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肿瘤的恶性进展与巨噬细胞极化微环境密切相关。在肿瘤的形成中,极化的M2型巨噬细胞创造了一种炎性环境促进肿瘤生长。然而,巨噬细胞极化微环境与肿瘤进展是否有直接关系,至今尚无定论。因此,明确巨噬细胞极化微环境促进肿瘤发展的机制对肿瘤治疗甚为关键。本课题以肺癌为研究对象,目的是研究巨噬细胞极化微环境对肺癌的促进及药物治疗,以期为肺癌防治提供有效措施。本研究首先考察体外巨噬细胞极化微环境对LLC细胞是否有直接影响,采用小鼠腹腔巨噬细胞(PEMs),用LPS(10 ng/ml)将PEMs极化为M1型巨噬细胞;用IL-4(10 ng/ml)诱导PEMs为M2型巨噬细胞;通过荧光双染法检测极化的巨噬细胞与LLC细胞共培养;MTT法和PCNA免疫荧光法检测巨噬细胞条件培养基对LLC细胞增殖影响;细胞划痕实验、Transwell实验分析巨噬细胞条件培养基对LLC细胞迁移、侵袭的关系。此外,本课题还研究了体外巨噬细胞极化微环境对新生血管生成的影响,MTT法和PCNA免疫荧光法检测巨噬细胞条件培养基对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的促增殖作用;伊文斯兰渗出法检测HUVEC细胞体外通透性;鸡胚尿囊膜(CAM)模型研究巨噬细胞条件培养基对新生血管形成的影响。接着,为探索巨噬细胞极化微环境促癌机制,我们用AO/EB荧光双染法检测细胞凋亡;免疫荧光法检测自噬相关蛋白LC3-B、P62表达;DQ-Green BSA降解实验观察细胞溶酶体活性;DAF-2 DA和DCF-DA分别检测细胞内NO和ROS。最后,我们建立乌拉坦诱导的小鼠肺癌模型,流式细胞术和Western Blot检测肺癌小鼠肺泡细胞中巨噬细胞表型;ELISA试剂盒检测肺癌小鼠血清中5-HIAA和肺泡灌洗液中IFN-γ、IL-12、TNF-α、TGF-β、IL-10、IL-4含量;免疫组化法检测小鼠肺组织中LC3-B、P62和CD31蛋白的表达;伊文斯兰渗出法检测肺血管通透性。另外,为充分证明巨噬细胞极化微环境促进肺癌发生的机制,我们使用巨噬细胞耗竭剂、自噬抑制剂和血管保护剂治疗肺癌小鼠,观察其对肺癌发生的阻止作用。本文结果表明,M1型巨噬细胞对LLC细胞吞噬能力明显比极化前强,而M2型巨噬细胞对LLC细胞吞噬能力明显比极化前弱。极化的M1型和M2型巨噬细胞条件培养基对LLC细胞增殖、迁移、侵袭无明显影响,然而,我们意外的发现M2型巨噬细胞条件化培养基能促进体外HUVEC的增殖、增加HUVEC细胞体外通透性、诱导鸡胚尿囊膜(CAM)新生血管形成,而M1型巨噬细胞条件化培养基对此没有影响。机制研究显示,1%血清饥饿条件下,M2型巨噬细胞条件培养基明显增加HUVEC细胞自噬小体及LC3-B蛋白表达,但减少自噬底物P62蛋白和DQ-Green BSA的降解,而自噬抑制剂氯喹在不影响HUVEC细胞增殖浓度下降低HUVEC通透性。此外,我们也发现,M2型巨噬细胞条件化培养基可以增加HUVEC细胞内NO和ROS水平,使用氯喹抑制自噬后可降低细胞内NO和ROS水平。最后,我们在体内实验中观察到乌拉坦诱导的小鼠肺癌增加肺泡M2型巨噬细胞比例,促进肺组织LC3-B表达,抑制P62蛋白降解。同时,乌拉坦诱导的小鼠肺癌促进新生血管标志物CD31蛋白表达、增加血清血管紊乱标志物5-HIAA水平、提高肺血管通透性。氯屈膦酸钠脂质体诱导的M2型巨噬细胞耗竭、氯喹诱导的自噬抑制和丹酚酸B诱导的血管保护均可明显减少小鼠肺部肿瘤数、CD31蛋白表达、5-HIAA水平和肺血管通透性,降低新生血管异常和肺癌发生率。综上所述,M2型巨噬细胞微环境促进肺癌发展的机制不是直接刺激肿瘤增殖,而是通过诱导自噬性新生血管形成促进肺癌的发展。抑制M2型巨噬细胞生成、减少自噬或保护血管均可成为有前景的肺癌防治措施。