早在100多年前，Stephen Paget通过对乳腺癌的相关研究提出了著名的“种子与土壤”学说，直到近几十年“肿瘤微环境”的相关研究才成为肿瘤研究的热点。研究者们从以肿瘤细胞本身为出发点进行抗肿瘤治疗，转变为抑制其周围“土壤”的营养供给，从而间接抑制肿瘤并进行抗肿瘤治疗。在肿瘤微环境中包含了诸多影响因素，这些因素在肿瘤发生发展过程中共同形成了局部稳态环境，而其中引起较多研究者们关注的是肿瘤微环境中的细胞因素和微纳复合结构因素。课题组前期实验已证实没食子酸（GA）可促进肿瘤细胞凋亡，并抑制肿瘤迁移和转移行为。结合前期实验工作和近期肿瘤研究热点，本实验拟从细胞因素和微纳复合结构因素两大方面，对GA干扰肿瘤微环境产生的影响进行研究。其中，细胞因素方面实验探讨GA抑制成纤维细胞对促进肿瘤细胞增殖、迁移行为的调控机制；而微纳复合结构因素方面，实验采用硅纳米线作为结构影响因素，使成纤维细胞活化，实现体外快速诱导成纤维细胞活化蛋白的表达，随即观察GA对成纤维细胞活化蛋白表达的影响。根据上述实验目的，设计如下实验内容及方法：1.采用MTT法检测GA对成纤维细胞和肿瘤细胞增殖的影响，以及不同条件成纤维细胞培养上清对肿瘤细胞增殖的影响；2.采用流式细胞仪技术检测GA对成纤维细胞周期的影响；3.选用Transwell小室测定不同条件成纤维细胞培养上清对肿瘤细胞迁移行为的影响；4.采用明胶酶谱法测定GA对成纤维细胞中基质金属蛋白酶2（MMP-2）表达的影响；5.运用血管内皮生长因子（VEGF），碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和趋化因子受体-4（CXCR-4）三个Elisa试剂盒检测GA对成纤维细胞培养上清中生长因子和趋化因子的调控作用；6.运用Western blot法测定GA对成纤维细胞培养上清中转化生长因子-β（TGF-β）和基质细胞衍生因子-1（SDF-1）表达的影响；7.采用湿法刻蚀制备不同长度硅纳米线，结合免疫荧光法观察其对小鼠胚胎成纤维细胞中成纤维细胞活化蛋白（FAP）表达的调控作用；8.采用AO/PI双染法对活化的小鼠胚胎成纤维细胞进行细胞活性分析；9.运用CCK-8试剂盒检测活化的小鼠胚胎成纤维细胞增殖能力；10.采用环境扫描电镜（ESEM）对活化的小鼠胚胎成纤维细胞和从硅纳米线上消化下来培养在传统培养皿上的细胞进行细胞形貌成像和铺展面积的测量；11.利用聚焦离子/电子双束显微电镜（FIB-SEM）对细胞与硅纳米线之间的生物界面进行细节成像；12.运用免疫荧光法对从硅纳米线上消化下来培养在传统培养皿上的细胞和经GA作用活化的成纤维细胞后其FAP蛋白的荧光表达。实验结果显示，GA对正常细胞（成纤维细胞）和肿瘤细胞（人肝癌细胞株SMMC-7721）的增殖能力均有一定程度的抑制作用，且肿瘤细胞感受GA抑制细胞增殖影响更为敏感。经流式细胞仪检测，GA可使成纤维细胞周期阻滞于S期和G2/M期。同时研究结果表明，GA可有效干预肿瘤微环境中MMP-2，VEGF，CXCR-4，bFGF，TGF-β和SDF-1的表达，即可下调成纤维细胞中可促进肿瘤细胞增殖、迁移，转移和血管生成相关因子的表达。本研究采用硅纳米线阵列快速诱导了FAP的表达，实验结果显示活化的成纤维细胞在硅纳米线上具有较高的细胞活性和细胞增殖能力。当活化的细胞从硅纳米线上消化下来，接种在传统培养皿后，FAP的表达明显降低，且细胞形貌由培养在硅纳米线上的球形恢复成纺锤形或星形扁平状结构，说明硅纳米线的特殊拓扑结构使细胞骨架发生重构，从而有可能成为调控某些关键蛋白表达的启动点。通过FIB-SEM检测进一步证实了活化后的成纤维细胞伪足插入了硅纳米线的间隙中，而硅纳米线本身由于范德华力形成的微米级硅纳米线束也为细胞伪足提供了锚定点，因而推测硅纳米线的特殊微纳复合结构使得成纤维细胞能够在24h活化，实验结果同时也证实了GA可下调FAP蛋白的表达。本实验首次从肿瘤微环境的角度，探讨了GA对肿瘤微环境中细胞因素和微纳复合结构因素的干扰影响。实验创新性的采用生物材料硅纳米线实现了对肿瘤相关成纤维细胞（TAFs）标志性蛋白FAP的快速诱导，活化了成纤维细胞。这为今后开发能够干预肿瘤微环境的单体药物提供了相关实验基础和理论依据。