肝癌細胞力學特性及其與細胞周期的關系研究.pdf

1、腫瘤作為一種惡性疾病，嚴重地危害人類健康，已經(jīng)成為人類生命的第二號殺手。其惡性表現(xiàn)之一就是它的侵襲轉移性，這是引起腫瘤晚期惡化，導致死亡的直接原因。無論對臨床醫(yī)學或是基礎理論來說，研究并闡明腫瘤細胞侵襲和轉移的機制都是頭等重大的課題。惡性腫瘤常見的轉移途徑主要有淋巴道轉移、血道轉移和種植性轉移，通常腫瘤經(jīng)血道轉移需經(jīng)歷浸潤性生長→侵蝕基底膜→穿透內皮細胞→血道運輸→靶器官微血管附著→穿出內皮及在靶組織形成轉移灶等，這是一個十分復雜的多階

2、段連續(xù)過程。近年來盡管腫瘤的診斷、治療取得了較大進展，但關于腫瘤細胞的侵襲轉移機制至今尚未完全闡明，腫瘤手術切除后的復發(fā)轉移是影響療效的主要原因之一，因此有關腫瘤細胞侵襲轉移機制的實驗研究不僅有重要的理論意義，而且有重要的應用價值。 原發(fā)性肝癌是世界上十大常見癌癥之一，自20世紀90年代以來其發(fā)病率已上升為惡性腫瘤的第二位，本文在分析研究國內外有關肝癌細胞力學特性研究方法及其研究狀況的基礎上，把細胞力學和細胞生物學有機結合起來，

3、建立了肝癌細胞力學特性研究的實驗方法和分析模型，應用微管吸吮技術從細胞周期的角度研究了肝癌細胞的粘彈性特征以及肝癌細胞與Ⅳ型膠原裱襯表面、人臍靜脈內皮細胞的粘附力學特征。其主要研究工作和結果、結論如下： 1.肝癌細胞力學特性研究的方法學建立了微管吸吮技術研究肝癌細胞力學特性的實驗方法和分析方法，采用標準線性固體模型描述肝癌細胞的粘彈性特征。表明微管吸吮技術是一種較好的在單個細胞水平上研究肝癌細胞粘彈特性、肝癌細胞與Ⅳ型膠原和內皮

4、細胞粘附力學特性的先進手段。 2.肝癌細胞的同步化利用流式細胞技術分析未經(jīng)同步處理的大鼠肝癌細胞(HTC)的細胞周期，其各周期時相細胞的百分比為G0/G1期44.97％、G2/M期12.67％、S期42.36％；采取胸腺嘧啶脫氧核苷和秋水仙堿順序阻斷后釋放培養(yǎng)的方法可獲得同步化于G1期的HTC細胞，G1期平均同步率為69.79％；采取胸腺嘧啶脫氧核苷雙阻斷后釋放培養(yǎng)的方法可獲得S期HTC細胞，S期平均同步率為98.32％。

5、 用同樣的方法對人肝癌細胞(SMMC-7721)進行同步，結果是：G1期平均同步率為66.11％，S期平均同步率為95.82％，而未經(jīng)同步處理的SMMC-7721細胞各周期時相百分比為G0/G1期53.51％、G2/M期11.01％、S期35.48％。兩種肝癌細胞G1期和S期的同步率在4hr內均穩(wěn)定維持于這一水平，能滿足后續(xù)微管吸吮實驗的要求。 3.肝癌細胞的粘彈性特征利用微管吸吮技術從細胞周期角度研究了HTC細胞的粘彈特征，

6、結果發(fā)現(xiàn)HTC細胞具有高彈性系數(shù)和低粘性系數(shù)的粘彈特征；G1期HTC細胞與S期相比，其剛性增大，蠕變時間短，初始變形和最大變形程度均小于S期，提示G1期HTC細胞經(jīng)血道轉移時可能更容易在血流中存活。本文還結合細胞骨架對HTC細胞的粘彈性特征進行了分析。 4。肝癌細胞與Ⅳ型膠原的粘附力學特性HTC細胞與Ⅳ型膠原的粘附力在研究劑量范圍內隨膠原濃度的增加而增大，呈現(xiàn)出明顯的濃度依賴關系。G1期HTC細胞與S期比較，呈現(xiàn)出粘附和去粘附的

7、活躍狀態(tài)。在相同的條件下，G1期HTC細胞與Ⅳ型膠原的粘附力比S期相應值大，粘附時間更快，提示在HTC細胞侵蝕基底膜階段，G1期細胞可能起更大的作用。本文還從粘附分子的角度對HTC細胞與Ⅳ型膠原的粘附力學特征進行了分析。 5.肝癌細胞與內皮細胞的粘附力學特性本文首先建立了肝癌細胞與內皮細胞粘附力分析的實驗模型，接著應用流式細胞技術檢測肝癌細胞上integrinβ1的表達，最后研究了不同細胞周期肝癌細胞與內皮細胞的粘附力學特性。結

8、果表明：integrinβ1粘附分子在SMMC-7721細胞上高表達，但其表達量呈現(xiàn)周期差異，這種粘附分子在SMMC-7721細胞與人臍靜脈內皮細胞(HUVECs)的粘附過程中起著重要作用；SMMC-7721細胞與HUVECs的粘附力隨粘附時間的變化而變化，也表現(xiàn)出粘附和去粘附的行為特征；S期SMMC-7721細胞上integrinβ1的表達比G1期相應值高，與HUVECs的粘附力比G1期細胞相應值大，提示在肝癌細胞與內皮細胞的粘附過程