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文檔簡介
1、近年來,腫瘤干細(xì)胞(Cancer Stem Cells, CSCs)假說在相關(guān)領(lǐng)域掀起了巨大的騷動,此學(xué)說認(rèn)為:腫瘤是由其自身的干細(xì)胞所維持的。這群細(xì)胞或者處于休眠狀態(tài)或者不斷的分裂出腫瘤細(xì)胞導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,也參與了腫瘤耐藥、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的機制。進一步的了解CSCs的特點將有助于早期預(yù)防腫瘤發(fā)生和增加腫瘤治療方法的選擇性。近幾年從多種腫瘤中成功的分離出CSCs,比如乳腺癌、前列腺癌、腦癌和結(jié)腸癌等等,盡管如此,干細(xì)胞的存在與否仍然是
2、個備受爭議的話題。
肝細(xì)胞癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)是一種高度惡性腫瘤,因其轉(zhuǎn)移早,預(yù)后差,如何治療HCC是醫(yī)學(xué)界的一大世界性難題。肝癌干細(xì)胞(Hepatic cancer stem cells, HCSCs)是體外研究治療策略的非常好的模型,正是如此,HCSCs的分離與鑒別是至關(guān)重要的,只有獲得了純正的HCSCs,后續(xù)的研究才有可信度。目前常用的分選HCSCs的方式種類繁多,主要是針對其
3、表面分子標(biāo)志物的識別如CD133和EpCAM,應(yīng)用熒光活化細(xì)胞分選系統(tǒng)(Fluorescence-activated Cell Sorting, FACS)及磁性活化細(xì)胞分選系統(tǒng)(Magnetic-activated Cell Sorting, MACS)來分選,然而,分選HCSCs的標(biāo)志物特異性是有爭議的。為了彌補這個缺憾,有不少學(xué)者嘗試?yán)酶杉?xì)胞能夠?qū)晒馊玖螲oechst33342或者羅丹明123外排的特性,通過FACS篩選出邊緣
4、群(Side Population, SP)細(xì)胞的方法富集HCSCs,此方法非常有效,但是最近的研究表明,染料Hoechst33342可損傷細(xì)胞以致影響實驗的準(zhǔn)確性,以及SP細(xì)胞的假陽性,這些都限制了該方法的廣泛應(yīng)用。因此我們選擇了另外一種方法,即密度梯度離心。根據(jù)前期我實驗室建立的分離胎肝干/祖細(xì)胞(Fetal Liver Stem/Progenitor Cells, FLSPCs)的三步分離法,我們以改進的設(shè)計進行大鼠HCSCs的分
5、離。
研究目的:
基于 HCSCs的物理特性,使用Percoll連續(xù)密度梯度離心方法富集HCSCs,并通過細(xì)胞形態(tài)學(xué)、功能學(xué)等方法檢測其是否具有干性,最后以非肥胖糖尿病/重癥聯(lián)合免疫缺陷小鼠(Non-Obese Diabetic mice with Severe Combined Immunodeficiency Disease, NOD/SCID mice)成瘤實驗來驗證所分選細(xì)胞的致瘤能力。
研究方法:
6、
F334大鼠行二乙基亞硝胺(Diethylnitrosamine, DENA)腹腔注射建立肝癌模型,確認(rèn)成癌后提取原代肝癌細(xì)胞并體外培養(yǎng),經(jīng)過差速消化法初步純化細(xì)胞,擴增至足量后行Percoll連續(xù)密度梯度離心,根據(jù)密度指示珠標(biāo)識將細(xì)胞分為四層并繼續(xù)培養(yǎng)。
首先將所分選細(xì)胞分別行透射電鏡、鬼筆環(huán)肽染色觀察細(xì)胞的形態(tài),并做AFP和CK-19免疫熒光染色確定細(xì)胞來源。其次通過流式細(xì)胞術(shù)和熒光實時定量檢測各層細(xì)胞的CSC
7、s標(biāo)記水平。繼而通過繪制生長曲線、Transwell實驗檢驗各層細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,最后行NOD/SCID小鼠成瘤實驗檢測細(xì)胞的致瘤能力。
研究結(jié)果:
Percoll離心所得四層細(xì)胞,由AFP和CK-19免疫熒光染色可知均為肝細(xì)胞性肝癌來源;透射電鏡、鬼筆環(huán)肽染色發(fā)現(xiàn)第3層細(xì)胞有干細(xì)胞的形態(tài)表現(xiàn),且纖毛和偽足較多;生長曲線、侵襲實驗均可見第3層細(xì)胞具有最強的增殖、遷移和侵襲能力;流式細(xì)胞術(shù)得出第3層細(xì)胞EpC
8、AM與AFP陽性表達最高,分別為(84.5±8.31)%和(85.2±8.31)%;Realtime-PCR證實,第3層細(xì)胞的EpCAM和AFP的mRNA表達最高,分別為(111.34±5.59)和(13.76±0.95),第3層的CD133表達為(17.16±0.42),與第2層、4層差異有統(tǒng)計學(xué)意義,但與第1層差異無統(tǒng)計學(xué)意義;NOD/SCID小鼠成瘤實驗顯示,1×104個/ml濃度的第3層細(xì)胞成瘤率為100%,且成瘤最早、體積最大
9、,移植瘤鏡下顯示為腫瘤細(xì)胞且來源為肝細(xì)胞性肝癌,同時觀察到肝臟也受到了不同程度的侵害,充分說明了此層細(xì)胞的致瘤能力強,并可能歸巢性的損傷了肝臟。
研究結(jié)論及意義:
利用Percoll連續(xù)密度梯度離心從原代培養(yǎng)的大鼠肝癌細(xì)胞中分離出的第3層細(xì)胞,形態(tài)學(xué)上與CSCs相似,功能學(xué)中增殖、侵襲和致瘤能力均強于其他層腫瘤細(xì)胞,經(jīng)過證實,此層細(xì)胞就是我們所需要的HCSCs。
該實驗方法與表面標(biāo)志分選相比,雖然精度稍差,
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