基于肿瘤相关巨噬细胞极化探讨二氢杨梅素对骨肉瘤细胞侵袭的影响

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【目的】观察二氢杨梅素(dihydromyricetin,DMY)预处理肿瘤相关巨噬细胞(Tumor associated macrophages,TAM)对TAM诱导的骨肉瘤细胞增殖和侵袭的影响,并从巨噬细胞极化的角度探讨其可能的作用机制,为骨肉瘤转移抑制的研究提供新的思路和策略。【方法】将人骨肉瘤细胞系HOS细胞用含10%胎牛血清的DMEM培养基培养于24孔培养板中。用20 ng/mL白细胞介素4(interleukin-4,IL-4)处理小鼠源性巨噬细胞RAW 264.7细胞24 h,诱导RAW巨噬细胞向M2型极化,换掉培养基。加入DMY(60 mg/L)继续处理24 h,换掉培养基,将细胞制成悬液,以2×105/mL密度接种于transwell的上室,上下室中间半透膜孔径为0.4μm。RAW 264.7细胞贴壁后,将上述的transwell装置放在提前接种了HOS细胞的24孔培养板中,建立非接触共培养体系,继续培养48 h。HOS细胞活力的检测采用四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)比色法,并计算细胞的增殖抑制率。检测表达M2型巨噬细胞特异性蛋白CD206的阳性细胞通过流式细胞术来完成。酶联免疫吸附分析(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法用来测定巨噬细胞培养液上清中肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干扰素-γ(Interferon gamma,IFN-γ)、转化生长因子-β(Transforming growth factor beta,TGF-β)和白细胞介素-10(Interleukin-10,IL-10)的水平。HOS细胞的迁移侵袭能力通过划痕实验和Transwell实验发来检测。采用Western blot检测M2型巨噬细胞分子标志精氨酸酶-1(Arginine enzyme-1,Arg-1)的表达及HOS细胞中侵袭相关蛋白基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP2)、MMP9、分化群第44号变异6型(culsert of differentiation 44 variant type 6,CD44v6)和nm23-h1蛋白的表达。【结果】(1)DMY对RAW264.7细胞增殖的影响浓度小于60 mg/L的DMY没有明显抑制RAW264.7细胞的生长。而DMY(60200 mg/L)明显抑制了RAW264.7细胞的生长,呈浓度依赖性。DMY抑制RAW264.7细胞增殖的IC50为171.25 mg/L,选择DMY的浓度为60 mg/L用于后续实验。(2)RAW264.7巨噬细胞M2型极化的鉴定20 ng/mL的IL-4处理RAW 264.7巨噬细胞24 h诱导M2型极化,但没有影响细胞的形态。与对照组比较,IL-4组RAW细胞中Arg1的蛋白表达水平、CD206阳性细胞数和细胞培养液上清TGF-β和IL-10的水平显著性增加(均P<0.05)。(3)DMY预处理M2型巨噬细胞对M2型巨噬细胞诱导的HOS细胞增殖的影响HOS组和HOS+RAW组HOS细胞的增殖水平没有显著性差异(P>0.05)。与HOS组或HOS+RAW组比较,HOS+M2型RAW组HOS细胞的增殖显著增加(P<0.05)。与HOS+M2型RAW组比较,HOS+DMY预处理M2型RAW组HOS细胞的增殖显著降低(P<0.05)。(4)DMY预处理M2型巨噬细胞对M2型巨噬细胞诱导的HOS细胞侵袭迁移的影响HOS组和HOS+RAW组HOS细胞运动迁移速度和细胞划痕大小没有显著性差异(P>0.05)。与HOS组或HOS+RAW组比较,HOS+M2型RAW组HOS细胞的运动迁移速度明显加快,细胞划痕显著减小(P<0.05)。与HOS+M2型RAW组比较,HOS+DMY预处理M2型RAW组HOS细胞运动迁移速度明显减慢,细胞划痕显著增宽(P<0.05)。HOS组和HOS+RAW组HOS细胞破坏基质胶侵袭的细胞数没有显著性差异(P>0.05)。与HOS组或HOS+RAW组比较,HOS+M2型RAW组HOS细胞破坏基质胶侵袭的细胞数显著性增加(P<0.05)。与HOS+M2型RAW组比较,HOS+DMY预处理M2型RAW组HOS细胞破坏基质胶侵袭的细胞数显著性减少(P<0.05)。(5)DMY预处理M2型巨噬细胞对M2型巨噬细胞诱导的HOS细胞中侵袭相关蛋白表达的影响HOS组和HOS+RAW组HOS细胞中MMP2、MMP9、CD44v6和nm23-h1蛋白的表达没有显著性差异(P>0.05)。与HOS组或HOS+RAW组比较,HOS+M2型RAW组HOS细胞中MMP2、MMP9和CD44v6蛋白的表达显著性增加(均P<0.05),而nm23-h1蛋白的表达显著性降低(P<0.05)。与HOS+M2型RAW组比较,HOS+DMY预处理M2型RAW组HOS细胞中MMP2、MMP9和CD44v6蛋白的表达显著性降低(均P<0.05),而nm23-h1蛋白的表达显著性增加(P<0.05)。(6)DMY降低巨噬细胞的M2型极化水平60 mg/L的DMY没有影响RAW 264.7细胞的形态。与M2型RAW细胞组比较,DMY显著降低了M2型RAW细胞中Arg1的蛋白表达、CD206阳性细胞数和细胞培养液中TGF-β和IL-10的水平(均P<0.05)。【结论】DMY通过抑制肿瘤相关巨噬细胞M2型极化,而抑制肿瘤相关巨噬细胞诱导的骨肉瘤细胞增殖和侵袭。
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