14,15-EET通过调控中性粒细胞的浸润和功能促进机体转移休眠潜伏病灶的发展

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目的:肿瘤休眠是肿瘤转移和复发的关键。当微环境变成适应肿瘤生长的状态时,肿瘤的休眠状态可以被逆转。然而,花生四烯酸的代谢产物表氧化二十碳三烯酸之一14,15-EET可以促进休眠病灶的发展;因此,本文旨在探讨14,15-EET是否可以作为一种生理因子调节肿瘤微环境,从而促进微小休眠病灶的再生长,以及14,15-EET调控微环境促进微小休眠病灶发展的具体机制。  方法:⑴用TGF-β1/H2O2/HOCl(T/H/H)-刺激以后的非转移性肿瘤细胞尾静脉接种三周以后建立微小休眠转移模型,再尾静脉给药14,15-EET到第6周后通过观察肺表明的宏观结节以及 H&E染色评价14,15-EET是否可以促进微小休眠病灶的发展。⑵用软琼脂集落形成实验来检测14,15-EET处理以后肿瘤细胞增殖的情况,用Real-time PCR检测体内体外14,15-EET刺激肿瘤细胞后血管相关基因Vegfa/VEGFA、Mmp9/MMP9的表达,用免疫荧光观察肿瘤病灶中血管生成的情况。用MMP9KO小鼠进一步确定MMP-9是来自非肿瘤细胞的。⑶用免疫组织化学技术检测14,15-EET处理以后转移模型中肿瘤结节周围中性粒细胞的浸润情况。用Real-time PCR检测14,15-EET处理后肺组织中性粒细胞相关基因 Itgam(CD11b)、Ly6g(Ly6G)的表达。用单克隆抗体清除中性粒细胞后判断14,15-EET是否还能促进微小潜伏病灶的发展。⑷检测14,15-EET促进病灶处中性粒细胞浸润的机制。用Real-time PCR检测14,15-EET刺激肿瘤细胞后中性粒细胞趋化因子相关基因 Cxcl1(CXCL1)、Cxcl2(CXCL2)、Cxcl5(CXCL5)、Cxcl15(CXCL8)、Ccl2(CCL2)、Ccl3(CCL3)、Ccl4(CCL4) Ccl5(CCL5)、GM-CSF(csf2)的表达情况。用 IL-8 shRNA抑制 IL-8的上调后判断其对 PMN的趋化作用。ELISA检测14,15-EET处理肿瘤细胞以后 IL-8的表达。Western bloting检测14,15-EET激活肿瘤细胞相关信号途径水平。⑸检测14,15-EET促进IL-8分泌相关miRNAs的表达情况及其机制。Real-time PCR检测14,15-EET刺激后所有与 IL-8翻译和分泌相关 miRNAs的表达。Western bloting检测14,15-EET刺激后miR-155靶蛋白DET1、SHIP-1的变化。用miR-155 inhibitor判断其对IL-8表达和分泌的影响。⑹免疫组化检测肿瘤细胞单纯转染pIL-8后尾静脉接种到小鼠体内对中性粒细胞的浸润和对微小潜伏病灶的影响。⑺检测14,15-EET改变中性粒细胞功能的作用效果。分离14,15-EET处理后小鼠的骨髓中性粒细胞和腹腔中性粒细胞与肿瘤细胞混合接种,根据瘤重评价中性粒细胞的促瘤效果。用 Real-time PCR检测14,15-EET刺激中性粒细胞后 Trail、Mmp9基因的变化。用明胶酶谱检测14,15-EET刺激中性粒细胞后活性MMP9的表达。用Western bloting检测14,15-EET刺激中性粒细胞后STAT3、TRAIL的表达。ELISA检测14,15-EET处理小鼠后血清 IL-6和 G-CSF的变化。  结果:①非侵袭性肿瘤细胞、T/H/H-非侵袭肿瘤细胞、非侵袭性肿瘤接种+14,15-EET尾静脉注射组6周后都没有大的转移病灶形成和肉眼可见结节,只有 T/H/H-非侵袭性肿瘤细胞接种+3周后14,15-EET尾静脉注射组6周后,肺组织表明可见结节和H&E染色后可见大的转移病灶。②14,15-EET刺激组,软琼脂集落变大且数量也多于非刺激组。14,15-EET体内体外刺激均不能上调肿瘤细胞 Vegfa/VEGFA的表达,但是尾静脉注射14,15-EET组的肺组织Mmp-9表达上调,体外刺激肿瘤细胞却没有达到相应的上调水平。在尾静脉接种的MMP9KO小鼠即使尾静脉注射14,15-EET,肿瘤病灶也只能有限的增大并不能形成肉眼可见的结节和大的转移病灶。免疫荧光结果显示在 WT小鼠接种和尾静脉注射14,15-EET组病灶处可见明显的新生血管,但是在MMP9KO小鼠和其他组均未见血管。③Control、14,15-EET、T/H/H刺激组免疫组化和Real-time PCR结果均显示没有PMN浸润,只有T/H/H刺激组+14,15-EET组可见中④(4) Real-time结果显示在所有中性粒细胞趋化因子中,14,15-EET主要上调Il8,ELISA结果也表明14,15-EET上调IL-8的表达。IL-8 shRNA转染细胞以后,14,15-EET不能引起中性粒细胞的浸润。Western bloting结果表明14,15-EET主要激活 STAT3、JNK这两条信号通路。⑤14,15-EET可以上调 miR-155的上调,不能上调其他miRNAs的表达。Western bloting结果显示14,15-EET刺激后肿瘤细胞中DET1和SHIP-1均下调。加入miR155 inhibitor后,14,15-EET上调IL-8的作用减弱。⑥pIL-8转染非侵袭性肿瘤细胞以后,尾静脉接种6周后并未见有结节和病灶,但肺组织中有中性粒细胞的浸润。⑦14,15-EET处理后的小鼠骨髓中性粒细胞和腹腔中性粒细胞均有促瘤生长的作用,并且血清IL-6和G-CSF均上调。14,15-EET刺激中性粒细胞后STAT3被激活,sTRAIL下调,MMP-9上调。  结论:14,15-EET可以促进体内微小休眠潜伏病灶的发展。其主要机制是通过激活肿瘤细胞内miR-155和JNK/STAT3之间正反馈信号通路来促进休眠病灶处肿瘤细胞的中性粒细胞趋化因子Il8的持续表达,从而促进中性粒细胞的浸润;另一方面能上调血清G-CSF/IL-6水平,并和14,15-EET协同作用更强的激活中性粒细胞的STAT3信号通路,从而使中性粒细胞的功能由抑瘤转变为促瘤。
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