外泌体Linc-ROR调控卵巢癌干细胞促进肿瘤进展的研究

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:coolyl1979
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目的:阐明基因间长链非编码RNA-重编码调控因子(Linc-ROR)对卵巢癌干细胞(OCSCs)特性调控的重要作用,进一步探讨卵巢癌来源外泌体(OCDE)介导Linc-ROR对卵巢癌干细胞样特性及肿瘤增殖、迁移和侵袭转移能力的影响。方法:(1)采用无血清悬浮培养法诱导A2780细胞生成OCSCs,通过成球实验、分化实验以及流式分析CD133+细胞率来鉴定是否具备干细胞特性,q RT-PCR检测Linc-ROR m RNA表达水平,明确其在OCSCs中的表达情况;(2)慢病毒转染并筛选出稳定低表达和高表达Linc-ROR m RNA的细胞株si-Linc-ROR和p-Linc-ROR,同上方法分别诱导生成卵巢癌干细胞si-OCSCs、p-OCSCs以及对照组control-OCSCs;通过成球率、最大球直径和成球周期来评估三组OCSCs的成球能力;免疫荧光染色检测干细胞表面标志物CD133表达情况;q RT-PCR检测三组干细胞转录因子Oct-4、Nanog m RNA相对表达水平;裸鼠皮下成瘤实验验证三组OCSCs的体内致瘤能力;(3)采用超速离心法提取卵巢癌腹水及A2780细胞来源的外泌体,即腹水外泌体(ADE)及细胞外泌体(CDE),通过电镜、纳米颗粒跟踪分析技术(NTA)和Western blot等方法鉴定后,分别与OCSCs共培养,分组设置为:空白对照组(control)、腹水外泌体组(ADE+OCSCs)、细胞外泌体组(CDE+OCSCs),通过观察各组细胞成球周期、最大球直径及成球率,评估各组OCSCs的成球能力;免疫荧光染色法检测各组干细胞表面标记物CD133阳性率;q RT-PCR技术检测各组干细胞转录因子Oct-4和Nanog m RNA表达水平;(4)分别用平板克隆实验、划痕实验和Transwell实验检测外泌体对OCSCs定植分化后贴壁细胞的增殖、迁移和侵袭能力的影响,并通过构建小鼠转移瘤模型验证外泌体对肿瘤腹腔转移的作用。结果:(1)诱导所得OCSCs悬浮成球生长,在特定培养体条件下可以分化成卵巢癌贴壁细胞,流式分析显示CD133+细胞比例较诱导前显著升高(P<0.05),证明诱导所得OCSCs具备成球生长、特定分化及CD133+细胞率升高等干性特征;q RT-PCR检测发现OCSCs中Linc-ROR m RNA表达水平(2.51±0.01)较诱导前A2780贴壁细胞中Linc-ROR m RNA表达水平(1.02±0.03)显著升高(t=22.64,P<0.05),表明诱导生成OCSCs后Linc-ROR表达升高。(2)si-OCSCs与control-OCSCs相比,成球率降低,成球周期延长,最大球直径变小(P均<0.05),即成球能力受损;免疫荧光染色CD133+细胞率降低;q RT-PCR结果显示干细胞转录因子Oct-4、Nanog m RNA表达均降低(P<0.05)。过表达Linc-ROR后的p-OCSCs以上结果则相反。皮下成瘤后8周后处死并解剖裸鼠发现,si-OCSCs、control-OCSCs和p-OCSCs组的瘤体大小依次增大,表明敲低Linc-ROR可减弱OCSCs的体内致瘤能力,反之过表达Linc-ROR则可增强其致瘤能力。(3)外泌体在电镜下可见清晰的脂质双层膜,呈一侧凹陷的半球形或杯托样结构;纳米颗粒跟踪分析(NTA)结果显示外泌体平均粒径67.2nm;Western blot显示特异性蛋白分子HSP70、CD63、CD9均呈阳性表达。共培养后三组OCSCs均可继续成球悬浮生长,其中ADE+OCSCs组细胞呈现两种生长方式,大部分细胞继续维持干性成球生长,小部分分化贴壁生长。(4)对照组、ADE+OCSCs组、CDE+OCSCs组的OCSCs的成球率依次分别为:(1±0.2)%、(4±0.1)%和(10±0.25)%,差异具有统计学意义(F=1271.015,P<0.05)。两组外泌体与OCSCs共培养后,细胞成球率明显升高,而且成球周期缩短,成球直径更大(P均<0.05),其中CDE+OCSCs比ADE+OCSCs组细胞成球能力增强作用更显著(P<0.05)。免疫荧光染色显示:加入外泌体共培养后,两组OCSCs较对照组中CD133绿色荧光显色细胞数均明显增多,即CD133阳性率较对照组增高。q RT-PCR结果显示ADE和CDE处理组Oct-4 m RNA表达水平为(3.46±0.24,4.03±0.31),与对照组(1.04±0.12)比较,差异具有统计学意义(F=134.932,P<0.05);Nanog m RNA表达水平分别为(1.57±0.32,2.66±0.15),均明显高于对照组(1.00±0.07),差异有统计学意义(F=49.329,P<0.05);且CDE+OCSCs组比ADE+OCSCs组的干细胞转录因子Oct-4和Nanog m RNA水平升高更显著(P<0.05)。(5)平板克隆实验结果显示空白对照组(control组)、加腹水外泌体组(ADE组)和加细胞外泌体组(CDE组)的细胞克隆数依次分别为:(200±10)个、(400±15)个和(600±17)个,ADE组和CDE组的克隆数均比对照组增多(F=586.319,P<0.05),且CDE组克隆数较ADE更多(t=15.51,P<0.05)。体外细胞划痕实验检测显示,ADE组和CDE组细胞的迁移率分别为(76±4)%,(87±5)%,均明显高于阴性对照control组的(60±3)%(F=33.180,P<0.01),且CDE组较ADE组增高更明显(t=2.976,P<0.05)。transwell小室侵袭实验检测显示ADE组和CDE组细胞的侵袭细胞数分别为(160±6)个,(250±4)个,均明显高于阴性对照control组的(100±3)个(F=840.984,P<0.01),且CDE组较ADE组增高更明显(t=21.62,P<0.05)。注射ADE和CDE的裸鼠卵巢移植瘤体积较对照组明显更大,其中CDE组形成的原位瘤更大。此外解剖还发现注射ADE、CDE后的裸鼠,其肝、肾、肠及肠系膜均发生不同程度的转移,但对照组未见转移灶,说明卵巢癌来源外泌体可促进裸鼠原位移植瘤的生长及腹腔转移。结论:(1)Linc-ROR可促进卵巢癌干细胞成球生长,缩短其成球周期,提高成球率,增大最大球直径,且促进干细胞标记基因CD133阳性表达并上调干细胞转录因子Oct-4和Nanog,在调控卵巢癌干细胞样特性中发挥重要作用。(2)OCDE可介导Linc-ROR转移至OCSCs,是Linc-ROR发挥调控作用的重要途径,调控OCSCs的干细胞样特性促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭转移能力,且卵巢癌细胞来源的外泌体优于卵巢癌腹水来源的外泌体。
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