骨髓间充质干细胞促进鼻咽癌细胞骨侵袭和骨溶蚀能力的机制研究

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1、分类号VDC：博士学位论文密级：骨髓间充质干细胞促进鼻咽癌细胞骨侵袭和骨溶蚀能力的机制研究Bonemarrowderivedmesenchymalstemcellspromoteosteob，ticbonemetastasisofnasopharyngealCarClnoma作者姓名：张李洋＼学科专业：病理学与病理生理学学院(系、所)：中南大学肿瘤研究所指导老师：李桂源教授论文答辩日期答辩委员会主中南大学二O一二年十月原创性声明{嘶眦㈣咖㈣嘶瞄蛾Y2423379本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工

2、作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将

3、本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：——导师签名——日期：——年一月一日本课题受如下基金资助：国家自然科学基金资助项目：30971497，81272255湖南省自然科学基金资助项目：10JJ7003高等学校学科创新引智计划资助项目：l11．2．12湖南省研究生科研创新项目：CX201OB039中南大学优秀博士学位论文培育支持计划博士学位论文中文摘要摘要间充质干细胞是具有自我更新和多向分化潜能的间质细胞，能向受损部位和肿瘤定向迁移，被认为是肿瘤微环境的重要组成成分，同

4、时也被视为肿瘤靶向基因治疗的候选载体。但是，间充质干细胞与肿瘤之间的关系存在很大的争议。有研究表明间充质干细胞能促进肿瘤的增殖、侵袭和转移；同时也有研究报道了间充质干细胞抑制肿瘤细胞生长的结论。鼻咽癌骨转移是晚期的多发事件，严重威胁患者的生存和生活质量。肿瘤细胞的骨转移与肿瘤细胞微环境作用密切相关。作为肿瘤重要的基质细胞，骨髓来源间充质干细胞分泌大量的细胞因子，其多向分化潜能对于肿瘤细胞的侵袭转移能力有重要的影响。因此，我们的研究旨在阐明间充质干细胞作为肿瘤的微环境，促进肿瘤的侵袭转移，增强其骨溶蚀能力和骨转移倾向性

5、的机制。【肿瘤环境促进骨髓间充质干细胞向巨噬细胞分化】我们采用细胞与细胞直接接触和Transwell的共培养体系，研究骨髓间充质干细胞与鼻咽癌细胞之间的相互作用。利用流式细胞术和Real—timePCR，证实共培养后的间充质干细胞具有造血系细胞和前体巨噬细胞的分子表型，如：CD34、CD45、CDllb、CD68、僦I、cSFlR等呈阳性表达。细胞因子芯片结果证实间充质干细胞在肿瘤环境中发生分化后，细胞分泌因子明显改变，并能对LPS的刺激产生应答。肿瘤环境中的间充质干细胞表现出巨噬细胞的生物学功能，如：吞噬功能和一氧

6、化氮(nitricoxide，No)的合成分泌。钙离子是重要的胞内信使，参与调控基因表达和细胞分化。共培养后的间充质干细博士学位论文中文摘要胞细胞内钙离子浓度明显减少。在共培养体系中，用维拉帕米阻滞细胞膜上钙离子通道后，间充质干细胞表达造血系细胞分子表型CD34、CD45和CDllb的比例明显增高。揭示在肿瘤环境中，减少间充质干细胞的钙内流能够加速促使其向造血系细胞分化。总之，在肿瘤环境中，间充质干细胞能够发生跨系分化，表达造血系细胞的分子表型，进而分化为巨噬细胞；而减少间充质干细胞的钙内流能够促进这一分化过程。【骨

7、髓间充质干细胞增强鼻咽癌细胞侵袭转移能力，促进骨转移的发生】建立尾静脉注射转移模型和皮下移植瘤模型，结合IVIS动物活体成像技术，并应用体外细胞模型，考察间充质干细胞与鼻咽癌细胞在体内外相互作用，明确间充质干细胞对于肿瘤细胞生物学能力的影响。结果显示，间充质干细胞明显促进肿瘤的生长和侵袭转移能力。皮下成瘤实验、体内成像实验和CT结果，均证实共培养后鼻咽癌细胞的骨转移倾向性和骨骼溶蚀能力显著增强。伤口愈合实验证明与间充质干细胞共培养后，鼻咽癌细胞胍1和加忆1的迁移能力明显增强。流式细胞术、AlizarinRedS染色以

8、及碱性磷酸酶染色实验证明间充质干细胞促进鼻咽癌细胞腿1、5．8F、6．10B胞内钙离子浓度增加，产生钙沉积，碱性磷酸酶表达增高。细胞因子芯片结果和皮下移植瘤切片免疫组化结果证实间充质干细胞促进鼻咽癌细胞的骨桥蛋白表达。以上实验结果揭示了间充质干细胞与鼻咽癌细胞共培养后，促使鼻咽癌细胞发生“骨拟态”，增强其骨转移倾向性和骨溶蚀能力。【间充质干细胞