移植骨髓间充质干细胞肝癌大鼠细胞凋亡及炎症因子的动态变化

中国组织工程研究第20卷第36期2016–09–02出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchSeptember2,2016Vol.20,No.36P.O.Box10002,Shenyang110180·研究原著·张清琴，女，1973年生，河南省鹤壁市人，汉族，2006年遵义医学院毕业，硕士，副主任医师，主要从事肿瘤学研究。通讯作者：寇小格，硕士，主任医师，新乡医学院第一附属医院肿瘤科，河南省新乡市453100中图分类号:R394.2文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)36-05358-06稿件接受：2016-07-01移植骨髓间充质干细胞肝癌大鼠细胞凋亡及炎症因子的动态变化张清琴，寇小格，崔艳慧，王荦楠，靳彩玲，陈美玲，李伟伟(新乡医学院第一附属医院肿瘤科，河南省新乡市453100)引用本文：张清琴，寇小格，崔艳慧，王荦楠，靳彩玲，陈美玲，李伟伟.移植骨髓间充质干细胞肝癌大鼠细胞凋亡及炎症因子的动态变化[J].中国组织工程研究，2016，20(36):5358-5363.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.36.006ORCID:0000-0001-5964-1791(张清琴)文章快速阅读：文题释义：在损伤肝脏中骨髓间充质干细胞分泌的生物活性物质：移植的骨髓间充质干细胞可分泌多种生物活性因子作用于周围细胞发挥旁分泌作用，参与移植治疗后的免疫调节，调节炎症反应，促进细胞增殖，抑制功能细胞的凋亡，促进前体细胞的分化和增殖，并参与新生血管形成改善肝细胞的病理状态。炎症因子与肿瘤：在炎症致癌的过程中，炎症因子主要通过改变细胞的生存微环境以及诱导细胞的致癌或抑癌基因的突变来起作用的。在免疫系统中，Kuppper细胞释放的炎症因子，如白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、趋化因子等均参与肿瘤的调节过程，因此检测体内炎症因子水平，可反映肿瘤发生发展情况。摘要背景：骨髓间充质干细胞移植后对肝癌细胞凋亡及炎症因子的影响，尚没有详细的报道。目的：观察骨髓间充质干细胞移植后大鼠血清炎症因子水平及肝癌细胞凋亡情况。方法：选取60只健康SD大鼠随机分为正常组、对照组及移植组，每组20只。对照组及移植组大鼠喂食普通饲料和二乙基亚硝胺溶液，以诱导大鼠肝癌模型，造模后移植组经尾静脉注射骨髓间充质干细胞。移植2周后，采用ELISA检测血清CXCL5、白细胞介素8、白细胞介素6水平，RT-PCR检测肝组织HNF1αmRNA表达，免疫组化法检测肝组织Bcl-2、Bax表达，TUNEL技术检测肝癌细胞凋亡指数。结果与结论：①对照组血清CXCL5、白细胞介素8、白细胞介素6水平明显高于正常组(P0.05)，移植组CXCL5、白细胞介素8、白细胞介素6水平较对照组明显下降(P0.05)，与正常组接近(P0.05)；②对照组肝组织HNF1α表达显著低于正常组(P0.05)，移植组HNF1α表达又明显上调，与对照组比较，差异有显著性意义(P0.05)；③移植组肝组织Bcl-2表达较对照组明显下调，而Bax表达较对照组明显上调(P0.05)；④与对照组比较，移植组肝癌细胞凋亡指数明显上升(P0.05)；⑤结果表明，骨髓间充质干细胞移植有助于减少肝癌大鼠血清炎症水平、促进肝癌细胞凋亡，有利于肝细胞分化及再生。关键词：干细胞；移植；骨髓间充质干细胞；肝癌；细胞；凋亡指数；炎症因子主题词：骨髓；间质干细胞移植；肝肿瘤；组织工程接受骨髓间充质干细胞移植肝癌大鼠血清炎症因子和肝癌细胞的凋亡骨髓间充质干细胞(1)血清CXCL5、白细胞介素8、白细胞介素6水平下降(2)肝组织Bcl-2表达下调，Bax表达上调(3)移植组肝癌细胞凋亡指数明显上升结果表明，骨髓间充质干细胞移植有助于减少肝癌大鼠血清炎症水平、促进肝癌细胞凋亡，有利于肝细胞分化及再生喂饲普通饲料和二乙基亚硝胺溶液建立肝癌模型经尾静脉植入张清琴，等.移植骨髓间充质干细胞肝癌大鼠细胞凋亡及炎症因子的动态变化ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH5359:KouXiao-ge,Master,Chiefphysician,DepartmentofOncology,FirstAffiliatedHospitalofXinxiangMedicalUniversity,Xinxiang453100,HenanProvince,ChinaEffectofratbonemarrowmesenchymalstemcellsondynamicchangesofinflammatoryfactorsandapoptosisindexduringhepatocarcinogenesisZhangQing-qin,KouXiao-ge,CuiYan-hui,WangLuo-nan,JinCai-ling,ChenMei-ling,LiWei-wei(DepartmentofOncology,FirstAffiliatedHospitalofXinxiangMedicalUniversity,Xinxiang453100,HenanProvince,China)AbstractBACKGROUND:Bonemarrowmesenchymalstemcelltransplantationhasnotbeenthoroughlyreportedonitseffectsonapoptosisinhepatomacarcinomacellsandinflammatoryfactorlevel.OBJECTIVE:Toinvestigatetheeffectofratbonemarrowmesenchymalstemcellsondynamicchangeofinflammatoryfactorsandcellapoptosisduringhepatocarcinogenesis.METHODS:SixtyhealthySprague-Dawleyratsweredividedrandomlyintohealthygroup(n=30),controlgroup(n=30)andtransplantationgroup(n=30).Healthygroupwasgivenordinaryfeedandnormalwater,whileothergroupsweregivendiethylnitrosaminesolutionindrinkingwatertoinducelivercancermodels.Then,ratsinthetransplantationgroupweresubjectedtobonemarrowmesenchymalstemcelltransplantationviathetailvein.Twoweeksaftercelltransplantation,CXCL5,interleukin-8andinterleukin-6levelsweretestedbyELISA,mRNAlevelofhepatocytenuclearfactor1αdetectedbyRT-PCR,expressionofBcl-2andBaxinlivertissuemeasuredbyimmunohistochemicalmethod,andlivercancercellapoptosisindexdetectedbyTUNELtechnique.RESULTSANDCONCLUSION:Aftermodeling,theexpressionsofCXCL5,interleukin-8andinterleukin-6inthecontrolgroupweresignificantlyhigherthanthoseinthehealthygroup(P0.05),whiletheseindexeswerereducedsignificantlyafterbonemarrowmesenchymalstemcelltransplantation(P0.05)andclosetothenormallevels(P0.05).Bonemarrowmesenchymalstemcelltransplantationsignificantlyup-regulatedthemRNAlevelofhepatocytenuclearfactor1αinthelivertissuethatwasdecreasedobviouslyaftermodeling(P0.05).Inaddition,theexpressionofBcl-2wasreduced,whiletheexpressionofBaxandtheapoptosisindexincreasedsignificantlyinthetransplantationgroupcomparedwiththecontrolgroup(P0.05).Thesefindingsindicatethatbonemarrowmesenchymalstemcelltransplantationcontributestohepatocytedifferentiationandregenerationinlivercancerratsbyreducingseruminflammatoryfactorlevelsandpromotingapoptosisinhepatomacarcinomacells.Subjectheadings:BoneMarrow;MesenchymalStemCellTransplantation;LiverNeoplasms;TissueEngineeringCitethisarticle:ZhangQQ,KouXG,CuiYH,WangLN,JinCL,ChenML,LiWW.Effectofratbonemarrowmesenchymalstemcellsondynamicchangesofinflammatoryfactorsandapoptosisindexduringhepatocarcinogenesis.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2016;20(36):5358-5363.0引言Introduction肝癌为常见肿瘤疾病之一，慢性肝炎及肝硬化患者常常会发展为肝癌[1]，肝癌患者的肝功能受损严重，体内脂质代谢紊乱，极大的影响了肝细胞核因子1α(HNF1α)的表达。肿瘤的发生必然会有细胞的凋亡，bcl和bax是细胞重要的调控基因，在细胞凋亡过程中充当重要角色[2]。已有研究证实，骨髓间充质干细胞可能与机体内无限增殖的肿瘤细胞有错综复杂的关系，在不同外界条件下，其既可促进肝癌细胞的增殖[3-6]，又可对肝癌细胞起到抑制作用[7-9]。机体卫士巨噬细胞有吞噬和杀灭细菌的作用。作为巨噬细胞家族重要成员的Kupffer细胞可调节肝脏先天免疫系统[10-12]。已有研究证实，Kuppper细胞释放的炎症因子，如白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、趋化因子等均参与肿瘤的调节过程[13-16]。先前早有研究，炎症反应期为形成肿瘤的初步阶段[17-19]，是肿瘤形成的启动者，因此炎症反应对肿瘤的形成至关重要。炎症因子的分泌影响着肿瘤的形成，Kupper细胞释放的炎症因子可能会影响上皮细胞的细胞质转化[20]。虽然炎