肝癌细胞在体外二维培养中的迁移粘附特性表现为粘附稳定性下降,细胞频发形变,迁移速率增快和迁移方向频繁改变。整合素是肿瘤细胞侵袭转移过程中调节细胞粘附和运动行为的重要分子,肿瘤细胞的这些运动粘附特性与其整合素分布变化及分布调节存在一定的相关性。本实验研究在诱发肝癌细胞Hep G2整合素再分布变化的基础上,总结整合素再分布变化趋势和特征,并结合肝癌细胞粘附运动变化规律,探索整合素再分布变化对肝癌细胞粘附运动行为的影响。本研究通过机械拉伸和胞外基质裱衬诱发整合素再分布变化,运用间接免疫荧光技术,激光共聚焦显微镜对肝癌细胞整合素表达水平和位置改变进行检测和定量分析,同时运用免疫组织化学实验技术对细胞骨架(F-actin)进行分析,运用细胞形态学观察和图像处理技术对细胞运动变形能力进行形态学检测和定量分析。实验结果如下:1)分析人肝癌Hep G2细胞整合素分布特征发现,从细胞锚着的基底层至下而上其整合素分布量逐渐减少。比较不同形状细胞整合素表达和分布趋势,发现群居细胞(群体中单个细胞)β1整合素表达最高,铺展细胞次之,圆细胞最弱,但圆细胞游离面整合素反较基底面多。不同形态细胞β1整合素分布峰值比较:圆形细胞为距基底6μm平面,铺展细胞为基底至4μm平面,群居细胞为基底面;在机械拉伸(10%拉伸, 30r/min)5h后,不同形态细胞β1整合素表达均升高,分布发生变化即峰值均下移至基底面,β1整合素向基底层转移有利于形成局部粘附连接。在去除机械拉伸刺激即卸载1h后,β1整合素分布倾向发生弥散分布变化,游离面整合素普遍增多,与静态对照和加载组相比,β1整合素基底面与游离面分布量落差减小,且圆形细胞整合素分布峰值出现上移至距基底6μm平面,并明显高于基底面。2)裱衬纤连蛋白(FN)后检测人肝癌Hep G2细胞表面β1整合素表达发现,β1整合素表达显著增加,不同形态细胞整合素分布呈现相同特征和趋势,即基底面明显多于游离面分布量,在基底面可见散在分布的点状强荧光区。预示β1整合素与特异性配体的结合使其表达分布发生重组,形成粘着斑。不同状态(静态对照与机械刺激、FN裱衬)融合区群体细胞总是保持基底面整合素分布大于游离面的倾向。FN裱衬后圆细胞基底面整合素分布量明显大于静态对照与机械刺激两组,且分布带缩窄,故FN裱衬对圆细胞整合素分布改变影响最大。3)对人肝癌Hep G2细胞拉伸(10%拉伸, 30r/min)刺激5h后,发现加载组细胞面积、长短轴比值都呈增加趋势,形变因子呈下降趋势,细胞角度有垂直于应力方向排列的趋势。当力学刺激存在时,细胞形态发生适应性变化,而在去除力学刺激后,即卸载1h后发现,细胞长短径比值,细胞形变因子和细胞垂直取向均有回复趋势。4)对人肝癌Hep G2细胞拉伸(10%拉伸, 30r/min)刺激5h后,发现细胞骨架取向垂直于拉伸方向。在去除周期机械应力后,细胞骨架调整出现明显解聚变化。结果表明,周期拉伸可看作拉伸过程和放松过程的组合,当细胞受到拉伸时,细胞骨架(应力纤维)做出相应的调整,最终使垂直于拉伸方向的应力纤维占优势,并使得细胞发生取向的调整。主要结论:1)整合素再分布调整是细胞适应环境变化的响应方式,肝癌细胞整合素向基底转移与应力纤维装配存在正相关。2)细胞间连接对整合素倾向基底分布有一定促进作用。3)单个圆形细胞的整合素分布特征(弥散、游离面较多)支持其转移浸润能力较强的特性。