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胃癌细胞来源exosome重塑微环境细胞作用及机制

  

  

  目的:探讨胃癌细胞旁分泌外泌体(exosome)促进骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMMSC)转分化的重要作用和途径,阐明其诱导BMMSC转分化的分子机制,为胃癌微环境细胞重塑提供新的实验依据。

  

  方法:采用Nanosight检测分析exosome直径大小、数量并验证Rab27a-siRNA干扰组肿瘤细胞培养上清中exosome的量;透射电镜检测exosome形态和直径大小;Western blot检测exosome特异性标记CD81、CD9蛋白的表达。

  

  免疫荧光检测诱导前后BMMSC中α-SMA的表达,Transwell迁移实验检测胃癌细胞SGC-7901、HGC-27迁移能力的改变,定量PCR检测比较诱导前后BMMSC中相关因子的表达和mi R-4669表达的差异。

  

  采用Rab27a-siRNA抑制exosome分泌,免疫荧光和Transwell迁移实验检测Rab27a干扰的胃癌细胞上清诱导后BMMSC表型和功能的改变,评估exosome的诱导作用。

  

  运用mi R-4669 micmis在胃癌细胞中上调mi R-4669的表达,分析转染mi R-4669 micmis的SGC-7901和HGC-27上清及exosome分别作用BMMSC后其表型、功能的变化,确定mi R-4669对BMMSC向胃癌间质干细胞(gastric cancer tissue-derived MSC,GC-MSC)转分化的调控作用。

  

  体外血管生成试验评价miR-4669过表达组BMMSC对血管形成能力的影响。

  

  定量PCR检测转染mi R-4669mimics的胃癌细胞上清或exosome诱导后BMMSC相关基因表达变化,分析胃癌细胞来源的exosome通过miR-4669重塑BMMSC向GC-MSC转化的分子机制。

  

  结果:免疫荧光和Transwell迁移试验结果显示,胃癌细胞来源的exosome可再现胃癌细胞上清的作用,诱导BMMSC使其获得GC-MSC样表型和功能,α-SMA表达显著增强,且诱导后BMMSC具有更强的促进胃癌细胞迁移的能力。

  

  通过转染Rab27a-siRNA抑制胃癌细胞exosome的分泌,与对照组相比,干扰组诱导后BMMSC的基质细胞活化表型和促进胃癌细胞迁移的能力均显著减弱。

  

  qRT-PCR结果显示,胃癌细胞来源exosome作用BMMSC后miR-4669表达水平较对照组显著上调。

  

  与对照组相比,转染mi R-4669 mimics的胃癌细胞上清和exosome诱导后的BMMSC显示出增强的基质细胞活化表型和促进胃癌细胞迁移的能力,且转染mi R-4669 mimics的胃癌细胞上清诱导后的BMMSC具有更强的促进血管生成能力。

  

  转染mi R-4669mimics的胃癌细胞上清或exosome诱导后BMMSC相关基因检测结果显示,miR-4669的靶基因RXRA以及pri-4669、pre-4669的表达并无显著变化,而成熟的miR-4669表达上调,且相关炎性因子CCL2、IL-6、IL-8表达上调。

  

  结论:胃癌细胞分泌的exosome是胃癌细胞培养上清中诱导BMMSC向GC-MSC转化的重要组分,其富含的mi R-4669可被直接递送至BMMSC中,进而促使其获得GC-MSC样表型和功能,是介导胃癌细胞旁分泌作用BMMSC的关键信号分子。

  

  为MSC在胃癌微环境中的改造与重塑提供了新的机制。


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