肿瘤相关间充质干细胞来源的巨噬细胞移动抑制因子对胰腺癌细胞增殖、迁移与侵袭功能影响的机制研究

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目的:胰腺癌是恶性程度最高的肿瘤类型之一,因其难以早期诊断和进展迅速的特点常导致患者预后不良。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)已被广泛证实能通过多种机制促进肿瘤进展,受趋化因子影响,MSCs能从血液循环向肿瘤微环境归巢,在受到肿瘤细胞及肿瘤微环境调教后能向肿瘤相关间充质干细胞(tumor-associated MSCs,TA-MSCs)转分化。研究已发现TA-MSCs能通过分泌细胞因子促进肿瘤细胞的增殖、迁移与侵袭。巨噬细胞移动抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)是一种在肿瘤微环境中高表达的多功能细胞因子,被认为是肿瘤微环境中参与肿瘤进展的重要非细胞成分。研究已经发现不同来源的MSCs中均有MIF的表达,其中也包括TA-MSCs。m6A甲基化是最常见的m RNA表观遗传学修饰方式之一,能通过多种途径调控RNA转录后修饰,并以此对肿瘤的发生发展产生影响,而脂肪量和肥胖相关(fat mass and obesity associated,FTO)基因是m6A甲基化的重要调节因子。目前未见有关TA-MSCs来源的MIF影响胰腺癌进展的报道,因此本文通过常用方法研究了TA-MSCs来源的MIF能否通过调控m6A相关蛋白的表达来对胰腺癌细胞的功能产生影响。方法:骨片法提取小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM-MSCs),流式细胞术及成骨、成脂诱导分化进行鉴定;Pan02小鼠胰腺癌细胞条件培养液(condition medium,CM)诱导TA-MSCs分化,形态学、q RT-PCR及western blotting(WB)进行验证;CCK8法、细胞划痕实验、transwell细胞小室迁移与侵袭实验三种细胞功能实验检测BM-MSCs及TA-MSCs对胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响;细胞功能实验检测TA-MSCs敲低MIF后对胰腺癌细胞功能的影响;GEPIA2数据库分析胰腺癌和正常组织中MIF及m6A相关蛋白的差异表达,并分析MIF与这些差异表达蛋白的相关性;q RT-PCR验证MIF与m6A相关蛋白的相关性;WB检测TA-MSCs敲低MIF后对胰腺癌细胞FTO蛋白表达的影响;q RT-PCR及WB检测TA-MSCs及BM-MSCs对胰腺癌细胞中FTO表达的影响;细胞功能实验检测TA-MSCs中MIF的表达及胰腺癌细胞中FTO的表达对胰腺癌细胞增殖、迁移和侵袭功能的影响。结果:成功提取并鉴定BM-MSCs,随后将其诱导分化为TA-MSCs;与BM-MSCs相比TA-MSCs能促进胰腺癌细胞的增殖、迁移与侵袭;TA-MSCs敲低MIF后明显降低了对胰腺癌细胞增殖、迁移与侵袭的促进作用;GEPIA2数据库分析显示MIF与METTL16、VIRMA、RBM15、ZC3H13、FTO、ALKBH5、YTHDF1/2/3、HNRNPC、HNRNPA2B1、IGF2BP2、ELAVL1等13个m6A甲基化相关蛋白具有相关性(R>0.5);q RT-PCR结果显示MIF与FTO、IGF2BP2、ZC3H13、HNRNPA2B1存在正相关,与HNRNPC、METTL16存在负相关;WB结果显示敲低TA-MSCs中MIF表达能下调胰腺癌细胞中FTO的蛋白表达水平;与BM-MSCs相比TA-MSCs能上调胰腺癌细胞中FTO的m RNA和蛋白表达水平;细胞功能实验结果表明敲低TA-MSCs中MIF的表达后再过表达胰腺癌细胞中FTO的表达能挽救因MIF下调引起的增殖、迁移与侵袭功能的抑制。结论:TA-MSCs来源的MIF能通过上调胰腺癌细胞中FTO的表达增强胰腺癌细胞的增殖、迁移与侵袭能力。
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