胰腺癌主要指胰腺外分泌腺癌,是消化道常见恶性肿瘤,目前其发病率逐年上升。而且胰腺癌的发病隐匿,早期缺乏典型的临床表现,早期诊断困难,5年存活率低[1-2]。胰腺癌的治疗以手术为主,对放射治疗及化学治疗并不十分敏感。胰腺癌的病因及发病机制尚不明确。因此,研究导致胰腺癌发生发展的主要原因,是一项十分重要的工作。巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)是一种具有谱系特异性的细胞因子,具有调节单核巨噬细胞的增殖分化及刺激巨噬细胞集落形成的作用。M-CSF在营养、代谢调节、器官的发生和组织重建等生理状态下发挥重要作用,M-CSF还与许多肿瘤的发生发展密切相关,在肿瘤细胞增殖、迁移及肿瘤血管形成等过程中发挥重要作用[3]。但是,M-CSF对胰腺癌BxPC-3细胞迁移、侵袭的作用尚未见报道,本课题主要利用胰腺癌BxPC-3细胞株,研究M-CSF对BxPC-3细胞迁移和侵袭的作用。
材料与方法 一、材料BxPC-3细胞株购自中国科学院上海生科院细胞资源中心;M-CSF购自PeproTech公司;Matrigel基质胶购自BD公司;Transwell小室购自广州康龙生物有限公司。
二、Transwell小室细胞迁移实验实验前1 d在上、下层小室中加入300 μl无血清的DMEM培养基,放于4℃冰箱中过夜,使膜层水化。第2日,将小室中的培养基吸出,将处于对数生长期的细胞消化成单细胞悬液,将含5×105个细胞的细胞悬液加入上层小室,上层小室DMEM培养基胎牛血清的浓度为1%。在下层小室中加入500 μl含50%胎牛血清的DMEM培养基,实验组将终浓度分别为5、10、20 ng/ml的M-SCF加入下层小室中,对照组将相应体积的无菌磷酸盐缓冲液(PBS)加入到下层小室中,每组设3个复孔。将Tanswell迁移小室放于37℃、5% CO2培养箱中培养,16 h后取出小室。用4%多聚甲醛固定小室10 min后,用棉签擦去上室未穿孔的细胞,然后用1%结晶紫染色20 min。用PBS清洗,用显微镜拍照,计数每个小室迁移至膜下表面的细胞数,实验重复3次。
三、Transwell小室细胞侵袭实验实验前1 d在上、下层小室中加入300 μl无血清的DMEM培养基,放于4℃冰箱中过夜,使膜层水化。第2日,在Transwell上室的滤膜上铺上50 μl浓度为0.5 g/L Matrigel基质胶,37℃放置30 min。将处于对数生长期的细胞消化、离心和计数后,用含1%血清的DMEM培养基制成单细胞悬液,每个小室的上层加5×105个细胞。在下层小室中加入500 μl含50%胎牛血清的DMEM培养基,实验组在下层小室中加入终浓度分别为5、10、20 ng/ml的M-SCF,对照组在下层小室中加入相同体积的PBS,每组设3个复孔。将Tanswell迁移小室放于37℃、5% CO2培养箱中培养,16 h后取出小室。用4%多聚甲醛固定小室10 min后,用棉签擦去上室未穿孔的细胞,然后用1%结晶紫染色20 min。用PBS清洗,用显微镜拍照,计数每个小室迁移至膜下表面的细胞数,实验重复3次。
四、统计学处理采用SPSS软件进行统计学分析,Sigmaplot软件做图,多组间比较用方差分析,差异有统计学意义后,用LSD-t检验对所有组进行两两比较。P < 0.05为差异有统计学意义。
结果 一、M-CSF促进了胰腺癌BxPC-3细胞的迁移将处于对数生长期的BxPC-3细胞消化、制成单细胞悬液后,用Transwell小室检测M-CSF对BxPC-3细胞迁移的作用,在迁移16 h后,发现M-CSF刺激组迁移的细胞数目比对照组多(P=0.013),而且具有显著的浓度依赖性(见图 1),以上结果表明M-CSF显著促进了BxPC-3细胞的迁移。
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图 1 M-CSF对胰腺癌BxPC-3细胞迁移的作用(结晶紫染色,×1 000) A:M-CSF组及对照组迁移细胞大体图;B:M-CSF组迁移细胞数目比对照组多,而且具有浓度依赖性;与对照组比较,*P < 0.05,***P < 0.001 |
将Transwell小室水化后,加入50 μl基质胶,放于37℃使胶凝固。将处于对数生长期的BxPC-3细胞消化、制成单细胞悬液后,将细胞加入小室上层,检测M-CSF对BxPC-3细胞侵袭的作用,16 h后,发现M-CSF组侵袭的细胞数目比对照组多(P=0.037),而且具有显著的浓度依赖性(见图 2),以上结果表明M-CSF显著促进了BxPC-3细胞的侵袭。
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图 2 M-CSF对胰腺癌BxPC-3细胞侵袭的作用(结晶紫染色,×200) A:M-CSF组及对照组侵袭细胞大体图;B:M-CSF组侵袭细胞数目明显比对照组多,而且具有浓度依赖性;与对照组比较,*P < 0.05,***P < 0.001 |
M-CSF是一种具有造血、促进骨吸收、协助胆固醇代谢等作用的细胞因子。M-CSF为链间二硫键连接而成的二聚体糖蛋白,主要存在于骨髓腔内,对单核细胞的增殖、分化及维持其活性具有重要作用。另外,M-CSF可由间质细胞如成纤维细胞、成骨细胞及内皮细胞合成,也可由激活的巨噬细胞、B细胞、T细胞及多种肿瘤细胞合成[4-5]。一些恶性肿瘤细胞如卵巢癌细胞、子宫内膜细胞癌细胞、结直肠癌细胞等,也能够自发地或刺激后产生M-CSF。
研究已经表明M-CSF与许多肿瘤的发生发展密切相关。卵巢癌患者血清中M-CSF水平明显比正常人高,晚期卵巢癌患者血清中M-CSF水平明显比早期卵巢癌患者高[6]。M-CSF的血清浓度同非小细胞性肺癌的存活率有关。结直肠癌患者血清中M-CSF的浓度比健康人群血清浓度高,而且与结直肠癌患者的肿瘤分期、淋巴结转移及预后密切相关。另外,结直肠癌患者行根治性手术后血清中M-CSF的浓度显著降低[7]。M-CSF还与食管癌、多发性骨髓瘤、前列腺癌、妇科肿瘤、乳腺癌以及头颈部肿瘤的发生、发展密切相关[8-13]。胰腺癌患者血清中M-CSF浓度明显比健康人群血清中的浓度高,说明M-CSF与胰腺癌密切相关[14]。
M-CSF对胰腺癌BxPC-3细胞迁移、侵袭的作用尚未见报道,本课题主要利用Transwell小室细胞迁移和侵袭实验,研究M-CSF对胰腺癌BxPC-3细胞迁移和侵袭的作用。结果表明M-CSF组迁移和侵袭的细胞数目明显比对照组多,提示M-CSF显著促进了BxPC-3细胞的迁移和侵袭。但M-CSF对胰腺癌的作用机制还不明确,需要进一步探讨。若进一步探讨M-CSF对胰腺癌的作用及其机制,可能对于寻找理想的肿瘤标志物具有重要意义。
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