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目的:体外诱导MDSCs产生,建立iMDSCs模型,探究iMDSCs中STAT3下游信号通路的变化,阐明iMDSCs中STAT3调节IDO表达的相关分子机制。方法:收集30例健康供者外周血,分离CD33+细胞,通过与乳腺癌细胞MDA-MB-231共孵育体外诱导iMDSCs。iMDSCs与T细胞共育检测iMDSCs对T细胞增殖和分泌的影响。ELISA检测iMDSCs培养上清中因子的变化。采用Western blotting方法检测STAT3下游信号C/EBPβ、NF-κB和非经典NF-κB表达情况。用siRNA敲低C/EBPβ和NF-κB后,检测IDO的表达变化。生物素探针检测IDO启动子区潜在信号蛋白结合位点,ChIP检测信号蛋白在IDO启动子区结合情况。因子芯片检测iMDSCs分泌上清中多种细胞因子水平变化情况,通过在诱导iMDSCs中加刺激因子和中和抗体后检测其IDO表达变化。建立BALB/c小鼠4TI乳腺癌模型,验证阻断STAT3信号通路对肿瘤在体内生长和转移的影响,以及IDO表达情况。结果:iMDSCs与T细胞共育能抑制T细胞的增殖,加用IDO特异性抑制剂1-MT或STAT3抑制剂JSI-124后T细胞增殖能力明显升高(P<0.05),而1-MT组和JSI-124组之间无统计学差异。ELISA试剂盒检测MDSCs处理T细胞上清,显示MDSC显著抑制T细胞分泌IFN-γ,促进TGF-β、IL-10释放(P<0.05)。而加用1-MT或JSI-124后,IFN-γ释放水平升高、TGF-β、IL-10释放水平降低,与MDSCs处理组对比有统计学意义(P<0.05),提示JSI-124和1-MT一样可以逆转MDSCs对Thl类细胞因子分泌的抑制作用。为进一步探究STAT3对于IDO的调控机制,通过生物信息学软件在IDO启动子区检测STAT3潜在的结合位点,在启动子上游发现有STAT3结合位点,然而ChIP实验显示STAT3未直接结合到IDO启动子区。Western Blotting检测STAT3下游信号C/EBPβ、NF-κB和非经典NF-κB,发现它们在iMDSCs中被激活。加用STAT3特异性抑制剂JSI-124后,C/EBPβ、NF-κB和非经典NF-κB信号蛋白明显减少。siRNA敲低C/EBPβ, IDO的表达未见明显减少;而用siRNA敲低非经典NF-κB后,IDO的表达明显减少。核ELISA检测非经典NF-κB途径下游信号蛋白p52和RelB在iMDSCs核内表达明显增加,提示非经典NF-κB途径参与STAT3介导的IDO表达。生物信息学软件在IDO启动子区发现有p52-RelB潜在的结合位点,生物素探针检测在IDO启动子区上游1000bp~2000bp有p52-RelB高亲和特异性位点。ChIP实验证明p52-RelB直接结合IDO启动子区引起IDO表达,提示STAT3通过激活非经典NF-κB途径,引起下游信号p52-RelB转位到核,直接结合IDO启动子区引起IDO表达。因子芯片检测MDSCs培养上清中因子变化情况,MDA-MB-231和脐血CD33+细胞培养上清中的因子水平之和作为对照组,比较对照组和iMDSCs组以及iMDSCs组和JSI-124处理组之间的因子改变。结果显示GRO-cα、IL-6、GM-CSF、GRO. IL-1β、IL-10和MCP-3在iMDSCs中较对照组明显升高;IL-10、MCP-3、GRO-cα、GRO、PDGF-BB、IL-1β、IL-3、MCP-1、 GM-CSF和IL-6在JSI-124处理组明显降低。通过ELISA检测进一步验证IL-6,GM-CSF,IL-10和IL-1β在上清中变化情况,并检测经典的IDO激活剂IFN-γ和TGF-β的变化。对照组与iMDSCs组相比较发现IL-6、GM-CSF、IL-10和IL-1β的分泌差异有统计学意义(P<0.05),分别为IL-6由296.90±47.72ng/ml增加到3684.34±381.08ng/ml, GM-CSF由412.50±51.70ng/ml升高到6001.16±502.89ng/ml, IL-10由271.170±97.45ng/ml升高到2495.55±324.78ng/ml,IL-1β由97.27±19.65ng/ml升高到2736.15±495.31ng/ml。而在加用JSI-124组中,IL-6减少到952.38±446.19ng/ml, GM-CSF减少到1129.61±145.18ng/ml, IL-10减少到215.96±141.85ng/ml。IFN-y和TGF-β未见明显改变(P>0.05)。在iMDSCs培养上清中加入IL-6、GM-CSF、IL-10和IL-1β刺激因子,发现加IL-6因子后IDO表达明显升高,而IL-6中和抗体可明显减弱IDO表达,提示IL-6参与STAT3调控IDO表达的过程。建立BALB/c小鼠4T1乳腺癌模型,观测到JSI-124治疗能降低乳腺癌荷瘤鼠模型肿瘤负荷;髓系来源的CD11b+细胞STAT3通路被抑制,伴有NIK和IDO表达的减少。提示体内STAT3-非经典NF-kB-IDO在体内MDSCs中存在,通过阻断STAT3活化可以抑制小鼠乳腺癌的体内生长和转移。结论:iMDSCs中STAT3通路激活非经典NF-κB途径,而非经典NF-κB直接转位到核与IDO启动子区结合引起IDO表达。多种因子在iMDSCs表达升高,其中IL-6参与STAT3调控IDO表达的过程。STAT3-非经典NF-κB-IDO在体内MDSCs中存在,通过阻断STAT3活化可以抑制小鼠乳腺癌的体内生长和转移。