化疗药物对癌干细胞多能性的影响及CSC小鼠模型的鉴定

发布时间：2020-11-21 18:35

　　 第一部分低浓度化疗药物卡铂诱导癌干细胞产生 最新研究表明癌症干细胞(cancer stem cell)存在于绝大部分的血液或实质肿瘤中。癌症干细胞具有自我更新self-renew的能力,且可以分裂分化成为成熟癌细胞并最终形成肿瘤。这些细胞对常规的临床抗癌治疗方法具有抗性。随着对癌干细胞在癌症发生发展过程中的基础性作用的认识和发现,癌干细胞的来源和形成越来越受到人们的关注。本研究的目的是检测化疗药物刺激后,癌细胞是否会获得类癌症干细胞的特性。实验结果证实,极低浓度的卡铂carboplatin可以刺激肝癌细胞加强自我更新(癌细胞球形成)和增强细胞多能性(Sox2和Oct3/4表达)。Sox2和Oct3/4表达被干扰后可以阻断这种诱导作用。进一步Hoechst33342染色和流式细胞分选获得非癌症干细胞后发现,用卡铂类似处理后的非癌干细胞也能被诱导产生干细胞特性。这一的数据显示在癌症发生发展中,高度分化的普通癌细胞也可能是癌干细胞的一个重要来源。扩展试验检测了多能性基因Sox2与Oct3/4被干扰后,癌细胞对化疗药物的抗性。结果表明干扰多能性基因的表达能提高癌细胞的敏感性,降低其对药物的耐受。因此多能性基因未来也许可以作为辅助的癌症治疗靶标,帮助杀灭癌干细胞,从而长期和根本上提高癌症的治愈率。 第二部分癌干细胞研究小鼠模型的鉴定 随着癌干细胞研究的深入,其在癌症病理发生及治疗过程中的作用越来越受到人们的重视。癌干细胞理论的提出和完善给癌症的彻底治愈带来无限希望。目前研究工作主要基于原代癌细胞,癌细胞系,或免疫缺陷裸鼠异皮质移植动物模型。尚无专用于癌干细胞研究的小鼠模型。APCmin/+小鼠模型具有自发性癌症发生,短生长周期,性状稳定等优势,是一个优秀的肠癌,结肠癌小鼠模型。尤其在WNT信号通路相关研究中具有不可替代的作用。本研究对不同年龄APCmin/+小鼠整个小肠肠道肿瘤根据大小分为大,中,小三组,在体式显微镜下,使用显微手术工具小心分离并收集组织样本,然后对各个组的组织进行活细胞分离。细胞经过无血清悬浮培养法检测其中癌症干细胞的多寡,结果显示,随着年龄的增长和癌症的恶化,癌干细胞的数量和比例呈上升趋势。其次对各组组织进行全蛋白抽提,Western Blotting检测其中干细胞基因Sox2,Oct4及β-catenin的表达水平变化,经过与内部参照基因GAPDH水平比较后发现,这些基因均存在不同程度的激活表达。趋势与干细胞数量增长一致,从分子水平上反应出癌症的恶化和癌干细胞的激活。最后,收集全小肠标本,制备整肠Swiss卷石蜡切片。用这些基因的抗体通过免疫组织化学染色的方法,检测Sox2,Oct4, c-Myc及β-catenin表达的部位,程度,分布情况。实验结果再一次确认了这些干细胞多能性基因的表达上调。其中Oct4增强程度强于Sox2.综上所述APCmin/+小鼠中伴随着癌症的白发发生和发展,癌症干细胞逐渐增多,多能性基因逐渐激活。说明癌干细胞在癌症发生发展中起着推动作用。同时APCmin/+小鼠模型不仅可以作为直肠癌模型,而且可以作为癌干细胞研究的动物模型,对CSC研究产生促进作用。
【学位单位】：湖南师范大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2013
【中图分类】：R96;R-332
【部分图文】：

图1-2 ABC基因家族蛋白跨物质转运模型A跨膜向细胞转运模型；B跨膜物质外排转运模型(摘自 Dong，J. ； G. Yang; H. S. Mchaourab. 2005. Science 308，1023-1028.)家族，特别是人 ABCBl (MDRl，P-gp) ABCG2 (or BCRP，MXR)和鼠 Mdrla/lb, Bcrpl^]。ABC转运蛋白在各组织中广泛分布，例如ABCBl存在于肝脏，肾脏，小肠，内皮细胞，胰脏，胎盘和外周血细胞中而ABCG2存在于胎盘，脑，肾脏，肝脏，睾丸，卵巢_。虽然这些转运蛋白的生理功能还没有研究透彻，部分功能已经得到实验的证实。首先主动排出外来可穿透细胞膜的分子的能力可以作为细胞的一种自我保护机制。在正

无血清悬浮培养癌细胞球富集癌干细胞A癌细胞在无血清悬浮培养条件下成球；B成球细胞具有癌干细胞特性，并表达相关的细胞表面标志分子。（摘自 The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism January 1，2010 vol. 95 no. 1. 439-444 )可以诱导肝癌Huh7和HepG2细胞显著地加强自我更新（在无血清干细胞培养液中形成癌细胞球）和增强多能性（Sox2和0ct3/4 RNA水平和蛋白表达水平的增高，二者被认为是诱导和维持多能性的关键性因子），并且使用aiRNA干扰Sox2和Oct3/4后可以阻断这种诱导作用。出乎意料的是，进一步Hoechst 33342染色和流式细胞分选获得的非癌症干细胞，经卡铀的类似处理也能诱导细胞产生干细胞特性。综上发现，13

HepG2的毒害作用。用MTT的方法测试了不同浓度（0?300tiM)卡铀处理对细胞生长的抑制作用。如图2-1，48小时处理后，卡铀在两细胞系中的50%生长抑制浓度Huh7为176. 7 u M，在HepG2细胞中为194 u M, HepG233
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本文编号：2893426