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[研究目的]原发性支气管肺癌简称肺癌,是常见的肺部原发性恶性肿瘤。近50年来,随着环境污染特别是城市空气污染的加重,肺癌的发病率和死亡率明显增高,而其中,肺腺癌的发病率占肺癌总发病率的40%,成为目前最常见的肺癌类型,且肺腺癌早期一般没有明显的临床症状,大部分患者通常初次诊断就为弥漫性转移性肺腺癌晚期,肺腺癌是目前最具攻击性和致命性的恶性肿瘤之一。干细胞技术及其应用被认为是21世纪的人类健康工程,作为细胞疗法中最有应用前景的疗法,人们发现干细胞疗法有望治疗多种临床慢性难治性疾病。干细胞产品正快速进入临床研究阶段,其中大部分产品是间充质干细胞。脐带间充质干细胞(Umbilical cord mesenchymal stem cells,UC-MSC)具有高分化潜能,取材方便,无伦理学争议等优点,其在间充质干细胞临床研究中越来越受到重视,目前已启动了多项UC-MSC治疗难治性疾病的临床研究。随着UC-MSC临床研究的广泛开展,其促瘤性问题也越来越受到重视,特别是对其是否具有促进肿瘤转移的作用仍然存在争议。目前关于UC-MSC与肿瘤生长和转移的关系,并没有统一的观点。研究表明UC-MSC对不同的肿瘤有不同的作用,发挥哪种作用也依赖于一系列的因素,如肿瘤细胞的类型、在体内或在体外条件UC-MSC分泌的各种细胞因子和肿瘤细胞之间的相互作用等。UC-MSC对发病率高且起病隐匿的肺腺癌的转移情况值得我们深入研究。因此,本研究选择了两株人肺腺癌细胞:SPC-A-1和A549,通过细胞迁移与细胞侵袭实验评估UC-MSC对SPC-A-1和A549迁移与侵袭能力的影响,并通过细胞因子的检测,发现人粒细胞趋化蛋白 2(Humangranulocytechemotacticfactor2,GCP-2)的表达增加,我们继续探讨相关的机制,为UC-MSC应用可能的促瘤性问提供理论依据。[实验方法]1.复苏和培养实验所需SPC-A-1、A549细胞及UC-MSC,流式细胞仪鉴定UC-MSC的表型,并对其分化潜能进行鉴定。2.采用细胞迁移实验和细胞侵袭实验研究UC-MSC对人肺腺癌细胞SPC-A-1及A549迁移和侵袭能力的影响。3.采用直接共培养法和Transwell共培养法,收集UC-MSC与SPC-A-1细胞或UC-MSC与A549细胞直接共培养及Transwell共培养在24 h、48 h和72 h三个时间点的上清,ELISA检测上述培养上清中GCP-2的含量。4.将GCP-2shRNA慢病毒干扰载体(上海吉凯基因)转染至细胞,敲低GCP-2在UC-MSC中的表达,采用细胞迁移与侵袭实验检测敲低GCP-2的UC-MSC对SPC-A-1和A549迁移和侵袭能力的影响。5.增加GCP-2剂量,采用细胞迁移和侵袭实验,检测UC-MSC组、GCP-2(10 ng/ml)组、GCP-2(50 ng/ml)组对SPC-A-1和A549迁移和侵袭能力的影响。6.Western Blot 检测不同浓度 GCP-2(GCP-2(10 ng/ml)、GCP-2(50 ng/ml)、GCP-2(100 ng/ml))干预下肺腺癌细胞SPC-A-1和A549的Vimentin蛋白和E-cadherin蛋白的表达情况。[实验结果]1.UC-MSC形态学及表型鉴定的结果符合间充质干细胞的形态学特征和细胞表型,且UC-MSC细胞具备分化成脂肪细胞、骨细胞、软骨的分化潜能。2.UC-MSC可明显促进SPC-A-1细胞的迁移和侵袭,能明显促进A549细胞的侵袭,但对A549细胞无明显促进迁移的作用。3.UC-MSC和SPC-A-1直接共培养和Transwell共培养上清中,GCP-2的分泌量明显增多,且GCP-2是由UC-MSC分泌的,SPC-A-1细胞不分泌GCP-2。UC-MSC和A549细胞直接共培养或Transwell共培养上清中,GCP-2的分泌量明显增多,且GCP-2主要是由UC-MSC分泌的,A549细胞也能分泌少量GCP-2。UC-MSC 上清中的 GCP-2 约为 2 ng/ml。4.敲低GCP-2表达之后,UC-MSC细胞无明显促进人肺腺癌细胞SPC-A-1迁移和侵袭及A549侵袭的作用。5.UC-MSC 组(GCP-2 含量约为 2 ng/ml),GCP-2(10ng/ml)组、GCP-2(50 ng/ml)组均可明显促进SPC-A-1的迁移和侵袭能力;UC-MSC组(GCP-2含量约为 2 ng/ml),GCP-2(10 ng/ml)组、GCP-2(50 ng/ml)组均可明显促进A549的侵袭能力,但无明显促进A549迁移的能力。随GCP-2浓度增加,促进SPC-A-1的迁移能力也增加。6.Western Blot 检测发现,使用 GCP-2(50 ng/ml)组及 GCP-2(100 ng/ml)组干预SPC-A-1细胞24 h后,两组的SPC-A-1细胞中Vimentin蛋白表达均较对照组明显增多。在48h,两组E-cadherin蛋白表达均较对照组有显著统计学差异的下降。使用GCP-2(50ng/ml)组及GCP-2(100ng/ml)组干预A549细胞48h后,GCP-2(100ng/ml)组的Vimentin蛋白与正常组相比有明显上升,而E-cadherin蛋白有明显下降。[研究结论]1.UC-MSC可明显促进SPC-A-1细胞的迁移和侵袭,能明显促进A549细胞的侵袭,但对A549细胞无明显促进迁移的作用。2.UC-MSC和SPC-A-1细胞或UC-MSC和A549细胞的共培养上清中,GCP-2的含量明显增多,且GCP-2主要是由UC-MSC分泌的。3.UC-MSC促进人肺腺癌细胞SPC-A-1迁移和侵袭及A549侵袭的能力可能是通过GCP-2介导的。4.GCP-2促进SPC-A-1迁移和侵袭及A549侵袭的能力可能与上皮间质转化(EMT)有关。