CD47基因缺失对血管新生及招募巨噬细胞的影响及作用机制的研究

发布时间：2018-11-14 20:18

【摘要】：背景:肿瘤由原位损伤发展为侵袭性、转移性疾病的进展过程中血管新生起到了关键的作用,该机制为抗血管生成治疗的发展提供了理论基础。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)A通过结合及激活酪氨酸激酶受体血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGFR)-1和VEGFR2来促进血管新生,在血管内皮生长因子家族中对血管新生中起了主要作用。CD47(整合素相关蛋白;IAP)是免疫球蛋白家族的一种跨膜蛋白,其可以作为血小板反应蛋白-1(thrombospondin,TSP-1)的受体。TSP1与CD47之间的相互作用主要通过抑制VEGFR2来抑制内皮细胞、血管平滑肌细胞及血小板的一氧化氮(nitric oxide,NO)信号通路。TSP1也具有抑制血管新生的作用。目前已证实TSP1通过与VEGF的直接结合来抑制血管生成。此外,TSP1阻断CD47与VEGFR2之间的相互作用也可抑制VEGFR2信号,这提示我们CD47参与了TSP1对血管新生的抑制过程。CD47也可作为一种信号调节蛋白α(signal-regulatory proteinα,SIRPα)的抑制受体表达于巨噬细胞和树突状细胞表面。巨噬细胞和树突状细胞(dendritic cells,DCs)中的CD47与SIRPα结合后表达了“别吃我”信号。CD47的表达量在多种肿瘤细胞中均上升,而注射了CD47的阻断抗体来阻断CD47-SIRPα信号通路则已证实可以诱导抗肿瘤的免疫反应。但是,抗-CD47抗体通过其自身的作用来调节血管新生进而影响肿瘤进展的机制存在与否及其作用机制目前尚未明确。实验目的:通过对野生型(WT)与CD47基因缺陷(CD47-/-)小鼠注射同基因型的肿瘤细胞后进行比较,观察CD47在非肿瘤基质细胞中表达对肿瘤形成的影响。探讨肿瘤基质细胞中CD47缺乏促进血管新生的同时提高血管的完整性及稳定性,进而致使肿瘤进展加快这一机制。研究抗CD47靶向抗体通过阻断TSP1-CD47信号通路来促进血管新生的治疗前景。通过小鼠部分肝脏切除后的类似现象,来进一步证实上述结论。实验方法:将RM1细胞(前列腺癌RM1细胞系)注射于WT及CD47-/-B6小鼠的腹股沟处,在适当的时间处死小鼠并通过测量肿瘤的体积和重量来评估肿瘤进展。将小鼠两侧的中叶及左侧叶的肝脏迅速结扎并切除,适时处死小鼠后取出肝脏并在术前及术后采集血液标本。通过苏木素-伊红及免疫组化染色来分析肿瘤和肝脏组织。留取肿瘤和肝脏组织于液氮冷冻并提取RNA以用于进一步分析。肿瘤相关巨噬细胞穿膜实验通过流式细胞术来分析。实验结果:CD47-/-小鼠中的RM1肿瘤进展明显加快。对比注射11天后移除的肿瘤,CD47-/-小鼠的肿瘤体积和质量更大。WT小鼠肿瘤中的坏死区域较多而CD47-/-小鼠的肿瘤中却极少。来源于CD47-/-小鼠的肿瘤组织中血管数量较WT组明显增多,同时CD31 m RNA的表达量也明显增高。而CD47-/-小鼠肿瘤的乏氧诱导因子-1A水平较WT组相比明显降低。随后我们发现CD47-/-小鼠肿瘤中的血管内皮细胞(vascular endothelial,VE)-钙粘素表达较WT组相比增多,这意味着内皮细胞上的CD47可能抑制VE-钙粘素表达。对CD47-/-小鼠肿瘤的免疫组化分析提示其VEGF-A及VEGFR2的表达均较WT组显著增高,实时定量PCR的分析也证实CD47-/-小鼠肿瘤中VEGF-A及VEGFR2 m RNA的表达均较WT组显著增高。之后我们检测了肿瘤中TSP1的表达量。与免疫组化及实时定量PCR的检测结果相一致,对比WT组,来源于CD47-/-小鼠肿瘤的TSP1的生成量明显降低。而CD47-/-小鼠肿瘤中F4/80+细胞—浸润巨噬细胞的数量较WT组也明显降低。在体外实验中,我们通过穿膜实验来对验证巨噬细胞的迁移性。首先我们证实出巨噬细胞的招募对TSP1具有剂量依赖性。然后我们明确了来源于WT小鼠肿瘤的TSP1的表达水平明显高于CD47-/-小鼠。来源于WT小鼠的肿瘤细胞所处的细胞悬液相比于CD47-/-小鼠具有更强的招募巨噬细胞的能力。而外源性TSP1加入到CD47-/-小鼠的肿瘤细胞悬液的环境中后,其对巨噬细胞的招募明显加强。另外,我们也发现了,虽然WT肿瘤细胞悬液对WT巨噬细胞的招募作用更明显,但WT小鼠的肿瘤细胞对CD47-/-小鼠巨噬细胞也具有很强的招募作用。因此,CD47-/-小鼠肿瘤中巨噬细胞的浸润主要是由于其肿瘤中TSP1生成量的减少,而非巨噬细胞的CD47基因缺陷。在小鼠部分肝脏切除模型中,我们发现CD47-/-小鼠新生肝脏的CD31及CD34 m RNA的表达量较WT小鼠相比明显增多。之后我们又明确了VEGF及VEGFR2 m RNA在WT小鼠的新生肝脏中明显低于CD47-/-小鼠。免疫组化分析提示来源于CD47-/-小鼠的新生肝脏对巨噬细胞的招募较WT组小鼠下降。结论:(1)CD47基因缺失小鼠的肿瘤基质细胞加快肿瘤进展的同时减少坏死的形成;(2)CD47基因缺失环境下小鼠肿瘤的血管新生加快且血管更完整;(3)CD47基因缺失环境下小鼠的肿瘤增加VEGF及VEGFR2的表达量;(4)CD47基因缺失小鼠的肿瘤中降低TSP1表达量的同时招募的巨噬细胞数目减少;(5)巨噬细胞浸润的减少是由于CD47基因缺失小鼠肿瘤环境中TSP1产生减少所致;(6)CD47基因缺失小鼠经部分肝脏切除术后其肝脏血管新生能力增强,同时对巨噬细胞的招募减少。我们的实验提出了抗-CD47抗体在肿瘤免疫治疗中的前景。阻断肿瘤细胞上CD47和宿主巨噬细胞、树突状细胞上信号调节蛋白α之间的相互作用可诱导抗肿瘤免疫应答,同时干扰肿瘤基质细胞(如:内皮细胞)的TSP1-CD47信号通路可能加快肿瘤的进展。我们的实验也提出了CD47在组织的血管新生中的重要作用,以及TSP1对巨噬细胞的调节作用。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R54

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;豚鼠巨噬细胞经P_(204)处理后的抗石英细胞毒作用[J];国外医学参考资料(卫生学分册);1976年04期

2 邓侠进;;巨噬细胞的抗癌作用[J];遵义医学院学报;1979年02期

3 陆天才;;疾病对肺巨噬细胞的影响[J];煤矿医学;1982年01期

4 郭瑞清;祝彼得;;一种分离巨噬细胞的简单方法[J];滨州医学院学报;1990年02期

5 谢志坚;巨噬细胞异质性[J];医学综述;2001年06期

6 饶艳;运动及神经内分泌对巨噬细胞功能的调节[J];体育与科学;2002年05期

7 朱金元;;吸烟对肺巨噬细胞的影响[J];浙江医学教育;2003年01期

8 张俊峰;过氧化物酶体增殖物激活受体与单核/巨噬细胞系[J];医学综述;2004年03期

9 韦锦学;顾军;;巨噬细胞的激活诱导死亡[J];生命科学;2006年02期

10 李晓曦;郭宁;曹雪涛;;肿瘤相关巨噬细胞促进肿瘤生长与转移的研究现状[J];中国肿瘤生物治疗杂志;2008年01期

相关会议论文 前10条

1 史玉玲;王又明;丰美福;;巨噬细胞激活作用的研究[A];中国细胞生物学学会第五次会议论文摘要汇编[C];1992年

2 吴国明;周辉;;巨噬细胞和创伤纤维化[A];2009年浙江省骨科学学术年会论文汇编[C];2009年

3 李奇;王海杰;;透明质酸对于淋巴结巨噬细胞运动的影响[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年

4 刘革修;欧大明;刘军花;黄红林;廖端芳;;丙丁酚在体外能抑制巨噬细胞脂质氧化介导的低密度脂蛋白氧化并调节氧化巨噬细胞的分泌功能[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

5 叶金善;杨丽霞;郭瑞威;;环氧化酶-2/前列腺素E_2在血管紧张素Ⅱ刺激巨噬细胞表达细胞外基质金属蛋白酶诱导因子中的作用[A];第十三次全国心血管病学术会议论文集[C];2011年

6 秦帅;陈希;孔德明;;构建由绿色荧光标记巨噬细胞的转基因斑马鱼系[A];贵州省中西医结合内分泌代谢学术会论文汇编[C];2012年

7 武剑华;徐惠绵;;肿瘤相关巨噬细胞在胃癌中的相关研究[A];第9届全国胃癌学术会议暨第二届阳光长城肿瘤学术会议论文汇编[C];2014年

8 何军;;血凝素样氧化型低密度脂蛋白受体升高巨噬细胞内胆固醇水平[A];中华医学会第11次心血管病学术会议论文摘要集[C];2009年

9 宋盛;周非凡;邢达;;PDT诱导的凋亡细胞对巨噬细胞NO合成的影响[A];第七届全国光生物学学术会议论文摘要集[C];2010年

10 张磊;朱建华;黄元伟;姚航平;;血管紧张素Ⅱ对巨噬细胞(THP-1重细胞)凝集素样氧化低密度脂蛋白受体表达的影响[A];浙江省免疫学会第五次学术研讨会论文汇编[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 通讯员 李静 记者 胡德荣;恶性肿瘤巨噬细胞未必皆“恶人”[N];健康报;2014年

2 兰克;以尝试用巨噬细胞治瘫痪[N];科技日报;2000年

3 薛佳;免疫系统——人体的“卫士”[N];保健时报;2009年

4 记者 胡德荣;铁泵蛋白“维稳”铁代谢作用首次阐明[N];健康报;2011年

5 侯嘉 何新乡;硒的神奇功能[N];中国食品质量报;2003年

6 唐颖 倪兵 陈代杰;巨噬细胞泡沫化抑制剂研究快步进行[N];中国医药报;2006年

7 刘元江;新发现解释肿瘤为何易成“漏网之鱼”[N];医药经济报;2007年

8 本报记者 侯嘉 通讯员 何新乡;今天你补硒了吗[N];医药经济报;2003年

9 左志刚;升血小板药使用注意[N];医药养生保健报;2007年

10 记者 许琦敏;“铁泵”蛋白帮助回收铁元素[N];文汇报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 周赤燕;巨噬细胞MsrA对动脉粥样硬化的干预研究[D];武汉大学;2013年

2 章桂忠;TIPE2蛋白调控细胞增殖和炎症的机制研究[D];山东大学;2015年

3 张瑜;DKK1抑制巨噬细胞内脂质沉积及其相关分子机制[D];山东大学;2015年

4 孟涛;异丙酚对心脏收缩功能的抑制作用及其对巨噬细胞分泌功能调节的机制研究[D];山东大学;2015年

5 周兴;基于酵母微囊构建新型口服巨噬细胞靶向递送系统的研究[D];第三军医大学;2015年

6 蒋兴伟;Tim-3对巨噬细胞极化的调控机制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2015年

7 刘伯玉;清道夫受体A介导小鼠巨噬细胞吞噬钩端螺旋体研究[D];上海交通大学;2013年

8 杨绍俊;miRNA-155介导ESAT-6诱导巨噬细胞凋亡的分子机制及其在结核诊断中的作用[D];第三军医大学;2015年

9 翟光耀;单核/巨噬细胞Ly6C~(low)亚群在心肌梗死后瘢痕形成期的抗炎特性研究[D];北京协和医学院;2014年

10 韩露;TRB3介导的脂肪组织巨噬细胞极化与糖尿病冠状动脉病变关系的研究[D];山东大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 马春梅;AP0E~(-/-)小鼠TLR9介导巨噬细胞极化效应对动脉粥样硬化作用的研究[D];福建医科大学;2015年

2 张译丹;盐皮质激素受体拮抗剂调控巨噬细胞表型对实验性矽肺的作用[D];河北医科大学;2015年

3 卢文冉;HCV core蛋白作用的巨噬细胞培养上清对肝细胞生物学性状的影响[D];河北医科大学;2015年

4 李文建;载脂蛋白E影响巨噬细胞因子表达及分型的机制研究[D];河北医科大学;2015年

5 曹爽;高糖对巨噬细胞TLR4信号转导的调节作用[D];河北医科大学;2015年

6 宁程程;肿瘤相关巨噬细胞在子宫内膜癌雌激素敏感性中的作用及机制研究[D];复旦大学;2014年

7 高龙;PLD4在肿瘤相关巨噬细胞抑制结肠癌增殖中的作用研究[D];成都医学院;2015年

8 任虹;感染期子宫颈癌U14细胞荷瘤小鼠抑制巨噬细胞CCL5分泌的机制研究[D];河北医科大学;2015年

9 李美玲;双酚A对小鼠腹腔巨噬细胞极化影响的体外研究[D];安徽医科大学;2015年

10 刘琼;黄芪多糖影响巨噬细胞向脂肪细胞趋化的作用及机制研究[D];新乡医学院;2015年

，

本文编号：2332200