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研究背景与目的:肿瘤细胞的有氧糖酵解使其产生大量乳酸。乳酸作为肿瘤细胞排出的代谢产物,是肿瘤微环境的基本特点和重要成分,对肿瘤细胞本身和免疫细胞如T细胞,树突状细胞和巨噬细胞的功能都有深刻和独特的影响。临床数据也显示乳酸与肿瘤发生,预后以及抗化疗等指标呈相关性。因此,研究肿瘤细胞的代谢特点和代谢产物的作用对肿瘤免疫和治疗具有重要意义。巨噬细胞是固有免疫的重要组成部分,被不同因素激活而具有不同表型和功能。经Th1型细胞因子激活后巨噬细胞成为M1型,具有杀伤病原体和肿瘤细胞的功能;经Th2型细胞因子激活则成为和M1型功能截然不同的M2型。肿瘤相关巨噬细胞是肿瘤微环境中除肿瘤细胞外数量最多的细胞群体。肿瘤相关巨噬细胞是M2型巨噬细胞,具有促进肿瘤生长和转移,促进血管生成和抑制抗肿瘤免疫的作用。但有关肿瘤相关巨噬细胞从M1型向M2型转化的机制并未研究得十分清楚。因此我们把肿瘤微环境中的乳酸作为独立影响因素,研究乳酸对巨噬细胞表型和功能的影响。研究方法:首先,我们在Balb/c小鼠乳腺接种乳腺癌细胞4T1使其生长乳腺肿瘤,在不同时间点获取肿瘤组织,检测肿瘤组织乳酸浓度。然后选择小鼠巨噬细胞系RAW264.7进行体外的实验,以不同浓度乳酸处理RAW264.7细胞,用流式细胞术、RT-PCR、Real-time PCR口Western blot检测M1型巨噬细胞标志分子NOS2;M2型巨噬细胞的标志分子CD206和Arg1,选择使RAW细胞Ml和M2分子标志变化最显著的浓度即15mmol/L进行后续验证和实验。接着取RAW细胞培养上清,用蛋白芯片检测乳酸处理后其分泌细胞因子的变化,用流式细胞术检测乳酸处理后RAW细胞吞噬功能和抗原递呈功能的变化。最后用VWestern blot和RT-PCR检测NFκB P50和P65表达水平和NFKB P65磷酸化水平,另外检测Stat3和Fral蛋白水平。研究结果:实验结果证实小鼠乳腺癌组织的乳酸浓度高于正常乳腺组织。15mmol/L浓度的乳酸可显著上调RAW细胞M2型标志分子CD206和Arg1的表达,下调M1标志分子NOS2的表达,进一步,我们发现15mmol/L乳酸作用后RAW细胞分泌的M1型细胞因子明显减少。同时乳酸对RAW细胞的吞噬功能没有明显的影响,但减弱其抗原递呈功能。深入其机制,我们发现乳酸使RAW细胞NFκ3P50RNA和蛋白水平升高,NFKB P65的磷酸化水平降低,Fral蛋白水平升高。研究结论:小鼠乳腺肿瘤组织的乳酸高于正常乳腺组织;在15mmol/L乳酸的作用下,RAW巨噬细胞表型向M2型极化,Thl型细胞因子分泌减少,抗原递呈功能减弱;NFKB和Fral参与乳酸对巨噬细胞的调控作用。提示肿瘤微环境中的乳酸促进肿瘤相关巨噬细胞向M2型极化,从而影响机体抗肿瘤免疫。