探讨癌相关成纤维细胞(CAFs)来源的外泌体对骨肉瘤侵袭及转移的影响。
方法利用人源骨肉瘤细胞株Saos-2采用差速贴壁法分离、培养CAFs，显微镜下观察CAFs的形态，免疫组织化学观察α-SMA蛋白表达对CAFs进行鉴定。培养CAFs，采用ExoQuick-TC外泌体提取试剂盒分离外泌体。通过透射电镜观察外泌体形态，Western blot检测外泌体特异性标记蛋白β-actin、CD63表达情况对外泌体进行鉴定。培养人源骨肉瘤细胞株Saos-2，分为外泌体组和对照组，采用细胞划痕及Transwell小室实验观察外泌体对Saos-2细胞迁移和侵袭能力的影响。选取一级5周龄BALB/c-nu雌性裸鼠12只，按编号随机分为外泌体组和对照组，每组6只。两组均采用皮下移植成瘤法在裸鼠右侧背部皮下接种人骨肉瘤Saos-2细胞与Matrigel基质胶混合悬液，建立裸鼠骨肉瘤肿瘤模型。造模结束后即刻进行尾静脉注射：外泌体组每只裸鼠通过尾静脉注射浓度为0.1 μg/μL的外泌体悬液30 μL，对照组裸鼠尾静脉注射等量生理盐水，两组均1次/周，共注射6次。第1次注射后每日观察裸鼠成瘤情况，从裸鼠右侧背部皮下可触及肿块开始，测量两组裸鼠肿块的最长径和最长径的最大垂直短径，计算肿瘤体积，此后每周测量1次，共测量6次。完成最后一次测量后腹腔麻醉断椎法处死裸鼠，完整取出肿块并称重。取裸鼠肺组织进行切片HE染色观察两组裸鼠肺转移情况。
结果显微镜下观察CAFs呈长梭形，排列杂乱，无方向性；细胞免疫组织化学染色结果显示：CAFs的α-SMA蛋白表达阳性，提示CAFs提取成功。电镜观察外泌体呈70～100 nm圆形或椭圆形膜性囊泡状结构；Western blot结果显示外泌体中CD63蛋白呈高表达，β-actin蛋白表达较弱，提示成功分离CAFs来源外泌体。细胞划痕实验、侵袭实验结果显示：外泌体组细胞迁移距离、迁移率、侵袭细胞数目分别为(0.19±0.02)mm、0.81%±0.11%、(53.67±5.69)个，均高于对照组的(0.81±0.11)mm、0.32%±0.11%、(31.67±8.08)个，差异均有统计学意义(t＝6.209、6.209、3.856, P值均<0.01)。外泌体组和对照组12只裸鼠采用皮下移植成瘤法接种人骨肉瘤Saos-2细胞与Matrigel基质胶混合悬液，均造模成功，实验过程中无一例动物死亡。两组裸鼠均于第1次注射肿瘤细胞后1周触及肿块，肿瘤体积均随着时间的延长明显增大，差异均有统计学意义(F＝49.428、8.477, P值均<0.05)。两组间比较，第1、2次测量肿瘤体积，差异均无统计学意义(P值均>0.05)；而第3～6次测量肿瘤体积，外泌体组均大于对照组，差异均有统计学意义(t＝4.697、4.825、3.516、2.706, P值均<0.05)。测量6次后处死裸鼠，剥除肿瘤，外泌体组肿瘤质量(1.62±0.29)g大于对照组(1.00±0.43)g，差异有统计学意义(t＝2.929, P<0.05)。肺组织切片HE染色结果显示，两组裸鼠均发生肺转移，外泌体组肺组织转移灶数量为6.63(3，17)个，多于对照组的1.17(0，3)个，差异有统计学意义(W＝36.000, P<0.01)。
结论CAFs来源的外泌体可增加骨肉瘤细胞株Saos-2的迁移及侵袭能力，同时促进骨肉瘤的生长和肺转移的形成。