子宫内膜腺癌来源间充质干细胞调控子宫内膜癌发展的实验研究

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目的:探索子宫内膜腺癌来源间充质干细胞(Endometrial adenocarcinoma derived mesenchymal stem cell,ECMSC)对子宫内膜癌发展的影响与作用机制。内容:1.正常子宫内膜组织与癌变组织来源MSC的分离培养与鉴定。2.体外实验检测癌组织与正常组织来源MSC对子宫内膜癌细胞系HEC-1A的作用与机制。3.体内裸鼠实验检测癌组织与正常组织来源MSC对子宫内膜癌发展的影响。方法:1.采用组织消化法分离培养人子宫内膜来源MSC(Endometrium derived mesenchymal stem cell,EMSC)和子宫内膜腺癌来源MSC,倒置显微镜下观察细胞形态,流式细胞术检测培养细胞的细胞表型,采用油红O染色、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)染色检测细胞的成脂和成骨诱导分化能力,荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)检测成脂分化过程中的关键转录因子PPARγ和成骨分化的标志性酶ALP的表达。2.为探讨ECMSC和EMSC对子宫内膜癌细胞HEC-1A的作用与机制,我们采用无血清MSC培养基培养ECMSC和EMSC,收集培养上清,利用蛋白浓缩管制备无血清浓缩上清,进一步将制备所得的浓缩上清按一定比例加入HEC-1A培养体系。倒置显微镜下观察HEC-1A形态改变;CCK8法检测HEC-1A的增殖情况;划痕实验观察HEC-1A迁移能力改变;流式细胞术检测HEC-1A周期变化;进一步将TNF-α加入MSC浓缩液与HEC-1A共培养体系,采用AnnexinV/FITC染色,流式细胞术检测HEC-1A凋亡情况;收集培养的ECMSC和EMSC细胞,提取总RNA,RT-PCR法检测两种MSC内源的DcR3和EGF的表达。3.为检测ECMSC对子宫内膜癌发展的影响,采用Balb/c裸鼠皮下注射HEC-1A,分别在第1d、第6d注射ECMSC和EMSC,观察HEC-1A在裸鼠体内成瘤情况。皮下瘤体积达到20mm3时,测量并计算肿瘤体积。安乐处死实验组小鼠,称量荷瘤重量;进一步取肿瘤组织,用苏木精-伊红染色(HE)制作石蜡切片,观察肿瘤组织病理变化;免疫组织化学染色法检测肿瘤组织中CD31和DcR3的表达;提取肿瘤组织总蛋白,Western blot检测肿瘤组织的CD31、VEGF、DcR3的表达。结果:1.体外分离培养的ECMSC和EMSC均呈长梭形、旋涡状生长,流式细胞术检测两种MSC的细胞表型,细胞均高表达间质细胞表面抗原CD90、CD73、CD105、CD166和白细胞表面抗原HLA-ABC,低表达或不表达共刺激分子表面抗原CD80、CD86,造血细胞表面抗原CD34、CD45以及白细胞表面抗原HLA-DR。体外成脂诱导分化结果显示,油红O染色镜下可见细胞出现大量的红色脂滴,ALP染色结果显示,诱导组细胞高表达ALP,证实两种来源的MSC具有成脂和成骨分化的能力;RT-PCR检测结果表明,诱导组细胞高表达成脂分化关键转录因子PPARγ和成骨分化的标志性酶ALP,上述结果证实成功分离获得ECMSC和EMSC。2.为阐明ECMSC和EMSC对子宫内膜癌细胞(HEC-1A)的作用与机制,我们将ECMSC和EMSC的无血清培养上清浓缩,而后以不同比例混合培养HEC-1A细胞,结果表明,培养48h后,倒置显微镜下观察可见ECMSC和EMSC浓缩上清均可促进HEC-1A的生长,且ECMSC组促进作用最为明显;CCK8法检测细胞增殖情况,结果显示ECMSC上清可显著促进HEC-1A的增殖,且差异具有统计学意义(P<0.05)。划痕实验结果证实,ECMSC上清可显著促进HEC-1A迁移且作用优于EMSC;流式细胞术检测细胞周期改变,结果表明,ECMSC浓缩上清培养的HEC-1A可显著促进HEC-1A分裂,即处于G2/S期细胞比例显著升高(P<0.05);将TNF-α加入ECMSC或EMSC上清与HEC-1A的共培养体系,流式细胞术检测细胞凋亡情况,结果表明ECMSC浓缩上清可显著减少HEC-1A的凋亡发生。初步探讨ECMSC和EMSC调控HEC-1A的作用机制,RT-PCR检测结果表明,ECMSC高表达抗凋亡相关基因DcR3与表皮生长因子EGF(P<0.0001,P<0.001),提示ECMSC可能通过分泌内源性高表达的DcR3和EGF促进HEC-1A增殖。3.裸鼠的荷瘤实验检测结果表明,随着时间推移ECMSC组裸鼠皮下肿瘤体积逐渐增大,且明显大于EMSC组;称量剥离的肿瘤组织质量,ECMSC组的肿瘤质量(2.035±0.06g)显著大于EMSC组(0.86±0.1g)(P<0.001),提示ECMSC可促进肿瘤的发展。对肿瘤组织行HE染色,结果显示ECMSC组肿瘤的炎症侵润少于EMSC组,但血管数量多于EMSC组;免疫组化染色结果表明,ECMSC组的肿瘤组织高表达CD31和DcR3,与EMSC组相比差异显著(P<0.01)。western blot检测肿瘤组织的血管内皮标志CD31,血管内皮生长因子VEGF和肿瘤坏死因子家族成员DcR3表达,结果证实,ECMSC组的CD31、DcR3、VEGF的蛋白表达均高于EMSC组。结论:成功分离获得子宫内膜腺癌来源的MSC,体内外实验提示子宫内膜腺癌来源的MSC通过高表达DcR3和EGF促进子宫内膜癌细胞HEC-1A的增殖、迁移并抑制细胞凋亡,进而影响子宫内膜癌的发展。
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