黑色素瘤中,间充质干细胞却表现出抑制肿瘤细胞的生长作用。间充质干细胞在不同肿瘤组织中扮演矛盾角色,同时其在胰腺癌中的作用尚不明确,而间充质干细胞作为细胞治疗载体应用于胰腺癌具有重要价值,因此,本研究将重点探讨间充质干细胞在胰腺癌增殖、凋亡、侵袭转移、血管生成中的作用,并且探讨其中的可能机制。研究方法我们选取胰腺癌细胞系PANC-1和AsPC-1,与人骨髓间充质干细胞(human bone marrow mesenchymal stem cells, hBMSCs)按10：1比例种植于裸鼠皮下,通过观察裸鼠皮下移植瘤的生长情况,研究hBMSCs对胰腺癌细胞成瘤能力的影响,并通过免疫组织化学技术检测移植瘤组织中CD31、Ki67等分子的表达情况。通过TUNEL法检测移植瘤组织细胞凋亡能力的差异。将胰腺癌细胞(PANC-1和AsPC-1)与人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)按比例进行间接共培养,通过流式细胞技术检测胰腺癌细胞(PANC-1与AsPC-1)细胞周期变化,增殖和凋亡能力的变化,通过transwell技术检测hBMSCs对胰腺癌细胞侵袭能力的影响,通过western blot技术检测PI3K-Akt细胞信号通路中的关键分子Akt和P-Akt,上皮间质转化分子(epithelial-mesenchymal transition, EMT) Snail和E-cadherin,肿瘤侵袭转移相关蛋白分子基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的变化情况。实验结果人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)在裸鼠体内影响胰腺癌细胞PANC-1和AsPC-1的成瘤能力,hBMSCs可以促进胰腺癌细胞PANC-1和AsPC-1的生长和转移。通过免疫组织化学分析,我们发现胰腺癌细胞(PANC-1和AsPC-1)与BMSCs共注射组移植瘤组织中CD31和Ki67表达显著增加；TUNEL检测发现共注射组凋亡率显著下降。体外共培养研究发现,hBMSCs可以增强胰腺癌细胞(PANC-1和AsPC-1)的侵袭能力。通过BrdU流式细胞检测共培养后胰腺癌细胞(PANC-1和AsPC-1)的增殖情况发现,胰腺癌细胞(PANC-1和AsPC-1)在与hBMSCs间接共培养后,其增殖能力均增强。通过流式细胞技术检测发现,共培养后胰腺癌细胞(PANC-1和AsPC-1)的凋亡率降低,细胞周期却无明显变化。通过western blot检测金属基质蛋白酶MMP-2和MMP-9,上皮间质转化分子Snail和E-cadherin,以及Akt和P-Akt的变化,共培养后,胰腺癌细胞(PANC-1和AsPC-1)基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9表达增加；上皮间质转化分子Snail表达增加和E-cadherin表达降低；PI3K-Akt信号通路中的关键分子Akt和P-Akt表达均显著增加。研究结论人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)在胰腺癌的增殖、凋亡、侵袭、转移、血管生成和上皮间质转化的生物学行为中发挥重要作用。在体内实验中,hBMSCs促进胰腺癌细胞(PANC-1和AsPC-1)肿瘤模型的生长,促进肿瘤细胞增殖、侵袭转移和血管生成,抑制其细胞凋亡；在体外实验中,hBMSCs在胰腺癌细胞(PANC-1和AsPC-1)增殖、侵袭转移中表现为促进作用,抑制细胞凋亡,并且通过上皮间质转化和PI3K-Akt细胞信号通路发挥作用,hBMSCs对胰腺癌细胞周期无明显影响。提示人骨髓间充质干细胞用于胰腺癌细胞治疗的载体工具有一定风险性。