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目的: 研究不同极化状态的巨噬细胞对上皮性卵巢癌转移能力的影响及其可能的调控机制。 方法: 1.小鼠颈椎脱臼处死,取双侧胫骨和腓骨骨髓,提取小鼠骨髓细胞,细胞培养基中添加巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,M-CSF)。分别应用脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)、γ-干扰素(interferon-γ,INF-γ)和白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)进行刺激,诱导分化获得M1型和M2型巨噬细胞。 2.用流式细胞术鉴定不同极化状态的巨噬细胞的表面和胞内标志,巨噬细胞用F4/80,CD11b表面标志进行鉴定,M1型巨噬细胞利用CD11c表面标志进行鉴定,利用CD206标志对M2型巨噬细胞进行鉴定。利用qRT-PCR的方法鉴定M1型和M2型巨噬细胞相关细胞因子的mRNA表达水平。M1型巨噬细胞检测IL-1β、TNFα、IL-6和iNOS的mRNA,M2型巨噬细胞检测Arg-1、IL-10、TGF、Pparg和MCP-1的mRNA表达。 3.建立0.4μM孔径的Transwell共培养系统,用不同巨噬细胞极化体系M1型和M2型与卵巢癌细胞共培养。研究内容包括:(1)划痕愈合试验、Transwell观察卵巢癌细胞迁移能力和侵袭能力的变化;(2)Western blot、qRT-PCR方法检测E-cadherin、N-cadherin、Vimentin等EMT分子表达的改变;(3)Western blot等方法检测EMT相关转录因子如Twist、Snail1蛋白表达的变化。 4.利用poly-HEMA包被的6孔板将与不同巨噬细胞极化体系共培养的卵巢癌细胞进行悬浮培养(下室悬浮培养卵巢癌细胞,上室培养巨噬细胞),复制失巢凋亡模型,流式细胞术检测细胞凋亡率,对比分析巨噬细胞极化状态对卵巢癌细胞失巢凋亡的影响。 5.建立0.4μM孔径Transwell共培养系统,将不同巨噬细胞极化体系与卵巢癌细胞共培养。观察卵巢癌细胞局部黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)和基质金属蛋白酶家族(matrix metalloproteinases,MMPs)的变化情况。FAK方面观察p-FAK(Try397)的磷酸化情况,使用明胶酶谱法和Western blot等方法检测基质金属蛋白酶家族(MMPs)表达和功能的变化情况,包括MMP2、MMP7、MMP9等。 6.裸鼠卵巢癌移植瘤模型的建立:将SK-OV-3卵巢癌细胞系浓度调整为1.0×107/ml,裸鼠腹腔注射细胞悬液0.5ml/只。于注射后第1天和第3天两次给予经M1体系、M2体系诱导分化获得的巨噬细胞。观察肿瘤生长和腹水形成等情况。约4-6周后将裸鼠处死,观察计数转移灶,并且根据转移灶的数量和质量等评估卵巢癌转移情况。 结果: 1.成功获得小鼠骨髓巨噬细胞BMDM,进行诱导培养后分别得到M1型和M2型巨噬细胞,用于后续实验研究。 2.通过流式细胞术实验证明,诱导分化获得的M1型巨噬细胞CD11c表面标志升高,M2型巨噬细胞的CD206标志升高。通过qRT-PCR实验研究显示,诱导分化获得的M1型巨噬细胞IL-1β、TNFα、IL-6和iNOS表达升高,M2型巨噬细胞的Arg-1、IL-10、TGF-β、Pparg和MCP-1表达升高。上述两种方法证明骨髓巨噬细胞分化为M1型和M2型巨噬细胞成功。 3.将M1型和M2型巨噬细胞分别与卵巢癌细胞共培养,发现与M1型巨噬细胞共培养的卵巢癌细胞部分迁移能力减弱;EMT相关分子E-cadherin表达升高,N-cadherin和Vimentin的表达降低;EMT相关转录因子Twist、Snail1的表达有部分降低。与M2型巨噬细胞共培养的卵巢癌细胞的迁移能力增强;EMT相关分子E-cadherin表达降低,N-cadherin和Vimentin的表达升高;EMT相关转录因子Twist、Snail1的表达升高。 4.M1型巨噬细胞与卵巢癌细胞共培养后,卵巢癌细胞失巢凋亡率无明显变化;M2型巨噬细胞与卵巢癌细胞共培养后,在一定程度上抑制了卵巢癌细胞的失巢凋亡。 5.将M1型和M2型巨噬细胞分别与卵巢癌细胞共培养,结果显示与M1型巨噬细胞共培养的部分卵巢癌细胞的FAK、p-FAK(Tyr397)、MMP7的表达量与对照相比有一定减少,MMP9无明显变化。与M2型巨噬细胞共培养的卵巢癌细胞的FAK、p-FAK(Tyr397)、MMPs的表达量明显增加,卵巢癌细胞的侵袭能力增强。 6.人卵巢癌SKOV-3腹腔转移模型显示,对照组和注射M1型巨噬细胞的裸鼠体重无明显变化,少量腹水形成,转移灶较少;注射M2型巨噬细胞的裸鼠有较多腹水形成,转移灶明显增加。 结论: 1.提取小鼠骨髓巨噬细胞,经过鉴定证明培养诱导分化可以获得实验需要的稳定的M1型和M2型巨噬细胞。 2.经实验证实,与M1型巨噬细胞进行非接触式共培养的卵巢癌细胞的转移能力有一定的抑制,但是并不是十分显著。与M2型巨噬细胞进行非接触式共培养的卵巢癌细胞的转移能力有着明显的增强。通过相关实验验证,表明卵巢癌转移能力的增强与EMT、凋亡抑制和FAK、MMPs等表达和功能有一定相关性。