IL-6-STAT3信号通路介导胃癌间质干细胞与中性粒细胞相互作用促进胃癌进展

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目的:探讨胃癌间质干细胞(GC-MSCs)对中性粒细胞的调节作用、机制及生物学意义,为揭示MSCs通过重塑胃癌微环境促进胃癌作用提供理论基础和实验依据。  方法:  (1)采用GC-MSCs条件培养基处理中性粒细胞,MTT实验和流式细胞术检测中性粒细胞存活和凋亡情况,Western blot检测凋亡相关蛋白表达情况;实时荧光定量PCR检测中性粒细胞IL-8、OSM、CCL2和TNF-α基因表达情况;采用GC-MSCs条件培养基处理的中性粒细胞作用于胃癌细胞和血管内皮细胞,检测胃癌细胞迁移能力和内皮细胞管形成能力变化。  (2)采用GC-MSCs条件培养基处理中性粒细胞,Western blot检测中性粒细胞STAT3和ERK等信号通路活化情况。采用小分子抑制剂阻断中性粒细胞内STAT3或ERK信号通路活化,检测对中性粒细胞凋亡、活化和功能的影响。  (3)采用Luminex液相芯片技术筛选GC-MSCs条件培养基中调节中性粒细胞活化和功能的关键因子,并用实时荧光定量PCR和ELISA进行验证。采用特异性抗体阻断剂阻断关键因子作用,检测其对GC-MSCs条件培养基活化中性粒细胞的影响。  (4)采用GC-MSCs条件培养基活化的中性粒细胞上清作用于正常MSCs,Western blot和免疫荧光染色检测MSCs中CAFs标志物α-SMA和vimentin表达变化。收集经活化中性粒细胞诱导的MSCs上清,采用细胞迁移实验评价活化中性粒细胞诱导MSCs向CAFs分化对胃癌细胞迁移能力的影响。  结果:  (1)GC-MSCs条件培养基促进中性粒细胞存活,并抑制其自发性凋亡。GC-MSCs条件培养基处理中性粒细胞,上调其IL8、CCL2和TNF-α等炎症因子表达。GC-MSCs条件培养基活化的中性粒细胞显著促进胃癌细胞迁移和内皮细胞管状结构的形成。  (2)GC-MSCs条件培养基主要通过激活中性粒细胞STAT3-ERK1/2信号通路而活化中性粒细胞。阻断STAT3-ERK1/2信号通路显著抑制GC-MSCs条件培养基对中性粒细胞凋亡的保护作用,抑制其对中性粒细胞IL8、CCL2和TNF-α表达的诱导作用;减弱其对胃癌细胞迁移和内皮细胞管形成的促进作用。  (3)Luminex分析揭示GC-MSCs分泌高水平的IL6。拮抗IL6/IL6R作用明显抑制GC-MSCs对中性粒细胞的活化作用,并抑制其对胃癌细胞迁移和内皮细胞管形成的促进作用。  (4)GC-MSCs活化的中性粒细胞上清诱导正常MSCs向CAFs分化,诱导其高表达α-SMA和vimentin。且CAFs分化后的MSCs上清促进胃癌细胞迁移。  结论:GC-MSCs通过IL-6-STAT3信号通路调节中性粒细胞趋化、存活和活化,且活化的中性粒细胞诱导正常MSCs向CAFs分化。GC-MSCs与中性粒细胞双向调节作用共同促进胃癌进展。本研究揭示MSCs在胃癌微环境中的新作用,为全面认识MSCs与胃癌发生发展提供了新证据,同时也为胃癌的干预治疗提供了潜在靶点。
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