肿瘤环境下人类脂肪间充质干细胞的旁分泌特征变化与肿瘤细胞侵袭的关系分析

彭大颖 吴 迪

肿瘤环境下人类脂肪间充质干细胞的旁分泌特征变化与肿瘤细胞侵袭的关系分析

彭大颖 吴 迪

目的分析肿瘤环境下人类脂肪间充质干细胞(AMSCs)的旁分泌特征变化与肿瘤细胞侵袭的关系。方法体外培养AMSCs, 收集其上清液制备培养基培养HCT116细胞。利用Transwell培养板共培养AMSCs与HCT116细胞。通过检测穿透人工基底胶的能力对比两种培养条件下HCT116细胞侵袭能力的差异, 同时采用酶联免疫吸附实验(ELISA) 检测共培养后AMSCs旁分泌因子表达变化情况。

肿瘤环境；人类脂肪间充质干细胞；旁分泌特征；肿瘤细胞侵袭能力

最近几年随着生活环境、生活方式以及饮食习惯等改变,肿瘤的发生率呈显著上升趋势, 严重影响患者的生活质量,是威胁人类健康和生命安全的重大疾病, 也是国内外临床医学的研究热点［1,2］。根据相关研究报道, 在肥胖群体中, 肿瘤的发生和不良预后均高于正常体质量指数的群体, 本次研究为了分析肿瘤环境下AMSCs的旁分泌特征变化与肿瘤细胞侵袭的关系, 通过培养AMSCs与HCT116细胞并对比不同培养条件下HCT116细胞侵袭能力以及AMSCs细胞旁分泌因子表达情况进行分析, 现将研究情况总结报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料 人脂肪组织来源于本院外科手术的非肿瘤患者,经医院伦理学委员会批准且获得患者知情同意书, 结肠癌细胞HCT116由人类肝细胞研究所实验室保存。

1.2 方法及观察指标 细胞培养：于无菌条件下取脂肪组织,剪碎后置于胶原酶A中进行离心处理, 弃上清液和未消化漂浮组织, 使用红细胞裂解液裂解红细胞, 离心处理5 min后于培养基中培养, AMSCs细胞培养后取其上清液制备条件培养基,方法是AMSCs细胞培养24 h后收集培养上清液作为条件培养基继续培养HCT116细胞。共培养系统：于Transwell培养板共培养AMSCs与HCT116细胞, 通过检测穿透人工基底胶的能力对比两种培养条件下HCT116细胞侵袭能力的差异,同时采用ELISA检测共培养后AMSCs细胞VEGFC、FGF10、TNF-α以及IL-10的分泌情况, 分析肿瘤环境下AMSCs的旁分泌特征变化与肿瘤细胞侵袭的关系。

1.3 统计学方法 采用SPSS18.0统计学软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差表示, 采用t检验。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

根据检测穿透人工基底胶的能力结果显示, 共培养的HCT116细胞侵袭能力明显强于AMSCs培养液培养的HCT116细胞。共培养条件下肿瘤环境影响了AMSCs旁分泌因子的表达, 共培养条件下AMSCs细胞VEGFC、FGF10、TNF-α以及IL-10分泌量明显高于细胞培养, 差异均具有统计学意义(t=8.692、7.593、7.298、8.356,P＜0.05)。见表1。

表1 共培养与细胞培养的AMSCs细胞旁分泌因子表达对比

表1 共培养与细胞培养的AMSCs细胞旁分泌因子表达对比

注：与细胞培养比较,aP＜0.05

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3 讨论

肿瘤的发生发展及细胞对凋亡信号的耐受或逃避、细胞增殖能力的维持、肿瘤心血管生成、细胞获得侵袭和转移能力、贴壁侵入脉管系统、到达远端部位后的定植、在转移部位的存活和克隆性增生等一系列级联过程, 最终形成肿瘤［3］。肿瘤的转移是最致命的主要因素, 90%以上的患者均死于肿瘤的转移［4-9］。肿瘤环境主要指低氧、酸性、细胞外分泌因子等多因素组成, 根据相关研究报道, 在结肠癌环境中, 肌成纤维细胞分泌的肝细胞生长因子促进肿瘤细胞EMT和肿瘤起始能力, 并伴随肿瘤细胞中Wnt通路高度激活［10-13］。间充质干细胞能够在化疗中被激活, 并改变多种生长因子的表达, 表明肿瘤中的间充质干细胞通过细胞间通信对肿瘤细胞本身增殖、迁徙和侵略特性的影响［4］。

目前针对肿瘤环境下人类AMSCs的旁分泌特征变化与肿瘤细胞侵袭的关系研究较少, 本次研究选取来源于部分手术废弃脂肪组织中分离的AMSCs, 收集其上清液制备培养基培养HCT116细胞。利用Transwell培养板共培养AMSCs与HCT116细胞。根据检测穿透人工基底胶的能力结果显示,共培养的HCT116细胞侵袭能力明显强于AMSCs培养液培养的HCT116细胞。共培养条件下肿瘤环境影响了AMSCs旁分泌因子的表达, 共培养条件下AMSCs细胞VEGFC、 FGF10、TNF-α以及IL-10分泌量明显高于细胞培养, 差异均具有统计学意义(t=8.692、7.593、7.298、8.356,P＜0.05)。表明肿瘤环境下AMSCs更加能够促进肿瘤细胞的生长和侵袭, 其具体机制目前尚不清楚, 可能是通过细胞因子的旁分泌途径来实现［5］。

综上所述, 肿瘤环境下会影响AMSCs旁分泌因子的表达, 增加HCT116细胞侵袭能力, 具体机制还有待进一步深入研究, 研究肿瘤细胞与微环境之间的关系可以更好的明确肿瘤发展的机制提供实验依据, 可为肥胖相关肿瘤的临床诊断和治疗提供一定的参考依据。

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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 辽宁省盘锦市辽河油田总医院病理科(彭大颖),心胸外科(吴迪)

结果根据检测穿透人工基底胶的能力结果显示, 共培养的HCT116细胞侵袭能力明显强于AMSCs培养液培养的HCT116细胞。共培养条件下肿瘤环境影响了AMSCs旁分泌因子的表达, 共培养条件下AMSCs细胞血管内皮生长因子C(VEGFC)、成纤维细胞生长因子10(FGF10)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)以及白细胞介素-10(IL-10)分泌量明显高于细胞培养, 差异均具有统计学意义(t=8.692、7.593、7.298、8.356,P＜0.05)。结论肿瘤环境下会影响AMSCs旁分泌因子的表达, 增加HCT116细胞侵袭能力。