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目的建立hESCs-HepG2、hESCs-A549非接触式共培养体系,探究人胚胎干细胞hESCs体外对人肝癌细胞系HepG2和人肺癌细胞系A549在侵袭迁移、增殖、凋亡等生物学行为方面的影响,为肿瘤的干细胞治疗奠定理论基础。方法利用Transwell小室将hESCs与HepG2、A549进行共培养,建立hESCs-HepG2、hESCs-A549非接触式共培养体系,为肿瘤细胞提供hESCs微环境。将与hESCs共培养的HepG2、A549作为Co-HepG2、Co-A549实验组;单独培养在小室内的肿瘤细胞作为HepG2、A549对照组。与hESCs共培养后,Transwel法检测HepG2、A549的侵袭、迁移能力;MTT法检测各组细胞的增殖情况,Flow Cytometry检测hESCs对HepG2、A549细胞周期的影响,Hoechst染色、Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术检测各组细胞的凋亡情况。qRT-PCR、Western Blot检测各组细胞Cyclind1、CDK4、P21、Bax、Bcl2的mRNA转录水平及蛋白表达情况。结果实验结果显示,与hESCs共培养后,HepG2的侵袭能力显著降低;A549的侵袭能力与对照组比明显降低(P<0.05);在迁移实验中,Co-HepG2组中穿过Transwell底膜的细胞数量与HepG2对照组比显著减少(P<0.05);Co-A549组通过小室底膜的细胞数量与A549对照组比显著减少(P<0.05)。与hESCs共培养后,Co-HepG2、Co-A549实验组细胞的增殖能力受到显著抑制,且随着时间增加,该抑制作用越明显(P<0.05);Flow Cytometry检测发现Co-HepG2组处于G1期的细胞与HepG2对照组比明显增多(P<0.05),Co-A549实验组中G1期细胞与A549对照组比组显著增加;通过qRT-PCR检测细胞周期相关基因的表达量发现:与对照组比,Co-HepG2细胞内CDK4、Cyclin D1 mRNA相对表达量显著降低,P21表达著增加(P<0.05);Co-A549中CDK4、CyclinD1 mRNA相对表达量与A549对照组比显著降低,P21表达显著增加(P<0.05);Western Blot实验结果进一步显示CDK4、CyclinD1、P21蛋白表达趋势与qRT-PCR结果相符,差异具有统计学意义(P<0.05)。Hoechst凋亡染色实验结果显示Co-HepG2、Co-A549实验组中固缩、变形、出现浓染的细胞核数量较HepG2、A549对照组多;进一步检测发现Co-HepG2细胞凋亡率为16.77%,与HepG2对照组2.93%比显著增加(P<0.05),Co-A549组中细胞凋亡率12.73%与A549对照组1.9%比显著增加(P<0.05);通过qRT-PCR实验发现:在Co-HepG2中凋亡相关基因Bcl2相对表达与HepG2对照组比显著降低,Bax表达显著增加(P<0.05);与A549对照组比,Co-A549中Bcl2 mRNA相对表达量显著降低、Bax表达增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。进一步通过Western Blot实验发现Bcl2、Bax蛋白表达趋势与qRT-PCR实验结果相符。结论人胚胎干细胞hESCs能够抑制HepG2、A549细胞侵袭与迁移与增殖能力,并且可以促进细胞凋亡。