论文部分内容阅读
目的:研究8-溴-7-甲氧基白杨素(8-bromo-7-methoxychrysin, BrMC)对MHCC97-H细胞系肝癌干细胞(liver cancer stem cells, LCSCs)特性和β-catenin表达的影响,并探讨BrMC抑制LCSCs特性作用是否依赖于调控β-catenin蛋白表达。方法:免疫磁球分选法(Magnetic Activated Cell Sorting, MACS)从人肝癌MHCC97-H细胞系中分选CD133+细胞;用干细胞条件培养基超低粘附板培养富集并扩增CD133+球形成细胞(sphere forming cells, SFCs)即LCSCs。藻红蛋白(phycoerythrin, PE)标记CD133荧光抗体流式细胞术(flow cytometry, FCM)检测CD133+细胞百分率;肿瘤球传代培养和有限稀释法比较LCSCs和亲本细胞自我更新能力;Western blot对比分析LCSCs和亲本细胞CD133、CD44、E-cadherin、ZO-1; N-cadherin、vimentin、β-catenin蛋白表达水平。建立体内裸鼠异种移植模型,比较LCSCs和亲本细胞的致瘤性。不同浓度BrMC处理LCSCs, MTT比色法测定增殖活性、倒置显微镜下观察LCSCs单层贴壁生长形态、肿瘤球形成试验评价自我更新能力、Matrigel体外细胞侵袭试验检测体外细胞侵袭能力、Western blot分析CD133、CD44、 E-cadherin、ZO-1、N-cadherin、vimentin和β-catenin蛋白表达。建立Balb/c-nu小鼠原代和再次接种异种移植模型,分析BrMC体内靶向抑制或根除LCSCs作用。通过β-catenin特异性小干扰RNA(Small interfering RNA, siRNA)转染和Wnt3a条件培养基处理LCSCs,检测BrMC对LCSCs细胞β-catenin、CD133、CD44表达和肿瘤球形成能力影响。结果:PE标记CD133荧光抗体FCM分析结果显示:免疫磁球分选得到较纯CD133+细胞亚群(CD133+细胞群:57.29±4.61%,CD133-细胞群1.02±0.65%,亲本细胞群:7.21±1.34%))。超低粘附板培养6天,CD133+细胞和亲本细胞能在干细胞条件培养基中形成肿瘤球,但是CD133+细胞肿瘤球形成能力更强(球数目:CD133+细胞:167±31vs亲本细胞:61±26;球体积:CD133+细胞:397±45vs亲本细胞:153+31μm3)(P<0.05), CD133细胞不能成球。肿瘤球传代培养结果显示,CD133+SFCs能够传代成球生长。有限稀释法结果表明,单个CD133+SFCs能形成新的肿瘤球。Western blot分析结果显示,SFCs高表达干细胞标志物(CD133和CD44)、间充质细胞标志物(N-cadherin和Vimentin)和β-catenin蛋白,并低表达上皮细胞标志物(E-cadherin和ZO-1)。倒置显微镜下观察到单层贴壁生长的CD133+SFCs呈梭形,而亲本细胞则呈鹅卵石样形态;Matrigel体外细胞侵袭试验发现,与亲本细胞相比,CD133+SFCs具有更高的体外侵袭能力。裸鼠皮下成瘤实验结果表明,CD133+SFCs具有高致瘤性,并观察到CD133+SFCs移植瘤和亲本细胞移植瘤具有相似的组织学形态,但是,CD133+SFCs裸鼠皮下移植瘤组织高表达干细胞标志物CD133和CD44蛋白。MTT测定结果证明,BrMC以浓度依赖方式优先抑制LCSCs的增殖活性(P<0.05), BrMC对LCSCs增殖抑制作用的的半数抑制浓度(IC50)为0.5μM;而亲本细胞的是17.9μM。BrMC(0.1μM)能促进LCSCs的间质细胞形态向上皮细胞形态过渡。肿瘤球形成试验和二次传代成球试验结果显示BrMC(0.1、0.3、1μM)抑制LCSCs自我更新能力(P<0.05)。Western blot分析结果显示BrMC(0.1、0.3、1μM)上调LCSCs的E-cadherin和ZO-1及下调N-cadherin和Vimentin。Matrigel体外细胞侵袭试验结果显示BrMC以浓度依赖方式抑制LCSCs体外细胞侵袭能力(P<0.05)。Western blot分析结果表明BrMC(0.1、0.3、1μM)下调LCSCs中CD133和CD44蛋白表达。原代裸鼠异种移植瘤实验结果显示,BrMC有效抑制LCSCs裸鼠皮下移植瘤的生长(P<0.05),并显著降低来LCSCs移植瘤细胞CD44和CD133阳性表达率。再次接种裸鼠皮下移植瘤实验结果显示来自溶媒(精制橄榄油灌胃)对照组小鼠的原代移植瘤细胞形成移植瘤并快速生长;BrMC(50mg/kg)处理小鼠的原代移植瘤细胞在受体小鼠中大部分不形成肿瘤。Western blot分析结果显示,BrMC下调LCSCs中β-catenin的表达。β-catenin siRNA转染有效降低β-catenin、CD133和CD44蛋白表达以及肿瘤球形成能力(P<0.05),并增强BrMC(0.1μM)下调LCSCs中β-catenin蛋白表达和抑制肿瘤球形成能力作用(P<0.05)。Wnt3a条件培养基处理显著提高LCSCs的P-catenin和干细胞标志物CD133和CD44蛋白表达水平,并减弱BrMC(0.1μM)下调LCSCs中P-catenin蛋白表达和抑制肿瘤球形成能力作用(P<0.05)。结论:1.综合应用免疫磁球分选和干细胞条件培养基悬浮培养得到的人肝癌MHCC97-H细胞系CD133+SFCs具有LCSCs特性。2.新型白杨素类似物BrMC具有抑制LCSCs功能和特性的作用。3. BrMC通过下调β-catenin蛋白表达抑制LCSCs自我更新能力。