摘要目的 构建口腔鳞状细胞癌-血管内皮细胞共培养的微流控芯片,验证两种细胞的相互作用,并将芯片用于测试化疗药与抗血管生成药物的疗效.方法 设计以多孔聚对二甲苯膜分隔的双层聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片,上下腔室分别接种人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和人舌鳞癌细胞(WSU-HN6).进行流体力学分析,计算芯片内的相对压力、流速和剪切力.对上层HUVEC与下层HN6细胞分别设置单独培养及二者共培养的条件.将HUVEC分为单独培养组(即对照组)与在芯片下层添加HN6细胞的共培养组.将HN6细胞也分为单独培养组(即对照组)与在芯片上层添加HUVEC的共培养组.采用qRT-PCR检测两组HUVEC的血管内皮生长因子(VEGF)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)、白细胞介素-8(IL-8)mRNA表达水平;免疫荧光染色检测VE-钙黏蛋白(VE-cadherin)的表达情况,跨细胞电阻检测HUVEC屏障功能,血管形成实验检测HUVEC的成管能力.采用CCK-8试剂盒检测HN6细胞活力,qRT-PCR检测HN6细胞的VEGF、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、E-钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)mRNA表达水平,免疫荧光染色检测上皮-间充质转化(EMT)相关标志物表达情况,划痕实验检测HN6细胞迁移能力,TUNEL染色检测HN6细胞凋亡情况.结果 芯片入口培养基流速设为100 μm/s,可模拟生理状态下的流动条件.共培养组HUVEC的VEGF和ICAM-1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01),血管形成实验连接点数(P<0.05)和小管总长度(P<0.01)明显增加,跨细胞电阻降低,VE-cadherin形态不完整.qRT-PCR检测结果显示,与单独培养的HN6细胞相比,共培养组HN6细胞活力无明显变化,VEGF、N-cadherin mRNA表达水平明显升高(P<0.05),E-cadherin mRNA表达水平明显降低(P<0.05).免疫荧光染色显示,EMT相关标志物的蛋白表达变化与qRT-PCR结果一致,Vimentin(P<0.001)、N-cadherin(P<0.01)蛋白表达水平明显升高,E-cadherin蛋白表达水平明显降低(P<0.05).共培养组HN6细胞24 h划痕愈合率明显高于单独培养组(P<0.01),添加贝伐珠单抗可抑制细胞迁移(P<0.0001)且后者浓度越高、抑制作用越强.贝伐珠单抗对HN6细胞没有杀伤作用,也不能改变其对化疗药物的敏感性.结论 本研究设计的双层微流控芯片可模拟HN6与HUVEC的相互作用,进而用于药物筛选.