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背景: 血管内皮瘤(Hemangioendothelioma, HE)是血管病变的一种类型,它具有血管内皮细胞的增殖的特征。它包括一系列的临床表现和组织学特征。卡波西样血管内皮瘤是一种特殊的血管内皮瘤类型,它经常发生卡-梅综合征(Kasabach–Merritt syndrome,KMS),以婴幼儿血小板降低导致的凝血功能障碍为特征。许多研究为了验证各种细胞因子的治疗可能性,用小鼠血管内皮瘤细胞系(Mouse Hemangioendothelioma Endothelial Cells, EOMA cells)来高度模拟血管内皮瘤的环境。已被证明血小板在血管生成时能支持正常和异常内皮细胞的生长。肿瘤细胞能诱导血小板激活并释放细胞内不同颗粒里的营养因子,以支持内皮细胞的存活和生长。整合素β3,血小板质膜上富含的一种糖蛋白,在血小板-内皮直接接触中起重要作用,可介导内皮细胞增殖和血管生成。此外,内皮细胞可能通过吞噬血小板对其本身发挥促血管生成及抑制凋亡的作用。 目的: 利用小鼠内皮细胞来源的EOMA细胞系为模型来探讨血小板是否能促进血管内皮瘤的增殖及其内在的作用机制。 方法: ⑴把血小板从小鼠血液中提取出来,然后与EOMA细胞系(已被广泛接受的小鼠血管内皮瘤细胞模型)或作为对照的小鼠脑微血管内皮细胞系(mousebrain microvascular endothelial cells,MBMECs)共培养。然后用CCK8试验来检测EOMA细胞系和MBMECs的活力。⑵用Annexin V/PI试验来评估与血小板共培养之后的EOMA细胞系及MBMECs的凋亡情况。⑶用EdU试验来检测与血小板共培养之后的细胞DNA的合成,这是一种细胞增殖的标志。⑷为了明确血小板是否被内皮细胞所激活,将EOMA细胞系或其上清液处理血小板,然后分析血小板表面CD62P的表达,这是一种血小板被激活的标志。接着用小鼠血管生成蛋白芯片来检测血小板与EOMA细胞系共培养之后所释放的血管生成因子。用中和抗体阻止EOMA细胞Tie-2受体的激活后,将这些细胞与血小板共培养之后用CCK8试验检测细胞的活力。⑸将EOMA细胞系及MBMECs分别与CFSE标记的血小板共培养之后,用免疫荧光染色和流式细胞术来评估血小板的吞噬率。⑹用蛋白免疫印迹法来检测EOMA的整合素β3水平以及PI3K/Akt/NF-κB通路。⑺通过整合素β3的siRNA敲除β3之后,用蛋白免疫印迹法来检测磷酸化的Akt水平。⑻将血小板与β3敲除或Akt抑制的EOMA共培养,然后用CCK8试验来检测细胞活力,用EdU试验来评价细胞增殖情况。⑼将预先用β3敲除或Akt抑制剂GSK690693抑制的EOMA细胞皮下注射到C57BL/6J小鼠体内,注射后7天,测量肿瘤的重量和体积。 结果: ①CCK8试验表明EOMA细胞系与血小板共培养72小时后与对照组相比活力提升到了约125%,然而MBMEC细胞的活力并未受到影响。②细胞与血小板共培养24或48小时后,我们发现暴露于血小板处理后,活细胞、早期凋亡细胞或晚期凋亡细胞数都无明显变化。③将细胞与血小板共培养24及48小时后,EdU对EOMA细胞核的结合率与对照组相比明显增加,分别增加到了150%和200%。但是血小板并没有引起EdU对MBMECs细胞核的结合增加。④血小板与EOMA细胞共培养24小时后,表面的CD62P并没有明显升高。除了促血管生成因子中的血管生成因子-1(Angiopoietin-1,Ang-1)和抑血管生成因子血小板因子-4(Platelet factor4,PF-4)外,相对于对照组我们并没有发现明显的血小板释放的血管生成因子增加。阻断Tie-2受体并没有阻止血小板对EOMA细胞活力的增加。⑤使用免疫荧光染色,我们发现EOMA细胞系及正常的MBMECs都对血小板有一个较低的吞噬率。同时,我们用流式细胞术来检测共培养20小时之后的CFSE荧光强度,我们发现与对照组相比这个荧光强度的增加几乎不能被检测到。⑥EOMA与血小板共培养之后,整合素β3水平明显升高,并具有时间依赖性,同时细胞与血小板短时间共培养后,磷酸化的Akt明显增多。这种血小板处理后的磷酸化的Akt增多,可通过siRNA敲除,抑制整合素β3水平来阻断。通过CCK8及EdU试验,我们发现通过敲除整合素β3以及Akt抑制剂GSK690693抑制,可进一步降低血小板对EOMA细胞生存的支持作用。⑦与对照组相比,抑制了整合素β3表达的EOMA细胞系生长成了较小的肿瘤组织,肿瘤体积和肿瘤重量都有所减小。此外,皮下注射的用GSK690693处理的EOMA细胞系与没有处理的对照组相比也生长成了较小的血管内皮细胞瘤组织。 结论: 血小板可以刺激EOMA的增殖,但不能调节它的凋亡。这种增殖作用是由于血小板-EOMA的直接接触产生的,并是通过整合素β3/Akt介导的。用siRNA敲除整合素β3以及抑制Akt活性能够明显抑制体外血小板诱导的EOMA细胞增殖和体内肿瘤的生长。这些结果提供了一个新的机制,血小板能够支持血管内皮瘤的发展,同时,整合素β3可作为一个可能的靶向去治疗血管内皮瘤。