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人脐带间充质干细胞(Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells,HucMSC)是一种多能干细胞,具有自我更新的能力与多向分化的潜能。间充质干细胞最初在骨髓中发现,由于其可多向分化,具有造血支持和免疫调节的特性,引起了越来越多研究者的关注。本研究利用从人类脐带分离的间充质干细胞,以及从该间充质干细胞的培养液中提取的外泌体(Exosome),通过与宫颈癌分离的HeLa细胞共培养,构建HeLa-HucMSC共培养体系,研究HucMSC及其外泌体对HeLa细胞一些细胞生物学表型的影响,为研究HucMSC对肿瘤细胞的影响提供依据。主要的研究方法与结果如下:1、HucMSC与HeLa细胞系共培养对HeLa细胞表型的影响。构建不同比例的HeLa-HucMSC细胞共培养体系,通过调整体系中HeLa细胞接种数量与间充质干细胞接种数量的比例,测定不同接种比例下共培养体系中HeLa细胞系的细胞生长曲线,从而确定最具有显著抑制效果的HucMSC细胞接种比例。测定结果显示:在接种HucMSC细胞与HeLa细胞的细胞比例为2:1时,呈现出对HeLa细胞生长曲线的最大抑制效果。降低HucMSC细胞与HeLa细胞之间的接种数量比例时,抑制效果持续下降。当与HeLa细胞共培养时,HucMSC细胞可以以剂量依赖性的方式抑制HeLa细胞的增殖。按照确定的最适接种比例,研究HucMSC细胞对HeLa细胞系细胞表型的影响。分别进行了 3种表型观测:细胞凋亡、细胞划痕以及细胞侵袭。结果表明,HucMSC细胞共培养能影响HeLa细胞凋亡比例,导致晚期凋亡细胞比例显著增加(P<0.01);细胞划痕实验结果表明,HucMSC细胞共培养抑制了 HeLa细胞的迁移能力,24 h的实验组与对照组的HeLa细胞迁移距离差异达到显著水平(P<0.01),48h迁移距离达到极显著(P<0.001);细胞侵袭实验表明,在48 h,HucMSC细胞共培养抑制了 HeLa细胞的侵袭能力,且实验组与对照组的HeLa细胞侵袭数量的差异达到极显著水平(P<0.001)。2、HucMSC外泌体对HeLa肿瘤细胞表型的影响。构建不同接种浓度的HeLa-HucMSC外泌体共培养体系,通过调整体系中HucMSC外泌体的接种浓度,测定不同接种浓度对HeLa细胞生长曲线的影响,从而确定最具有显著抑制效果的HucMSC外泌体接种浓度。结果显示:HucMSCs外泌体的接种浓度为40 ng/ml时,呈现出对HeLa细胞生长曲线的最大抑制效果。降低HucMSCs外泌体的接种浓度时,抑制效果持续下降。HucMSC外泌体可以以剂量依赖性的方式抑制HeLa细胞的增殖。按照确定的最适接种浓度,研究HucMSC外泌体处理对HeLa细胞系细胞表型的影响。分别对共培养条件下的HeLa细胞系进行了 3种表型观测:细胞凋亡、细胞划痕以及细胞侵袭。实验结果表明,添加HucMSC外泌体能影响HeLa细胞凋亡比例,导致晚期凋亡细胞比例显著增加(P<0.01)。细胞生长曲线实验结果显示:HucMSC外泌体共培养能显著抑制HeLa细胞的增殖,细胞数量在第3-4d达到显著差异(P<0.01)。细胞划痕实验结果表明,HucMSC外泌体共培养抑制了 HeLa细胞的迁移能力,24h的实验组与对照组的HeLa细胞迁移距离差异达到极显著水平(P<0.001),48h迁移距离达到极显著(P<0.001)。细胞侵袭实验表明,48 h的HucMSC外泌体共培养抑制了 HeLa细胞的侵袭能力,且实验组与对照组的差异达到极显著水平(P<0.001)。总之,本研究结果表明,无论脐带间充质干细胞还是其分泌的外泌体都对HeLa肿瘤具有显著抑制作用。