Sirt1修飾間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)前列腺癌生長的影響及機(jī)制研究.pdf

1、間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells，MSCs)作為一種主要來源于骨髓且具有多向分化潛能的干細(xì)胞近年來受到了人們的廣泛關(guān)注。由于MSCs具有免疫調(diào)節(jié)的特性，近年來，臨床上多將其應(yīng)用為治療免疫性相關(guān)疾病的一種方法。另外，MSCs還具有向炎癥創(chuàng)傷組織以及腫瘤組織定向趨化的能力，曾作為抗癌藥物載體而被廣泛而大量地研究。然而，隨著研究的進(jìn)一步深入，人們發(fā)現(xiàn)MSCs在特定腫瘤微環(huán)境中可能對(duì)腫瘤的增殖起促進(jìn)作用，進(jìn)而加速腫瘤的

2、發(fā)生發(fā)展進(jìn)程，這就大大限制了MSCs在腫瘤治療中作用的發(fā)揮。這一點(diǎn)在我們的前期研究中也得到證實(shí)，MSCs對(duì)前列腺癌的進(jìn)展發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用。因此，尋找到一種可以有效利用MSCs向腫瘤組織趨化這一特性同時(shí)使其抑制腫瘤進(jìn)展的方式就顯得格外重要。也正是基于這一目的，我們?cè)O(shè)計(jì)了這個(gè)課題，希望可以探索出一條以MSCs為生物載體，使其遷移至腫瘤組織表達(dá)特定細(xì)胞因子從而發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)，從而更有效地對(duì)腫瘤進(jìn)行治療。
　　近年來，一種叫做沉默信息

3、調(diào)節(jié)因子2相關(guān)酶1(Silent mating typeinformation regulation2 homolog1，Sirt1)的組蛋白去乙酰化酶進(jìn)入了科研學(xué)者的視線。作為目前研究最多最深入的SIRTs(Silent information regulatortwo proteins)組蛋白去乙酰化酶家族成員基因，Sirt1已經(jīng)被大量研究表明在調(diào)節(jié)各種生物學(xué)功能，例如衰老、代謝、DNA損傷以及腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要的作用。

4、并且有證據(jù)表明Sirt1在人前列腺癌組織中的表達(dá)明顯上調(diào)，且在前列腺癌的侵襲進(jìn)展過程中占據(jù)重要角色。然而當(dāng)MSCs過表達(dá)Sirt1后其對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響至今仍無相關(guān)研究。立足于這一點(diǎn)，我們進(jìn)行了相關(guān)的探索。
　　我們建立小鼠前列腺癌皮下移植瘤模型，將C57BL/6來源的前列腺癌細(xì)胞系RM-1細(xì)胞進(jìn)行C57BL/6小鼠的腋窩皮下移植作為對(duì)照組，觀察經(jīng)與未經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植到小鼠皮下所形成腫瘤體積與重量

5、的差異。結(jié)果顯示，未經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植形成的皮下腫瘤較對(duì)照組體積明顯增大，重量明顯增加，而經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植形成的皮下腫瘤較對(duì)照組生長緩慢，體積明顯縮小，重量明顯減小。我們對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)┝羧〉男∈笱暹M(jìn)行了篩選，發(fā)現(xiàn)經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植組小鼠血清中IFN-γ的濃度明顯高于其他各組。因此我們推測(cè)經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植導(dǎo)致小鼠體內(nèi)發(fā)生

6、了強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)，接下來我們又對(duì)各組小鼠的腫瘤組織進(jìn)行了流式細(xì)胞學(xué)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中NK細(xì)胞的含量差異顯著。其中，未經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植組的腫瘤組織NK細(xì)胞數(shù)量低于對(duì)照組，而經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植組的腫瘤組織NK細(xì)胞數(shù)量明顯高于對(duì)照組。隨后我們對(duì)各組NK細(xì)胞的殺傷活性進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在不同效靶比下，經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植組NK細(xì)胞的殺傷活性遠(yuǎn)高于其他各組，

7、且隨著效靶比的升高而不斷增強(qiáng)。
　　為了進(jìn)一步驗(yàn)證經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植組NK細(xì)胞和炎癥細(xì)胞因子IFN-γ在抑制腫瘤生長中的決定性作用，我們進(jìn)行了抗體中和實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植組小鼠體內(nèi)，無論NK細(xì)胞還是炎癥細(xì)胞因子IFN-γ被中和后，均可引起腫瘤重量和體積的增加，使得原本的抑瘤效應(yīng)大大降低。
　　基于上述結(jié)果我們不由設(shè)想，經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與

8、RM-1細(xì)胞共同移植所形成的腫瘤組織內(nèi)一定存在某種物質(zhì)可以定向地趨化大量NK細(xì)胞進(jìn)而發(fā)揮免疫殺傷腫瘤細(xì)胞的作用，從而抑制腫瘤的生長。因此，我們檢測(cè)了各組小鼠血清以及腫瘤組織趨化因子的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植組小鼠血清以及腫瘤組織趨化因子10(CXC motifchemokine10，CXCL10)表達(dá)較其他各組明顯升高。體外實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，經(jīng)Sirt1修飾的MSCs相對(duì)于未經(jīng)Sirt1修飾的MSCs體外培養(yǎng)

9、上清可檢測(cè)到大量的CXCL10。我們不由推測(cè)經(jīng)Sirt1修飾的MSCs分泌的CXCL10對(duì)NK細(xì)胞向腫瘤組織的定向趨化產(chǎn)生了至關(guān)重要的作用。為了驗(yàn)證我們的推測(cè)，我們進(jìn)行了相應(yīng)的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)。體外實(shí)驗(yàn)顯示，經(jīng)Sirt1修飾的MSCs相較于未經(jīng)Sirt1修飾的MSCs對(duì)NK細(xì)胞的趨化作用明顯增強(qiáng)，而當(dāng)對(duì)經(jīng)Sirt1修飾的MSCs產(chǎn)生的CXCL10進(jìn)行中和后，其對(duì)NK細(xì)胞的趨化作用則大大減弱。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)對(duì)小鼠體內(nèi)CXCL10進(jìn)行中和后，經(jīng)

10、Sirt1修飾的MSCs體內(nèi)抑瘤效應(yīng)受到極大削減，腫瘤體積和重量較前明顯增大。我們進(jìn)一步對(duì)腫瘤組織NK細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行了流式細(xì)胞學(xué)檢測(cè)，結(jié)果顯示當(dāng)CXCL10被中和后，經(jīng)Sirt1修飾的MSCs與RM-1細(xì)胞共同移植形成的腫瘤組織NK細(xì)胞數(shù)量較前大大降低，較其他各組無明顯差異。綜合以上結(jié)果，我們的推測(cè)得到了證實(shí)。
　　我們的研究結(jié)果表明，經(jīng)Sirt1修飾的MSCs可以抑制前列腺癌細(xì)胞在小鼠體內(nèi)的生長，機(jī)制可能是由于經(jīng)Sirt1修飾的M