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目的:肿瘤干细胞(Cancer Stem Cells,CSCs)是目前肿瘤研究的热点之一,在甲状腺领域的研究发现不仅原代培养的人甲状腺细胞中存在着成体干细胞,甲状腺肿瘤中同样存在着肿瘤干细胞。利用流式荧光激活分选(Fluorescent Activated Cell Sorting, FACS)技术,Mitsutake等成功地从甲状腺肿瘤细胞株中分离出具有干细胞特性的侧群(side population, SP)细胞。基于以上研究基础,本研究运用FACS技术从人甲状腺未分化癌细胞株中分选具有干细胞特性的侧群细胞,同时比较侧群细胞和非侧群(non-SP)细胞生长、成瘤及侵袭性的差异,并且初步探讨侧群细胞内有无上皮细胞间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的异常激活,从而探索肿瘤干细胞在甲状腺未分化癌发生、发展及转移过程中发挥的作用。方法:以多种人甲状腺未分化癌细胞株为对象,(1)利用干细胞高表达ABCG2转运体,可将荧光染料Ho泵出胞外的特性,运用双波长流式细胞仪从三种甲状腺未分化癌细胞株(HTh74, SW1736,C643)中分选出具有干细胞特性的侧群细胞;(2)通过半定量PCR比较侧群和non-SP细胞的干细胞标志OCT4,肿瘤耐药基因ABCG2、MDR1,EMT标记物E-Cadherin、β-catenin、Snail、Slug、 L1CAM、LAMC2以及肿瘤转移相关基因MMP2、UPA、UPAR表达情况;(3)体外培养侧群与ron-SP细胞两周后,再次进行流式荧光激活检测,评估两组细胞的自我更新能力;(4)采用体外克隆形成及细胞侵袭迁移实验比较两组细胞群的克隆形成能力和侵袭转移能力;(5)观察在不同培养条件下侧群细胞的生长形态,并运用流式荧光激活检测法及BRDU染色鉴定侧群细胞的体外增殖情况。结果:(1)人甲状腺未分化癌细胞株中存在具有干细胞特性的侧群细胞;(2)半定量PCR结果显示该侧群细胞高表达干细胞标志OCT4以及肿瘤耐药基因ABCG2的、MDR1;(3)在体外培养中,侧群细胞可产生侧群细胞和非侧群细胞,具有自我更新和不对称分裂的能力:(4)体外克隆形成试验结果显示侧群细胞克隆形成率明显高于非侧群细胞(P<0.05);(5)侵袭迁移试验结果显示侧群细胞和非侧群细胞穿透Transwell小室的细胞数不仅呈时间依赖性的增加,而且侧群细胞穿透[ranswell小室的细胞数明显高于非侧群细胞(P<0.05);(6)在侧群细胞中,EMT相关基因β-catenin、Snail、Slug、L1CAM、LAMC2的mRNA表达量较非侧群细胞明显升高,而E-Cadherin表达下降(P<0.05),同时肿瘤转移相关基因MMP2、UPA、UPAR在侧群细胞中的表达明显高于非侧群细胞(P<0.05),提示在侧群细胞中发生了EMT激活,进而可能引起该群细胞的侵袭转移;(7)侧群细胞在含bFGF和EGF、无血清培养条件下能进行体外增殖。结论:(1)甲状腺肿瘤细胞中存在具有干细胞特性的侧群细胞:该群细胞高表达干细胞标记OCT4及肿瘤耐药基因ABCG2、MDR1,并能在体外进行自我更新和不对称分裂;(2)侧群细胞具有更强的体外克隆和侵袭转移能力;(3)侧群细胞中EMT的异常激活促进了该群细胞的侵袭转移。因此侧群细胞可能是肿瘤耐药、复发、转移的根源,今后的研究方向是要针对该侧群细胞的靶向治疗。