鄭麗紅,劉翊,朱雪瓊
(溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 婦產(chǎn)科,浙江 溫州 325027)
宮頸癌在女性惡性腫瘤中的死亡率位居第三,尤其是晚期宮頸癌患者,其5年生存率僅為40%[1-2]。目前,對(duì)于晚期宮頸癌患者,順鉑是最有效的化療藥物,然而順鉑缺乏對(duì)宮頸癌的靶向功能[3-4],因此,探索靶向治療宮頸癌的方法十分必要。
間充質(zhì)干細(xì)胞是成人非造血干細(xì)胞,廣泛存在于各種器官和組織的基質(zhì)[5]。研究表明,間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)許多類型的實(shí)體瘤具有趨向性,如肝癌、前列腺癌、膠質(zhì)瘤、骨髓瘤等[6-9],可作為靶向治療的良好載體。也有研究發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細(xì)胞可作為載體細(xì)胞攜帶TRAIL、IL-21、IFN-β等因子靶向治療腫瘤[10-12]。本研究提取人脂肪組織來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞(human adipose tissue derived mesenchymal stem cell,hATMSC),并探討其對(duì)宮頸鱗癌細(xì)胞和腺癌細(xì)胞的趨化性,為將間充質(zhì)干細(xì)胞研發(fā)成為宮頸癌靶向治療載體提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 材料 研究方案經(jīng)溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。皮下脂肪取自溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院行剖宮產(chǎn)手術(shù)的產(chǎn)婦,均已簽署知情同意書。人宮頸鱗癌細(xì)胞SiHa、MS751、C33-A、CaSki及宮頸腺癌細(xì)胞Hela均購(gòu)于中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞研究所細(xì)胞庫(kù)。分化培養(yǎng)基購(gòu)于美國(guó)Gibco公司;流式表型鑒定相關(guān)的CD90、CD44、CD105、HLAABC、CD34、CD45和HLA-DR抗體均購(gòu)于美國(guó)BD公司。
1.2 hATMSC分離培養(yǎng) 無(wú)菌條件下取剖宮產(chǎn)手術(shù)患者的皮下脂肪組織1 cm×1 cm×2 cm,將脂肪組織與表面的結(jié)締組織包膜及血管相分離后,用含4%青鏈霉素的PBS洗3次,剪碎后加入0.075% I型膠原酶,于37 ℃水浴孵60 min。用含血清的培養(yǎng)基終止消化,細(xì)胞濾器過(guò)濾,離心,PBS洗2次。用低糖DMEM+10%胎牛血清+1%青鏈霉素重懸,接種到T25細(xì)胞培養(yǎng)瓶培養(yǎng)。48 h后首次換液。
1.3 hATMSC多向分化誘導(dǎo)及檢測(cè) hATMSC以1×105/mL的密度接種于6孔板中,進(jìn)行多向分化誘導(dǎo)及檢測(cè):①誘導(dǎo)分化為成骨細(xì)胞:加入成骨分化培養(yǎng)基誘導(dǎo)14 d,誘導(dǎo)完成后進(jìn)行堿性磷酸酶染色;②誘導(dǎo)分化為脂肪細(xì)胞:加入成脂分化培養(yǎng)基誘導(dǎo)14 d,誘導(dǎo)完成后進(jìn)行油紅染色。
1.4 流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)hATMSC表面標(biāo)志物 取生長(zhǎng)良好的第3代間充質(zhì)干細(xì)胞,胰酶消化,用含2.5%胎牛血清的PBS封閉10 min,收集細(xì)胞,分別加入相應(yīng)抗體,4 ℃下避光孵育30 min,最后用200 μL PBS重懸后用流式細(xì)胞儀檢測(cè)。
1.5 qRT-PCR檢測(cè)hATMSC中OCT-4 mRNA的表達(dá) 取第4~第6代hATMSC,用Trizol提取總RNA,取1 μg總RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,反應(yīng)總體積20 μL。OCT-4引物:上游5’-CGTGAAGCTGGAGAAGGAGAAGCT-3’;下游5’-CAA GGGCCGCAGCTTACACATGTT-3’;GAPDH為內(nèi)參:上游5’-AAGAAGGTGGTGAAGCAGG-3’;下游5’-GTCAAAGGTGGAGGA GTGG-3’。取1 μL cDNA,按照qRT-PCR試劑盒說(shuō)明書操作,采用10 μL反應(yīng)體系。反應(yīng)條件如下:95 ℃預(yù)變性5 min,95 ℃變性10 s,60 ℃退火10 s,72 ℃延伸10 s,共循環(huán)45次。成纖維細(xì)胞中OCT-4 mRNA的表達(dá)作為對(duì)照組。
1.6 Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)hATMSC向5種宮頸癌細(xì)胞的趨化 分別將生長(zhǎng)狀態(tài)良好的5種宮頸癌細(xì)胞按1×105/孔接種于Transwell下室,同時(shí)設(shè)置陰性對(duì)照組為不含腫瘤細(xì)胞的無(wú)血清培養(yǎng)基。第2天,將腫瘤細(xì)胞換液為無(wú)血清的培養(yǎng)基。將生長(zhǎng)狀態(tài)良好的hATMSC用無(wú)血清的低糖DMEM培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞濃度,每孔2×104個(gè)細(xì)胞,加入Transwell上室,并將Transwell上室置入含腫瘤細(xì)胞和不含腫瘤細(xì)胞的無(wú)血清培養(yǎng)基。放入37 ℃、5% CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),24 h后取出Transwell上室,結(jié)晶紫染色。顯微鏡下(×100)觀察向下室遷移的hATMSC數(shù)目。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 數(shù)據(jù)采用Stats統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。各組資料以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,方差齊的2組之間采用LSD法進(jìn)行比較,方差不齊的2組之間采用Dunnett’s法進(jìn)行比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 hATMSC的形態(tài)學(xué)觀察 原代培養(yǎng)細(xì)胞48 h后,鏡下可見(jiàn)散在貼壁梭形細(xì)胞。繼續(xù)培養(yǎng),細(xì)胞形態(tài)逐漸均一,排列呈魚群樣。約1周后細(xì)胞融合度至80%左右,此時(shí)進(jìn)行細(xì)胞傳代。第3代后的hATMSC均勻良好。第3~第10代的細(xì)胞形態(tài)無(wú)明顯改變,均呈旋渦狀,見(jiàn)圖1。
2.2 hATMSC分化能力 用成骨、成脂培養(yǎng)基誘導(dǎo)14 d,堿性磷酸酶染色后看到成片的深棕色鈣沉積顆粒,油紅染色看到紅色脂滴,見(jiàn)圖2。
圖1 hATMSC形態(tài)學(xué)觀察(×100)
2.3 hATMSC表型鑒定結(jié)果 間充質(zhì)干細(xì)胞特異性標(biāo)志物CD90、CD44、CD105、HLA-ABC陽(yáng)性率分別為(99.08±0.56)%、 (99.45±0.54)%、 (98.61±0.50)%和(97.45±4.28)%,而造血干細(xì)胞標(biāo)志物CD34和CD45的陽(yáng)性表達(dá)率僅為(0.17±0.02)%、 (0.02±0.02)%,HLA-DR的陽(yáng)性率為(0.02±0.02)%,提示間充質(zhì)表型陽(yáng)性,而造血干細(xì)胞表型為陰性,符合間充質(zhì)干細(xì)胞的特點(diǎn),見(jiàn)圖3。
2.4 qRT-PCR檢測(cè)hATMSC中OCT-4 mRNA的表達(dá) 采用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),hATMSC中OCT-4 mRNA的表達(dá)為成纖維細(xì)胞的(698.12±11.23)倍,說(shuō)明hATMSC中OCT-4呈高表達(dá)。
圖2 hATMSC分化能力鑒定(×100)
圖3 流式細(xì)胞技術(shù)鑒定hATMSC表型
2.5 hATMSC體外向?qū)m頸癌細(xì)胞的趨化 體外遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在Transwell共培養(yǎng)體系下室為宮頸癌細(xì)胞SiHa、MS751、C33-A、CaSki、Hela和陰性對(duì)照組中,趨化至膜對(duì)側(cè)的hATMSC細(xì)胞數(shù)分別為145.0±3.6、123.4±2.3、181.1±4.7、95.7±6.4、106.5±8.2和17.0±2.6,宮頸癌細(xì)胞各組中hATMSC遷移數(shù)均明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示hATMSC對(duì)宮頸鱗癌細(xì)胞和腺癌細(xì)胞均有明顯的趨化性,其中,C33-A細(xì)胞誘導(dǎo)hATMSC細(xì)胞遷移的能力最強(qiáng),SiHa、MS751、Hela細(xì)胞次之,而CaSki細(xì)胞相對(duì)較弱。見(jiàn)圖4。
圖4 hATMSC對(duì)不同宮頸癌細(xì)胞的遷移能力
間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)多種實(shí)體瘤具有趨向性[6-9],但對(duì)宮頸癌的趨向性研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道。hATMSC具有以下優(yōu)點(diǎn):脂肪組織來(lái)源廣泛、容易獲得;人體脂肪組織含量大;免疫原性低,可以通過(guò)MHC限制性,為體外移植創(chuàng)造條件,利于后續(xù)的進(jìn)一步研究。因此,本研究分離、原代培養(yǎng)和鑒定hATMSC,并探討其對(duì)不同宮頸癌細(xì)胞的趨化性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),hATMSC對(duì)宮頸鱗癌細(xì)胞和腺癌細(xì)胞均有明顯的趨化性。經(jīng)比較分析,C33-A細(xì)胞誘導(dǎo)hATMSC的遷移能力最強(qiáng),SiHa細(xì)胞、MS751細(xì)胞、Hela細(xì)胞次之,而CaSki細(xì)胞相對(duì)較弱,提示hATMSC可能可作為載體靶向治療宮頸鱗癌和腺癌。在后續(xù)的在體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中,可以選擇C33-A細(xì)胞來(lái)構(gòu)建原位的宮頸癌裸鼠模型,進(jìn)一步研究hATMSC作為藥物載體,對(duì)宮頸癌細(xì)胞的靶向作用。
盡管本研究結(jié)果證實(shí)了hATMSC對(duì)宮頸癌細(xì)胞具有明顯的趨向性,但hATMSC的生物安全性尚需進(jìn)一步檢驗(yàn)。林琳等[13]研究發(fā)現(xiàn),人臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)體外Hela細(xì)胞的增殖沒(méi)有影響,但會(huì)促進(jìn)Hela細(xì)胞在體內(nèi)的生長(zhǎng)。但劉華等[14]和劉世凱等[15]均發(fā)現(xiàn),臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞可抑制Hela細(xì)胞的增殖,且呈濃度依賴性。CHO等[16]研究發(fā)現(xiàn),脂肪和羊水來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)基的上清液能夠明顯抑制C33-A的增殖,經(jīng)過(guò)熱處理后該抑制作用更加明顯。劉華等[14]還發(fā)現(xiàn)人臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞可以促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的凋亡。因此,不同組織來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)宮頸癌生物學(xué)行為的影響尚待研究。
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