人脂肪间充质干细胞来源的外泌体对非小细胞肺癌细胞转移的影响

作     者：刘冬雪 

作者单位：河北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钟理

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：人脂肪间充质干细胞 外泌体 非小细胞肺癌 上皮间质转化 CXCR4 

摘      要：背景:间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)是一种成体多功能干细胞。由于MSCs的分化可塑性、强大的体外扩展能力和免疫特权已被广泛应用于细胞再生和组织修复领域,被认为是各种器官或组织再生的细胞治疗策略。间充质干细胞来源的外泌体(Exosomes derived from mesenchymal stem cells,MSCs-Exos)作为一种微粒子免疫载体分布于全身多种组织,具有和MSCs相同的生物活性,已被应用于多种临床研究中。MSCs在癌症中的研究显示,MSCs可迁移至肿瘤微环境中,通过旁分泌作用发挥致瘤或抗肿瘤的活性,与肿瘤的发展和转移密切相关。肺癌是世界上发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,其中非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)占比80%以上。因此本研究旨在探究肺癌微环境中MSCs-Exos对NSCLC细胞转移的影响及作用机制,为研究人员可以更深刻地理解MSCs和肿瘤及微环境之间的相互联系提供理论依据,具有重要的指导意义。方法:本研究采用人脂肪间充质干细胞(Human adipose-derived stem cells,h ADSCs)和A549、H1299两种NSCLC细胞为研究对象,以浓度为100μg/m L的人脂肪间充质干细胞来源的外泌体(Exosomes derived from human adipose-derived stem cells,h ADSCs-Exos)处理NSCLC细胞来模拟体内肺癌微环境。研究内容包括以下四个方面:(1)探究h ADSCs以及h ADSCs-Exos对NSCLC细胞上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)的影响,采用q RT-PCR、Western Blot实验检测NSCLC细胞内EMT相关因子的表达。(2)探究肺癌微环境是否可以提供激活CXCL12/CXCR4信号轴的条件,采用q RT-PCR实验检测CXCR4和CXCL12的基因表达水平。(3)探究h ADSCs-Exos是否通过CXCL12/CXCR4信号轴影响NSCLC细胞的活力、迁移和侵袭能力,采用MTT实验、细胞划痕实验和Transwell实验检测NSCLC细胞的活力、迁移和侵袭能力。(4)探究h ADSCs-Exos在NSCLC中发挥作用的潜在机制,运用Western Blot实验检测AMPK/m TOR信号通路蛋白的表达情况。结果:(1)h ADSCs和h ADSCs-Exos都可以促进NSCLC细胞发生EMT。(2)在肺癌微环境中CXCR4和CXCL12的基因表达水平显著增加。(3)h ADSCs-Exos可以增强NSCLC细胞活力、迁移和侵袭能力;加入CXCR4的抑制剂AMD3100后,以上细胞功能的变化被抵消。(4)h ADSCs-Exos处理A549细胞后,p-AMPKɑ表达量减少,p-m TOR表达量增加,促进m TOR信号通路的激活,加入CXCR4抑制剂AMD3100后,p-AMPKɑ的表达有增加的趋势,p-m TOR表达量显著降低。结论:本实验发现h ADSCs和h ADSCs-Exos都可以促进NSCLC细胞发生EMT,且h ADSCs-Exos可以通过CXCL12/CXCR4信号轴调节AMPK/m TOR信号通路参与NSCLC细胞的进展。本研究有力地证明了h ADSCs和h ADSCs-Exos对NSCLC细胞转移的促进作用,为深入探究MSCs与NSCLC及其微环境之间的相互联系提供了理论依据和指导作用。在将MSCs应用于临床之前,检查MSCs是否具有潜在的致癌性至关重要。