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目的:肿瘤干细胞是存在于肿瘤组织中具有自我更新和分化潜能的细胞,是肿瘤形成的起始细胞,维持肿瘤生长,是肿瘤复发转移的根源。通过对肿瘤干细胞的分选鉴定可以使我们能更清晰认识其特征,从而寻找新的靶向药物来治疗肿瘤,提高治愈率。通过流式细胞仪测定乳腺癌MCF-7细胞系中CD55高表达(CD55hig)及CD55低表达(CD55low)细胞平均荧光密度,并分选CD55hig和CD55low细胞,观察细胞形态、贴壁率、克隆形成及细胞周期分布,探讨CD55hig细胞是否具有肿瘤干细胞特性。从而寻找一种从乳腺癌中分离肿瘤干细胞的方法,为乳腺癌干细胞的研究提供新的方法和理论依据。方法:应用含10%胎牛血清的DMEM为完全培养基,培养乳腺癌MCF-7细胞系,取对数生长期细胞胰酶消化制成单细胞悬液,第一组加入核酸染料Hoechst33342。肿瘤干细胞表面表达特异性的ATP结合盒(ATPbinding cassette, ABC),又称ABC转运蛋白,ABC转运蛋白有外排Hoechst33342作用,可使干细胞淡染。第二组加入核酸染料Hoechst33342染色和Verapami作为对照组。Verapami可以阻断肿瘤干细胞表面ABC转运蛋白功能。流式细胞仪检测侧群(side population, SP)细胞和主群(mainpopulation,MP)细胞比例,并分离SP干细胞和MP亚群,以CD55单克隆抗体标记SP干细胞和MP亚群细胞,同时以CD55对照抗体标记SP干细胞和MP亚群细胞做为阴性对照,测定SP干细胞和MP亚群细胞的CD55平均荧光密度,比较二者的差异,证实SP干细胞为CD55hig细胞,以CD55单克隆抗体标记未分选MCF-7细胞,测定CD55hig细胞及CD55low细胞所占比例,并分选收集CD55hig细胞为类干细胞及CD55low细胞,检测其生物学特性:1.测定细胞贴壁率:CD55hig类干细胞和CD55low细胞分别接种于培养板,每孔104个,含10%胎牛血清的DMEM完全培养基培养,培养后6h、12h、18h和24h计数贴壁细胞,细胞贴壁率(%)=贴壁细胞数/接种细胞数×100%;2.测定克隆形成率:取200个CD55hig类干细胞和CD55low细胞,接种于10cm培养皿,DMEM完全培养基培养至1周时出现肉眼可见克隆后,计数克隆数。克隆形成率(%)=克隆数/接种细胞数×100%;3.细胞周期分析:CD55hig类干细胞、CD55low细胞和未分选的MCF-7细胞加入PI染液,孵育后流式细胞术分析细胞周期分布。结果:1.MCF-7细胞加入Hoechst33342染料后,流式细胞仪选取活性细胞密度最高处进行分析,MCF-7中SP干细胞比例为4.34±0.59%,此比例在维拉帕米存在时显著减低为0.1±0.07%,MP细胞比例为33.66±7.89%;2.收集SP干细胞和MP细胞标记CD55单克隆抗体后,测得SP干细胞CD55的平均荧光密度为100.85±4.57,MP亚群细胞CD55的平均荧光密度为50.51±4.75。CD55单克隆抗体标记MCF-7细胞后,测得CD55hig类干细胞比例为2.12±0.39%,CD55low细胞比例为20.10±5.29%;3.CD55hig类干细胞和CD55low细胞接种于24孔细胞培养板,CD55low细胞6h贴壁率为40.87±1.55%,12h贴壁率为55.40±2.46%,18h贴壁率为85.10±3.36%。CD55hig类干细胞6h贴壁率为29.53±1.20%、12h贴壁率为46.40±2.99%、18h贴壁率为77.2±1.07%,CD55low细胞贴壁率明显高于CD55hig类干细胞,P<0.05,有统计学差异,24h时CD55low细胞贴壁率为96.3±0.96%,CD55hig类干细胞贴壁率为95.5±1.1%,P>0.05,无统计学差异;接种后显微镜下观察发现,12h后CD55hig类干细胞多为球形,而CD55low细胞已贴壁为梭形;4.CD55hig类干细胞和CD55low细胞,都具有克隆形成能力,CD55hig类干细胞在培养一周后克隆形成率为20.04±1.07%,低于CD55low亚群细胞27.14±1.07%,P<0.05,有统计学差异;5.流式分析发现,CD55hig类干细胞中G0/G1静止期细胞占85.4±3.37%,明显高于CD55low细胞(58.6±2.55%)及MCF-7细胞(70.73±4.21%),P均<0.05,有统计学差异。CD55hig类干细胞处于增殖期的S期细胞仅占13.93±3.45%,明显低于CD55low细胞(40.36±2.56%)及MCF-7细胞(24.93±2.86%),P均<0.05,有统计学差异。结论:1.以核酸染料Hoechst33342标记乳腺癌MCF-7细胞系,流式细胞仪发现有淡染的SP细胞,verapamil阻断后此部分细胞明显减少,MCF-7细胞系含有SP细胞,SP细胞为肿瘤干细胞;2.CD55单克隆抗体标记分选出的SP干细胞和MP细胞,检测发现SP干细胞CD55平均荧光密度高于MP细胞的荧光密度值,以此值检测CD55单克隆抗体标记的未分选MCF-7细胞,发现存在少量的CD55hig细胞;3.CD55hig细胞大多数处于静止期、不贴壁呈悬浮状态和克隆遗传性,CD55hig细胞具有肿瘤干细胞生物学特性。