论文部分内容阅读
目的: 骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)接种于小鼠Heps肝癌移植瘤,测量肿瘤体积变化,记录小鼠生存期,并观察MSC接种后移植瘤局部免疫效应及肿瘤细胞促血管生成因子表达的变化,分析MSC对小鼠Heps肝癌移植瘤组织的作用机制,为MSC用于肝癌治疗的可能性及安全性提供理论依据。
方法: 体外贴壁培养法制备昆明小鼠骨髓间充质干细胞,分离培养传代扩增,流式细胞仪鉴定MSC表型。4,6-二脒基-2-苯基吲哚(4,6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)对MSC进行标记备用。随机取54只8周龄雄性昆明小鼠,接种Heps肝癌细胞于其皮下,建立Heps肝癌移植瘤模型。移植瘤长径达0.5~0.8cm时,随机分为3组,分别为MSC接种组(以下简称MSC组)、DAPI标记MSC接种组(以下简称DAPI组)、生理盐水对照组((以下简称NS对照组)),每组18只。MSC组及DAPI组分别在小鼠Heps肝癌移植瘤内注射2×106MSC及DAPI标记的MSC,NS对照组注射同体积的生理盐水。每组各有6只荷瘤小鼠用于观察生存期。(1)自注射日起,隔日测量各组小鼠肿瘤长、短径,计算注射后3d、7d、14d及28d时肿瘤体积。(2)记录注射当天开始至小鼠死亡的时间,计算各组小鼠平均生存时间。(3)于注射后3d、7d、14d及28d,各组分批处死3只小鼠。取肿瘤组织,石蜡包埋并切片,苏木素-伊红(hematoxylin-esosin,HE)染色后光学显微镜观察。(4)取各组小鼠上述时间点的肿瘤组织切片,分别应用CD4抗体、CD8抗体和血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)抗体,行免疫组织化学染色。计数局部肿瘤组织中CD4+T细胞、CD8+T细胞数量,并应用图像分析软件对肿瘤细胞VEGF表达强度进行半定量分析。(5)取各组小鼠上述时间点的血清,通过双抗体夹心法酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA),检测干扰素(interferon,IFN)-γ和白介素(interleukin,IL)-12的水平。(6)取注射MSC7d后DAPI组小鼠肿瘤组织,行荧光冰冻切片检测瘤体内DAPI标记的MSC。
结果:
1.体外贴壁法成功制备MSC,得到比较纯化的MSC,流式细胞仪对第3代MSC进行鉴定,高表达CD29(97.84%),低表达CD34(5.56%)、CD45(7.66%)。
2.小鼠Heps肝癌腹水瘤细胞成功制备小鼠Heps肝癌移植瘤模型,成瘤率100%。
3.对DAPI组行荧光冰冻切片检测,在肿瘤组织内发现DAPI标记的MSC蓝色荧光,说明标记及注射成功。
4.注射MSC后3d至7d,MSC组及DAPI组肿瘤体积增大明显,与NS对照组有显著差异(P<0.05)。接种MSC后14d及28d时,各组小鼠肿瘤体积均较前增大,但差异无统计学意义(P>0.05)。
5.MSC组平均生存期为45天(95%可信区间:33~56天),DAPI组平均生存期为34天(95%可信区间:31~37天),NS对照组平均生存期为33天(95%可信区间:28~37天),其中,MSC组与NS组有显著差异(P<0.05),其余组间生存期差异无统计学意义(P>0.05)。
6.各组小鼠肿瘤HE染色:注射后3d及7d,MSC组及DAPI组肿瘤细胞分布密集,胞浆丰富,异性型明显,可见病理性核分裂相,小片状坏死灶,免疫细胞少见。NS对照组可见瘤细胞退变明显,呈空泡变性,肿瘤中间血管丰富,少量炎性细胞浸润,无明显坏死灶;14d及28d时,MSC组及DAPI组肿瘤细胞形态消失,呈凝固性坏死,组织结构不清,坏死明显,范围较对照组更大。NS对照组肿瘤细胞可见核固缩、核碎裂,片状坏死,血管破坏严重。
7.各组小鼠肿瘤CD4-IHC染色:注射后3d,MSC组癌巢内CD4+T细胞数量明显低于NS对照组(P<0.01),DAPI组CD4+T细胞数量也下降,与NS对照组比较有差异性(P<0.05)。注射后7d,MSC组及DAPI组癌巢内CD4+T细胞数量仍无明显增多,与NS对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
8.各组小鼠肿瘤CD8-IHC染色:注射后3d,MSC组癌巢内CD8+T细胞数量进行性下降,与NS对照组比较有差异性(P<0.05)。注射后7d,MSC组及DAPI组CD8+T细胞数量无明显增加,与NS对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
9.各组小鼠肿瘤VEGF-IHC染色:注射后3d,MSC组及DAPI组癌巢内VEGF表达明显下降,与NS对照组比较有明显差异(P<0.01)。注射后28d,MSC组VEGF表达仍低于NS对照组(P<0.01)。
10.ELISA结果显示,注射后3d,MSC组及DAPI组血清IL-12及IFN-γ的浓度较NS对照组明显降低(P<0.01)。注射后7d,MSC组血清IFN-γ的浓度降低更为明显,与NS对照组比较有显著差异性(P<0.01)。
结论:
1. 体外贴壁法成功制备MSC;利用小鼠Heps肝癌瘤源腹水成功制备原发性肝癌Heps荷瘤小鼠模型,成瘤率100%;DAPI成功标记MSC。
2. MSC可在原发性肝癌Heps荷瘤小鼠肿瘤组织内定植,MSC接种后早期降低CD4+T、CD8+T表达,减少IL-12、IFN-γ等细胞因子的分泌,抑制荷瘤小鼠T细胞免疫,促进肿瘤的生长。
3. MSC接种后晚期下调VEGF表达,诱发肿瘤组织大片坏死,延长荷瘤小鼠的生存期。