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目的:无血清培养人结直肠癌(Colorectalcancer,以下简称CRC)HCT116悬浮球细胞,鉴定其作为肿瘤干细胞(Cancer Stem Cells,以下简称CSCs)研究模型的可行性,并观察自噬对其干性特征表达的影响。以人CRC HCT116悬浮球细胞作为结直肠癌肿瘤干细胞(Colorectalcancer-Cancer Stem Cells,以下简称CRC-CSCs)的基础模型,探索在奥沙利铂(Oxaliplatin,以下简称OXA)作用下,CRC-CSCs的抗药能力与自噬发生的关系,从而为CRC的优化治疗提供更加新颖的理论依据。方法:(1)探索HCT116球细胞的干性特点及与自噬的关系1)选取CRC中HCT116细胞进行体外培养,并利用无血清培养法培养HCT116悬浮球细胞。2)以HCT116细胞为对照,探索HCT116球细胞的干样特性,同时检测自噬的发生情况:采用克隆形成和裸鼠成瘤实验检测细胞的致瘤能力,Transwell侵袭实验检测细胞的侵袭性,并利用Real-time PCR、Western Blot分别检测CD133(肿瘤干细胞特异表面标记物基因)、SOX-2(干性表达基因)、LC3B(自噬相关特异标记基因)的mRNA和蛋白表达水平。(2)探索自噬对OXA作用下HCT116球细胞干性特点及凋亡的影响1)不同浓度OXA(5μg/ml、10μg/ml、20μg/ml、40μg/ml、80μg/ml)处理HCT116球细胞,CCK-8法检测OXA对HCT116球细胞增殖活性的影响,并计算半数抑制率(IC50),选择合适浓度用于后续实验。2)以HCT116球细胞模型为基础,设置空白组(未加任何药物处理);OXA处理组(OXA:22μg/ml);OXA+3-M组(OXA:22μg/ml+3-M:5mMol/L)。利用流式细胞术检测各组细胞的凋亡发生情况,Sphere-forming成球实验检测细胞自我更新能力,集落形成实验检测细胞的致瘤能力,并采用Real-time PCR、Western Blot法检测SOX-2、LC3B及Caspase-3(凋亡特异标记基因)的mRNA和蛋白表达。结果:(1)HCT116球细胞干样生物学特性和自噬表达情况1)HCT116球细胞具有较强的致瘤能力,克隆集落形成数目显著增多(154.7±4.63VS 41±1.53,P<0.05),裸鼠皮下成瘤率(90%VS 55%)及成瘤体积[(298±85)mm3 VS(92±31)mm3]均显著升高(P<0.05);HCT116球细胞具有较强的侵袭能力,其穿透基底膜的细胞数目显著增多(28.50±0.56 VS 10.66±2.16,P<0.05),差异均具有统计学意义。2)RT-PCR和Western Blot结果显示:HCT116球细胞中CSCs特异标记分子CD133及干性表达基因SOX-2呈现出高表达(P<0.05),差异均具有统计学意义;同时,自噬特异相关基因LC3B的表达同步升高(P<0.05),差异具有统计学意义。(2)自噬对OXA作用下HCT116球细胞干性特点及凋亡的影响1)CCK-8细胞增殖实验结果显示:OXA对HCT116球细胞的生长繁殖具有明显的抑制作用,并且呈现出浓度依赖性,其半数抑制浓度IC50为21.87μg/ml。2)流式细胞术检测结果显示:空白组、OXA处理组、OXA+3-M联合组的凋亡百分比率分别为14.79±0.92%、26.26±1.55%、37.13±1.32%。与空白组相比,OXA组细胞凋亡率显著升高,而OXA+3-M联合组的细胞凋亡率则进一步升高,差异均具有统计学意义(P<0.05)。3)Sphere-forming成球实验结果显示:空白组、OXA处理组、OXA+3-M联合组每视野下新形成的细胞球数量分别为3.03±0.25、7.16±0.31、3.83±0.30。与空白组相比,OXA组的细胞成球数量相对较多,而相较于OXA单药组,OXA+3-M联合组细胞球形成能力则受到明显下调,差异均有统计学意义(P<0.05)。4)克隆形成实验结果显示:空白组、OXA组、OXA+3-M组形成克隆集落数目分别为85.67±5.60、175.72±8.70、77.67±7.71。较空白组而言,OXA组形成的克隆集落数目明显较多,而在加入自噬抑制剂后其克隆集落数目相对减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。5)Real-time PCR检测结果显示:OXA处理后,剩余HCT116球细胞中SOX-2、LC3B和Caspase-3的mRNA表达水平较高,而在OXA+3-M联合作用时球细胞中SOX-2、LC3B的mRNA表达相对受到下调,而Caspase-3的mRNA表达则进一步升高,差异均具有统计学意义(P<0.05)。6)Westen Blot结果显示:与RT-PCR结果一致,OXA组剩余的HCT116球细胞中SOX-2、LC3B及Caspase-3的蛋白表达水平较高(P<0.05),而在添加自噬抑制剂3-M后SOX-2、LC3B蛋白表达水平受到下调,同时Caspase-3蛋白表达继续升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)HCT116悬浮球细胞具有明显的CSCs样生物学特点,能够作为初步研究CRC-CSCs的理想模型。(2)HCT116球细胞具有的较强干性特征与自噬的高活性密切相关,提示自噬可能具有促进CRC-CSCs恶性程度并维持其干性表达的作用。(3)OXA的利用可能具有促进CRC-CSCs富集的作用。(4)自噬可能通过抑制OXA诱导的细胞凋亡以及促进对CRC-CSCs样细胞干性特征的表达,从而增强CRC-CSCs样细胞对OXA的药物抵抗性。