腫瘤環境下人類脂肪間充質干細胞的旁分泌特征變化與腫瘤細胞侵襲的關系分析

彭大穎 吳 迪

腫瘤環境下人類脂肪間充質干細胞的旁分泌特征變化與腫瘤細胞侵襲的關系分析

彭大穎 吳 迪

目的分析腫瘤環境下人類脂肪間充質干細胞(AMSCs)的旁分泌特征變化與腫瘤細胞侵襲的關系。方法體外培養AMSCs, 收集其上清液制備培養基培養HCT116細胞。利用Transwell培養板共培養AMSCs與HCT116細胞。通過檢測穿透人工基底膠的能力對比兩種培養條件下HCT116細胞侵襲能力的差異, 同時采用酶聯免疫吸附實驗(ELISA) 檢測共培養后AMSCs旁分泌因子表達變化情況。

腫瘤環境；人類脂肪間充質干細胞；旁分泌特征；腫瘤細胞侵襲能力

最近幾年隨著生活環境、生活方式以及飲食習慣等改變,腫瘤的發生率呈顯著上升趨勢, 嚴重影響患者的生活質量,是威脅人類健康和生命安全的重大疾病, 也是國內外臨床醫學的研究熱點［1,2］。根據相關研究報道, 在肥胖群體中, 腫瘤的發生和不良預后均高于正常體質量指數的群體, 本次研究為了分析腫瘤環境下AMSCs的旁分泌特征變化與腫瘤細胞侵襲的關系, 通過培養AMSCs與HCT116細胞并對比不同培養條件下HCT116細胞侵襲能力以及AMSCs細胞旁分泌因子表達情況進行分析, 現將研究情況總結報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 人脂肪組織來源于本院外科手術的非腫瘤患者,經醫院倫理學委員會批準且獲得患者知情同意書, 結腸癌細胞HCT116由人類肝細胞研究所實驗室保存。

1.2 方法及觀察指標 細胞培養：于無菌條件下取脂肪組織,剪碎后置于膠原酶A中進行離心處理, 棄上清液和未消化漂浮組織, 使用紅細胞裂解液裂解紅細胞, 離心處理5 min后于培養基中培養, AMSCs細胞培養后取其上清液制備條件培養基,方法是AMSCs細胞培養24 h后收集培養上清液作為條件培養基繼續培養HCT116細胞。共培養系統：于Transwell培養板共培養AMSCs與HCT116細胞, 通過檢測穿透人工基底膠的能力對比兩種培養條件下HCT116細胞侵襲能力的差異,同時采用ELISA檢測共培養后AMSCs細胞VEGFC、FGF10、TNF-α以及IL-10的分泌情況, 分析腫瘤環境下AMSCs的旁分泌特征變化與腫瘤細胞侵襲的關系。

1.3 統計學方法 采用SPSS18.0統計學軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差表示, 采用t檢驗。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

根據檢測穿透人工基底膠的能力結果顯示, 共培養的HCT116細胞侵襲能力明顯強于AMSCs培養液培養的HCT116細胞。共培養條件下腫瘤環境影響了AMSCs旁分泌因子的表達, 共培養條件下AMSCs細胞VEGFC、FGF10、TNF-α以及IL-10分泌量明顯高于細胞培養, 差異均具有統計學意義(t=8.692、7.593、7.298、8.356,P＜0.05)。見表1。

表1 共培養與細胞培養的AMSCs細胞旁分泌因子表達對比

表1 共培養與細胞培養的AMSCs細胞旁分泌因子表達對比

注：與細胞培養比較,aP＜0.05

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3 討論

腫瘤的發生發展及細胞對凋亡信號的耐受或逃避、細胞增殖能力的維持、腫瘤心血管生成、細胞獲得侵襲和轉移能力、貼壁侵入脈管系統、到達遠端部位后的定植、在轉移部位的存活和克隆性增生等一系列級聯過程, 最終形成腫瘤［3］。腫瘤的轉移是最致命的主要因素, 90%以上的患者均死于腫瘤的轉移［4-9］。腫瘤環境主要指低氧、酸性、細胞外分泌因子等多因素組成, 根據相關研究報道, 在結腸癌環境中, 肌成纖維細胞分泌的肝細胞生長因子促進腫瘤細胞EMT和腫瘤起始能力, 并伴隨腫瘤細胞中Wnt通路高度激活［10-13］。間充質干細胞能夠在化療中被激活, 并改變多種生長因子的表達, 表明腫瘤中的間充質干細胞通過細胞間通信對腫瘤細胞本身增殖、遷徙和侵略特性的影響［4］。

目前針對腫瘤環境下人類AMSCs的旁分泌特征變化與腫瘤細胞侵襲的關系研究較少, 本次研究選取來源于部分手術廢棄脂肪組織中分離的AMSCs, 收集其上清液制備培養基培養HCT116細胞。利用Transwell培養板共培養AMSCs與HCT116細胞。根據檢測穿透人工基底膠的能力結果顯示,共培養的HCT116細胞侵襲能力明顯強于AMSCs培養液培養的HCT116細胞。共培養條件下腫瘤環境影響了AMSCs旁分泌因子的表達, 共培養條件下AMSCs細胞VEGFC、 FGF10、TNF-α以及IL-10分泌量明顯高于細胞培養, 差異均具有統計學意義(t=8.692、7.593、7.298、8.356,P＜0.05)。表明腫瘤環境下AMSCs更加能夠促進腫瘤細胞的生長和侵襲, 其具體機制目前尚不清楚, 可能是通過細胞因子的旁分泌途徑來實現［5］。

綜上所述, 腫瘤環境下會影響AMSCs旁分泌因子的表達, 增加HCT116細胞侵襲能力, 具體機制還有待進一步深入研究, 研究腫瘤細胞與微環境之間的關系可以更好的明確腫瘤發展的機制提供實驗依據, 可為肥胖相關腫瘤的臨床診斷和治療提供一定的參考依據。

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Analysis of relationship between paracrine characteristics changes of human adipose mesenchymal stemcells and the tumor cells invasion in tumor environment

PENG Da-ying, WU Di.Department of Pathology, Liaoning Province Panjin City Liaohe Oil Field General Hospital, Panjin 124000, China

ObjectiveTo analyze the relationship between paracrine characteristics changes of human adipose mesenchymal stem cells (AMSCs) and the tumor cells invasion in tumor environment.MethodsAMSCs were cultured in vitro, and their supernatant was collected for preparation of medium HCT116 cells.AMSCs and HCT116 cells were co-cultured in Transwell culture palate.Difference of HCT116 cells invasion ability between two culture conditions by detecting the ability of penetrating artificial base glue, and changes of AMSCs paracrine factor expression were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).ResultsExamination results of penetrating artificial base glue showed that HCT116 cells of co-culture had obviously stronger invasion abilitythan HCT116 cells cultured with AMSCs culture solution.Tumor environment of co-cultrure influenced AMSCs paracrine factor expression, and co-culture had obviously higher AMSCs cells vascular endothelial growth factor C (VEGFC), fibroblast growth factors 10 (FGF10), tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-10 (IL-10) secretion levels than cells culture, and their difference had statistical significance (t=8.692, 7.593, 7.298, 8.356,P＜0.05).ConclusionTumor environment can influence AMSCs paracrine factor expression, and increase invasion ability of HCT116 cells.

Tumor environment; Human adipose mesenchymal stem cells; Paracrine characteristics; Tumor cells invasion ability

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2017.07.026

2017-03-06］

124000 遼寧省盤錦市遼河油田總醫院病理科(彭大穎),心胸外科(吳迪)

結果根據檢測穿透人工基底膠的能力結果顯示, 共培養的HCT116細胞侵襲能力明顯強于AMSCs培養液培養的HCT116細胞。共培養條件下腫瘤環境影響了AMSCs旁分泌因子的表達, 共培養條件下AMSCs細胞血管內皮生長因子C(VEGFC)、成纖維細胞生長因子10(FGF10)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)以及白細胞介素-10(IL-10)分泌量明顯高于細胞培養, 差異均具有統計學意義(t=8.692、7.593、7.298、8.356,P＜0.05)。結論腫瘤環境下會影響AMSCs旁分泌因子的表達, 增加HCT116細胞侵襲能力。