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目的采用骨髓基质细胞HS-5与人骨肉瘤143B细胞共培养模拟微环境,研究结缔组织生长因子(connective tissue growth factor, CTGF)对微环境中骨肉瘤143B细胞的生物学行为的影响及相关分子机制。方法以人骨肉瘤143B细胞株为研究对象,将其与骨髓基质细胞HS-5共培养构建骨肉瘤微环境。采用过表达重组腺病毒方法研究CTGF对微环境中143B细胞增殖、迁移、侵袭等肿瘤生物学行为的影响。首先,制备感染各种腺病毒的骨肉瘤细胞并建立共培养体系,过表达CTGF细胞143B/AdCTGF及其对照143B/AdGFP,然后采用Transwell共培养体系将各组143B细胞与骨髓基质细胞HS-5共培养3d。其中,以143B+HS-5、143B/AdGFP+HS-5、143B/AdCTGF+HS-5分别为空白组(Co-Blank)、GFP对照组(Co-GFP)、CTGF过表达实验组(Co-CTGF)。通过MTT实验检测过表达CTGF对共培养体系中143B细胞活力影响；流式细胞术(FCM)检测143B细胞的周期情况；划痕实验和Transwell侵袭实验检测143B细胞迁移侵袭能力的变化；RT-PCR和Western blot检测共培养的两种细胞中趋化因子及其受体的表达情况,以及143B细胞中整合素αvβ3的表达变化。RT-PCR和Western blot检测骨肉瘤143B细胞中PI3K/AKT和Wnt/β-catenin信号通路关键分子的活化状态。取骨髓基质细胞HS-5与各组骨肉瘤143B细胞以1：1的比例混合接种于裸鼠皮下,进行皮下成瘤实验。观察瘤体生长情况,定期测瘤体体积。40天后处死裸鼠,取瘤体做组织切片,HE染色观察肿瘤分化情况。结果构建了CTGF过表达骨肉瘤细胞143B/AdCTGF并与人骨髓基质细胞HS-5共培养,探索CTGF过表达对处于微环境中骨肉瘤细胞的作用：①MTT结果显示在共培养体系中,Co-CTGF组143B细胞增殖较Co-GFP组加快；②流式细胞术检测微环境中143B细胞周期变化,结果显示Co-CTGF组143B细胞S期约为42.74%,高于Co-GFP组35.96%(p<0.05)。③划痕实验检测微环境中143B细胞迁移能力,Co-CTGF组划痕愈合率为100%,显著高于Co-GFP组(84.43±3.24)%(p<0.01)；Transwell迁移实验检测微环境中143B细胞迁移能力,Co-CTGF组穿膜细胞数(68±5.1)显著高于对照组(34±4.2)(p<0.05)；Transwell侵袭实验显示,Co-CTGF组侵袭穿膜细胞数(46±3.6)明显高于Co-GFP(21±4.4)(p<0.05)；④体内裸鼠皮下成瘤实验发现,Co-CTGF组皮下瘤体较Co-GFP组体积大,有显著统计学差异,瘤体切片后HE染色显示各组无细胞异质性的差异；⑤ Co-CTGF组143B细胞中整合素αvβ3的mRNA和蛋白表达水平显著上调；其中Co-CTGF组143B细胞CXCR4表达在mRNA和蛋白表达水平显著上调,HS-5细胞中配体CXCL12在mRNA和蛋白表达水平显著上调。⑥涉及的相关信号通路中的关键分子P-catenin的mRNA及蛋白表达水平显著升高,p-AKT、p-GSK3p蛋白水平检测磷酸化水平显著升高。结论在体内外模拟骨微环境中,CTGF可以调节骨肉瘤143B细胞与骨髓基质细胞HS-5的相互作用,促进骨肉瘤143B细胞的增殖、迁移和侵袭。其可能机制为：①CTGF促进骨肉瘤143B整合素αvβ3的表达；②CTGF促进基质细胞SDF-1的分泌从而活化SDF/CXCR4-PI3K信号通路的关键信号分子以及激活Wnt/β-catenin信号通路。