缺氧诱导胆管癌细胞通过外泌体miRNA途径对肿瘤血管生成的影响

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胆管癌(CCA)是常见的消化道肿瘤之一,具有侵袭性强,预后差,患者生存期短等特征。CCA病人的诊断方法选择有限,因此早期治疗富有挑战性。目前胆管癌主要的治疗方式是手术切除和放化疗,但基于胆管癌早期缺乏明确临床特征,当确诊时常常错失了最佳的手术时间,加上CCA是一种异质性恶性肿瘤,放化疗对胆管癌的疗效不佳,导致胆管癌的预后很差。因此,进一步探索和了解胆管癌发病的分子机制,探索新的治疗方向和靶点,对改善胆管癌的预后具有重要意义。外泌体是由细胞分泌的直径为30-150nm的盘状囊泡,由双层薄膜组成。内含蛋白质、复杂的核酸、脂类等具有信息传递功能的生物因子,参与到细胞间通讯和免疫反应等过程。近年来,证实它和胆管癌的进展有关,外泌体通过影响细胞间信号的传输,参与调控胆管癌肿瘤微环境、影响肿瘤细胞耐药性和调控EMT水平等过程。目前,缺氧微环境已被证实为是大多数实体肿瘤的重要特征之一,并在恶性肿瘤的产生与发展过程中起着至关重要性影响。局部微环境中的缺氧可以通过改变肿瘤细胞的新陈代谢促进其恶性生物学行为,如肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移。目的:提取并鉴定胆管癌缺氧和常氧下外泌体,比较其大小、形态、数量的差异,明确缺氧诱导的胆管癌外泌体(hypoxia-induced cholangiocarcinoma exosome,HIC-exo)中mi RNA的表达差异性,通过调控相关mi RNA的表达对血管内皮细胞生成、细胞层通透性的影响,明确HIC-exo及外泌体中mi RNA对血管生成影响并探寻其潜在的作用机制,对胆管癌早期诊断、判断后期疗效及预后、及靶向胆管癌血管生成治疗提供依据。方法:1、胆管癌QBC939细胞在常氧和低氧(94%N2、5%CO2、1%O2)条件下培养,提取外泌体;2、采用Weston-Blot、透射电子显微镜、Zeta View纳米颗粒跟踪分析仪进行外泌体鉴定及分析;3、对HIC-exo进行mi RNA检测,对比其中mi RNA的表达差异性,并对HIC-exo表达差异的mi RNA的靶基因及信号通路进行生物信息学分析;4、Transwell实验检测HIC-exo中mi RNA对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的屏障功能的影响;5、血管形成实验检测HIC-exo中mi RNA对HUVECs血管生成能力的影响。结果:1、分离提取的缺氧胆管癌QBC939细胞外泌体:透射电子显微镜下大小为90-160 nm,呈圆形或类圆形的脂质双分子结构,Zeta View纳米颗粒跟踪分析粒径平均122.3nm,颗粒浓度平均1.81*10~8particles/m L,蛋白质印迹法检测HIC-exo表达CD9,TSG101等外泌体标志物;2、HIC-exo差异性表达mi RNA,上调明显的mi RNA:mi R-4505、mi R-106b-5p、mi R-31-3p、mi R-582-3p、mi R-619-5p,其中最明显的是mi R-4505,上调22倍。下调明显的mi RNA:mi R-129、mi R-98-5p、mi R-27、mi R-107、mi R-30b、mi R-122-5p;3、HIC-exo增加HUVECs细胞层通透性及体外小管生成数;HIC-exo中mi R-4505的表达增加HUVECs细胞层通透性及体外小管生成数。结论:1、HIC-exo较常氧培养胆管癌外泌体粒径更大,分泌量增加;2、HIC-exo较常氧胆管癌外泌体存在mi RNA表达谱的差异;3.HIC-exo破坏血管内皮细胞的屏障能力和促进血管生成能力,该作用通过外泌体mi R-4505的上调表达来实现。
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背景:胆管癌(cholangiocarcinoma,CCA)是一种常见的胆管恶性肿瘤,其以胆管细胞的分化为主要特征,依病变位置分为肝内、肝门部及远端胆管癌。CCA侵袭能力极强且容易经胆管、淋巴结等转移,故CCA患者预后均较差,以往常常考虑化学治疗,但因疾病高纤溶性和癌周肿瘤微环境的存在,使得CCA的化疗敏感性大大降低,目前治疗这种疾病的首选方法为手术治疗,但据统计,手术治疗后患者五年生存率仍相当低
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