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肿瘤微环境指肿瘤在发生、发展过程中所处的内环境,由肿瘤细胞、间质细胞、微血管、组织液、少量浸润细胞及大量细胞因子等共同构成[1]。近年来,有越来越多的证据表明肿瘤微环境在肿瘤发生、发展过程中起着重要作用。肿瘤细胞、免疫细胞及其他间质细胞之间相互作用,产生了包括血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)、转化生长因子-β1(transformedgrowthfactor,TGF-β1)和白介素-10(interleukin-10,IL-10)在内的多种免疫抑制性细胞因子,共同营造形成肿瘤微环境[2],抑制机体的免疫系统,促使肿瘤细胞逃逸机体的免疫监视,最终导致肿瘤生长和转移。树突状细胞(dendriticcells,DCs)是目前所知的机体内功能最强大的专职抗原呈递细胞(antigenpresertingcell,APC)[3-5],是机体免疫应答的始动者,在抗肿瘤免疫过程中发挥关键的作用。课题组以前的研究表明:肿瘤微环境来源的细胞因子能够通过影响DCs的生物物理特性来损伤其免疫功能。但是以上结果只是研究了肿瘤微环境来源的细胞因子对DCs功能的综合影响,而未考虑到单一的细胞因子的作用。为了更深入地理解DCs的生物学行为和肿瘤的免疫逃逸机制,本研究从生物物理学与免疫学交叉的角度出发,探索IL-10对成熟DCs(maturedendriticcells,mDCs)生物物理特性和运动能力的影响。 本研究分别用0.01ng/ml、0.1ng/ml、1ng/ml和10ng/ml的IL-10处理mDCs作为实验组,未处理组作为对照。检测了mDCs的细胞电泳率、渗透脆性和粘弹性、傅里叶红外光谱、细胞凋亡、细胞周期等生物物理学指标,以及细胞骨架F-actin的形态及表达量、细胞核的形态和大小,部分细胞骨架结合蛋白的表达水平结构、跨内皮细胞迁移能力以及基因表达谱等。 结果发现,与对照组相比,细胞电泳率和渗透脆性在0.1ng/ml、1ng/ml、10ng/ml均下降(0.1ng/ml和10ng/ml,P<0.05;1ng/ml,P<0.01);并且在1ng/ml时,mDCs的电泳率、渗透脆性以及细胞迁移率出现了最低值。在0.01ng/ml、1ng/ml时,粘弹性受到明显抑制(P<0.01);傅里叶变换红外光谱实验显示,A1020/A1545和A1030/A1080在0.01ng/ml显著增加(P<0.05,P<0.01),A1121/A1545在0.1ng/ml显著增加(P<0.05)。细胞骨架系统F-actin发生重组且表达量上调(P<0.05)。在WesternBlot试验中发现,IL-10以一种浓度依赖的形式使细胞骨架结合蛋白fascin上调(P<0.05)、profilin-1下调(P<0.05)、去磷酸化的cofilin下调(P<0.05)、磷酸化的cofilin上调(P<0.01)。基因芯片表达谱的结果显示,10ng/ml的IL-10使4个基因表达上调,16个基因表达下调,分别涉及了免疫应答、细胞凋亡、细胞骨架的结构组成等功能。 总之,本研究发现IL-10以浓度依赖方式影响mDCs的生物物理学特性和运动能力,这对深入理解肿瘤的免疫逃逸机制和提高基于DCs的抗肿瘤免疫的临床治疗效率来说具有更重要的意义。1