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人脐带间充质干细胞条件培养基对KGN细胞的抗肿瘤作用及机制研究

摘要脐带间充质干细胞(Umbilicalcordmesenchymalstemcells,UCMSCs)是一类具有自我更新和多向分化能力的干细胞,具有来源广泛、采集简便、扩增迅速、调节免疫以及分泌多种细胞因子等优势,对肿瘤组织表现出独特的趋向性,这种趋向性促使间充质干细胞(Mesenchymalstemcells,MSCs)靶向迁移到肿瘤部位聚集于肿瘤组织,在肿瘤的细胞治疗、靶向治疗等方面有较高的潜力和临床应用前景。然而,MSCs与肿瘤的关系一直存在争议,部分研究表明MSCs具有抗肿瘤的作用,而另一些研究表明MSCs具有促进肿瘤发生发展的作用。这种矛盾的结果一方面可能与不同肿瘤细胞对不同组织来源的MSCs的敏感性不同有关,另一方面,目前相关体外研究都未将肿瘤细胞失去接触抑制这一重要肿瘤发生发展机制考虑在内。<br>  卵巢颗粒细胞瘤(Ovariangranulosacelltumor,OGCT)是一种起源于卵巢性索基质细胞的恶性肿瘤,其特点是术后数年易复发,并有可能发展为转移性恶性肿瘤。迄今为止,对于晚期和复发的OGCT,还没有标准的治疗方法。<br>  UCMSCs在培养过程中会释放多种细胞因子到培养基中,这种培养基被称为条件培养基(Conditionedmedium,CM)。研究表明,UCMSCs主要是以旁分泌的方式发挥其生物学功能,而UCMSCs-CM中含有大量UCMSCs的旁分泌产物,包括外泌体和细胞因子等。肿瘤细胞有一个关键生物学特性是失去接触抑制,目前虽然有许多关于UCMSCs-CM对肿瘤细胞作用的报道,但很少有人关注UCMSCs-CM与肿瘤细胞接触抑制之间的关系。本研究在细胞水平上研究UCMSCs-CM对卵巢颗粒细胞瘤细胞(Granulosatumorcellline,KGN)的增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响,进一步筛选出UCMSCs-CM中发挥抗肿瘤作用的成分,并从肿瘤细胞失去接触抑制的角度探究UCMSCs的抗肿瘤机制,为开发用于临床治疗卵巢颗粒细胞瘤的无细胞生物制品提供理论与试验依据。<br>  主要研究结果如下:<br>  (1)通过组织块法成功分离出人类脐带间充质干细胞,分离出的细胞表达间充质干细胞表面标志物CD29、CD44、CD90、CD105,不表达造血干细胞表面标志物CD34和CD45,并且具有成骨,成软骨和成脂肪的三系分化能力。抗体芯片检测出UCMSCs-CM中含有多种细胞因子,含量从高到低依次为脂联素(Adiponectin)、纤溶酶原激活物抑制因子-1(SerpinE1)、白介素-8(IL-8)、正五聚蛋白3(Pentraxin3)、人载脂蛋白A-1(ApolipoproteinA-1)、Dickkopf相关蛋白-1(Dkk-1)、维生素D结合蛋白(VitaminDBP)、壳多糖酶3样蛋白1(Chitinase3-like1)、人单核细胞趋化蛋白3(MCP-3)、人单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)等。<br>  (2)在KGN细胞处于接触状态(接种密度1.5×105个细胞/cm2)时,UCMSCs-CM显著抑制KGN细胞增殖、迁移和侵袭,诱导细胞周期阻滞于G1期,促进细胞凋亡。但是当KGN细胞处于未接触状态(接种密度3×103个细胞/cm2)时,UCMSCs-CM对KGN细胞的增殖、细胞周期、凋亡、迁移和侵袭没有显著影响。<br>  (3)在KGN细胞处于接触状态时,UCMSCs-CM激活KGN细胞内Hippo信号通路。Hippo信号通路抑制剂XMU-MP-1可以逆转UCMSCs-CM对KGN细胞内Hippo信号通路的激活作用以及对KGN细胞活力、细胞周期、细胞凋亡和细胞侵袭的影响。在KGN细胞处于未接触状态时,UCMSCs-CM不能激活KGN细胞内Hippo信号通路。<br>  (4)无论KGN是否处于接触状态,UCMSCs来源的外泌体对KGN细胞活力、迁移能力、Hippo信号通路关键蛋白表达均没有显著影响。<br>  (5)UCMSCs-CM中含量最高的脂联素在KGN细胞处于接触状态时,通过激活细胞内Hippo信号通路显著抑制KGN细胞增殖、促进细胞凋亡。外源性脂联素和UCMSCs-CM具有相同抗肿瘤的作用。<br>  综上所述,UCMSCs-CM通过激活Hippo通路调控KGN细胞恢复接触抑制,从而抑制KGN细胞活力、细胞迁移和侵袭,诱导细胞周期阻滞,并促进细胞凋亡。进一步的研究表明,UCMSCs-CM中的脂联素介导了其在KGN细胞中的抗肿瘤作用。

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