巨噬细胞J774A.1外泌体促进结直肠癌细胞系MC38和CT26增殖和迁移

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研究背景:结直肠癌(colorectal cancer)是一类常见的恶性肿瘤,约占全世界每年诊断的癌症和癌症相关死亡的10%,在发展中国家的发病率和死亡率呈上升趋势。肿瘤一般具有无限增殖、抗凋亡、促进炎症、向组织侵袭和转移等能力,与其并发症所带来的危害会造成患者身心的巨大痛苦和医疗费用上的沉重负担,所以肿瘤治疗具有非常重要的意义。外泌体是几乎所有细胞都能分泌的直径30~200nm的双层膜囊泡,含有蛋白、DNA、RNA、脂质等多种成分,具有生物学功能。随着外泌体的不断研究,外泌体显示出了在多方面的研究应用,比如外泌体可以减缓衰老,治疗少肌症和阿尔兹海默病。近年来,外泌体对肿瘤作用的研究也在逐渐增加。一般情况下,用于肿瘤研究的巨噬细胞主要有M1型和M2型,M1型巨噬细胞的外泌体具有促炎和抑制肿瘤生长的作用,如能增强疫苗的抗肿瘤活性,增强紫杉醇抗肿瘤的效果,而M2型巨噬细胞的外泌体却是抑炎和促进肿瘤生长的。J774A.1细胞是来源于小鼠的单核巨噬细胞,有研究证明J774A.1细胞是M2型巨噬细胞。目前J774A.1细胞及其外泌体对结直肠癌影响及相关机制的研究较少。因此本课题研究巨噬细胞J774A.1的外泌体对结直肠癌细胞增殖和迁移的影响及其作用机制,以期为人结直肠癌的治疗提供一定的借鉴意义。研究目的及意义:研究巨噬细胞J774A.1的外泌体处理结直肠癌细胞MC38和CT26后,细胞增殖、迁移能力、MEK-ERK信号通路磷酸化水平的变化,及CT26细胞的凋亡抑制情况,初步探索J774A.1的外泌体对结直肠癌的作用及机制,以期为人结直肠癌的治疗提供一定的借鉴意义。研究方法:1.应用流式细胞术和免疫荧光对J774A.1细胞进行表型鉴定;2.使用超滤法分离提取J774A.1细胞的外泌体;3.用透射电镜(TEM)、纳米颗粒跟踪分析(NTA)和Western blot分别检测J774A.1细胞外泌体的形态、大小和表面标志物;4.使用荧光染料DiI标记J774A.1细胞来源的外泌体,荧光显微镜下观察MC38和CT26细胞对外泌体的摄取情况;5.使用CCK8法检测外泌体对细胞增殖能力的影响;6.利用细胞划痕实验检测外泌体对细胞迁移能力的影响;7.应用流式细胞术检测外泌体对CT26细胞凋亡情况的影响;8.通过Western blot检测增殖相关通路的磷酸化蛋白p-MEK1/2和p-ERK1/2的表达变化。研究结果:1.成功地扩大培养了巨噬细胞J774A.1并提取了其分泌的外泌体。2.应用流式细胞术鉴定了 J774A.1细胞为M2型巨噬细胞。3.观察到MC38和CT26细胞在0至24h内对J774A.1外泌体的摄取量逐渐增加。4.J774A.1外泌体能够促进MC38和CT26细胞增殖(P<0.05)和迁移(P<0.05)。5.J774A.1外泌体能够抑制过氧化氢对CT26细胞的凋亡作用(P<0.05)。6.J774A.1外泌体能够激活增殖相关的MEK-ERK信号通路(P<0.05)。结论:巨噬细胞J774A.1的外泌体能够促进结直肠癌细胞MC38和CT26的增殖及迁移,抑制CT26细胞的凋亡,可能与MEK-ERK信号通路的磷酸化增加有关。
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