MHCC97中肝癌干细胞的分离及其特性

目的 分离肝癌细胞系MHCC97中肝癌干细胞并观察其干细胞特性.方法 利用流式分选法从MHCC97中分离出边缘群(SP)和主群(MP).分别采用软琼脂克隆形成和裸鼠成瘤实验观察SP和MP细胞体内、外成瘤能力;羟基喜树碱(HCPT)体外诱导,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分析其分化潜能.结果 SP细胞克隆形成率为57%,MP细胞仅为13%;1×103SP细胞可成瘤(2/8),MP细胞则需1×105才能成瘤(2/8).诱导3 d后,约15%SP细胞出现双核;诱导后SP细胞甲胎蛋白和r-谷氨酰转肽酶的表达降低,白蛋白表达增强,葡萄糖磷酸酶仅诱导后表达.结论 MHCC97中SP亚群富集具有干细胞特性的癌细胞,即肝癌干细胞.     

采用罗丹明123对肝癌细胞系MHCC97(Rholow)干细胞亚群的分离及鉴定

目的 建立分离肝癌细胞系MHCC97细胞中对罗丹明123染料具有不同排斥能力细胞亚群的方法,并探讨其在肝癌干细胞和异质性研究中的意义.方法 利用流式细胞分选术(FCM)并结合不同浓度的罗丹明123(Rho123)染料,分析和分选肝癌细胞系MHCC97细胞中具有不同染料排斥能力的肝癌细胞亚群,再通过细胞生长的测定、软琼脂克隆形成以及免疫组织化学检测和裸鼠成瘤实验等方法,以比较不同肝癌细胞亚群的差异.结果 根据不同染料排斥能力可以将肝癌细胞系MHCC97细胞分为Rholow和Rhohigh2个亚群,2个亚群在增殖能力、克隆形成率以及甲胎蛋白(AFP)和角蛋白-19(CK-19)表达以及裸鼠成瘤实验上差异有统计学意义,Rholow亚群具有干细胞特性.结论 罗丹明123结合FCM可以富集具有干细胞特性的Rholow亚群,同时为进一步揭示肝癌异质性机制奠定基础.     

高/低转移人肝癌细胞株MHCC97-H/L中侧群细胞分析

目的观察高／低转移人肝癌细胞株MHCC97-H／L是否存在侧群（SP）细胞并鉴定其致瘤性。方法MHCC97-H／L予Hoechst33342和羟基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺脂（CFSE）荧光染色；流式细胞分选MHCC97．H／L中SP细胞，分选后细胞皮下接种非肥胖性糖尿病联合免疫缺陷（NOD／SCID）小鼠，观察成瘤情况。结果Hoechst33342和CFSE染色结果显示，MHCC97-H／L中未染色细胞分别为（4．02±0．02）％／（1．02±0．01）％，流式细胞分选结果示MHCC97-H／L中sP细胞为（4．88±0．66）％／（0．88±0．36）％，比例差异有统计学意义（P〈0．05）。体内成瘤实验显示，SP细胞只需1×10。个即可在NOD／SCID小鼠皮下成瘤（5／6），而1×10^6个非SP细胞均未成瘤（0／6）。结论高／低转移人肝癌细胞株MHCC97-H／L中均存在SP细胞亚群，但前者比例显著高于后者。肝癌SP细胞具有极高的致瘤性，并可能和肝癌转移潜能相关。     

细胞株源人前列腺肿瘤干细胞的分选与鉴定

目的:论证人前列腺癌(prostate cancer,PCa)细胞株中是否存在干细胞亚群。方法:分别用免疫表型法和侧群(side population,SP)细胞法从5种人PCa细胞株(Du145、IA8、LNCaP、TSU-PrL和PC-3)中富集类干细胞,再应用软琼脂克隆形成试验初步验证类干细胞亚群的体外生长方式及成瘤能力。选择LNCaP源SP细胞(LNCaP/SP),依次采用免疫细胞化学技术、Transwell、MTT以及裸鼠致瘤试验,分别检测其干细胞标记物的表达情况、鉴定其体外增殖和侵袭能力以及动物体内的致瘤和转移潜能。结果:5种细胞株中均难以分选出免疫表型为CD133+CD44+的细胞亚群。除PC-3外,其余4株细胞可分选出呈现典型克隆性生长特点的SP细胞。体外克隆形成率在IA8、LNCaP和TSU-PrL源SP细胞与非侧群(non-side population,NSP)细胞间有显著性差异(P<0.05)。与LNCaP/NSP相比,LNCaP/SP的体外增殖和侵袭能力显著增强,同时阳性表达整合素α2、Nanog、CD44、OCT4以及ABCG2等5种干细胞标记物。而且,LNCaP/SP的皮下成瘤率、骨转移率及瘤体体积亦显著高于LNCaP/NSP(P<0.01)。结论:SP分选法更适合富集人PCa细胞株中类干细胞,LNCaP/SP细胞是PCa细胞株LNCaP中的肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)。     

人表皮细胞中侧群细胞表型的初步分析

目的:检测人表皮细胞中是否存在侧群(side population,SP)细胞,并研究该表型细胞是否表达通用干细胞标志物ABCG2和表皮干细胞的标志物整合素α6和β1.方法:运用中性蛋白酶和胰蛋白酶两步消化法从手术切除的人包皮组织中分离获得表皮细胞.经Hoechst33342荧光染料和PI染色,流式细胞仪分析并分选SP细胞.采用流式细胞仪分析SP细胞ABCG2、整合素α6和β1的表达情况.结果:人表皮细胞中存在SP细胞,其比例为0.2%～0.3%.用流式细胞仪可检测到在SP细胞以及总表皮细胞中均有少量细胞表达通用干细胞标志物ABCG2以及表皮干细胞的标志物整合素α6和β1,但二者阳性细胞百分比差异无统计学意义(P>0.05).结论:表皮细胞中的SP细胞是否是富集的表皮干细胞仍存在疑问,还需要进一步的动物体内移植实验、克隆形成能力和增殖能力的研究证实.     

缺氧增加肝癌细胞胚胎干细胞基因表达促进恶性转化

目的 研究缺氧对原发性肝癌恶性表型的影响及相关机制.方法 建立体内、外缺氧模型,比较缺氧对MHCC97H肝癌细胞成瘤和侵袭转移能力的影响,并通过检测细胞增殖周期,CD90、CD133标记的肝癌干细胞数量以及胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES)样基因Oct4,Nanog,Sox2等的表达分析缺氧对肝癌细胞生物学特性的影响.结果 缺氧促进MHCC97H肝癌细胞运动(t=2.792,P=0.023)、侵袭(t=7.624,P＜0.0001)、转移(x~2=5.507,P=0.031)潜能,并增加软琼脂集落形成(t=3.292,P=0.011)和裸鼠皮下成瘤率(x~2=8.571,P=0.015).在缺氧环境中,MHCC97H肝癌细胞增殖能力受到抑制,G1期细胞比例显著增加,Oct4,Nanog,Sox2等基因表达明显上调.结论 缺氧促进MHCC97H肝癌细胞成瘤和转移等恶件表型与获得胚胎干细胞样特征有关.     

肠癌SW-620肿瘤细胞SP亚群研究

目的 观察肠癌细胞株SW-620中肿瘤干细胞相关的SP(side population)亚群比例,分选出相关的SP和NSP细胞,并鉴别相关的SP是否具有干细胞某些生物学特性.方法 制备SW-620细胞悬液,经Hoechst33342和PI染色(其中对照组同时加入拮抗剂维拉帕米),流式细胞仪分析SP亚群.通过流式细胞仪分选出肠癌细胞株SW-620中SP细胞.克隆形成实验和噻唑蓝(MTT)实验检测SP和NSP细胞增殖能力的差异.裸鼠体内成瘤对比实验验证SP细胞和NSP细胞致瘤性.结果 SP亚群占SW-620细胞的1.0%左右,维拉帕米阻断后减少为0.01%左右.流式细胞仪分选出SP细胞7.5×105个,大部分为NSP细胞.克隆形成实验和MTT证实SP细胞和NSP细胞增殖能力有差异.裸鼠体内成瘤实验发现:1×105个SP细胞可以致裸鼠成瘤,1×105个NSP细胞及以下数量级别细胞不能致裸鼠成瘤.结论 人肠癌细胞株SW-620中存在SP亚群细胞,维拉帕米可抑制染料外排而明显减少SP细胞的比例.可以通过流式细胞仪分选出SP细胞,通过克隆形成实验和MTT实验检测SP和NSP细胞增殖能力有差异.裸鼠成瘤对比实验证实SP比NSP细胞更具致瘤性.     

沉默NANOG基因表达对侧群表型肝癌干细胞化疗耐药的影响

目的观察沉默NANOG基因对侧群表型肝癌干细胞化疗耐药的影响,初步探讨提高肝癌化疗效果的新方法。 方法基于侧群（SP）细胞分选法,采用流式细胞术从肝癌细胞Hep3B中分选SP细胞和非侧群（NSP）细胞,通过特异性靶向NANOG基因的siRNA沉默SP细胞中NANOG基因表达,MTT法检测SP细胞对化疗药物阿霉素（DOX）的敏感性,实时荧光定量PCR（real-time PCR）和免疫印迹（Western blotting）检测NANOG和耐药相关基因ABCB1的表达。 结果（1）肝癌细胞Hep3B中分选的SP细胞比例为（13.3±1.8）%。（2）MTT法结果显示DOX处理后SP细胞存活率为（65.3±5.4）%,NSP细胞存活率为（41.2±4.7）%;SP细胞对DOX的耐药性高于NSP细胞（P<0.05）。（3）NANOG和ABCB1 mRNA在SP细胞中的表达水平分别是NSP细胞的4.5、4.0倍;NANOG和ABCB1蛋白在SP细胞中表达水平分别是NSP细胞的4.2、3.6倍,差异均有统计学意义（P<0.05）。（4）RNAi沉默NANOG表达后,siNANOG组SP细胞NANOG、ABCB1的mRNA和蛋白表达水平均较Mock组和siNC组明显下降（P<0.05）,SP细胞对阿霉素DOX的耐药性显著降低（P<0.05）。 结论NANOG基因在维持SP表型肝癌干细胞耐药性起重要作用,沉默NANOG表达后SP细胞耐药性受到抑制,可能与ABCB1表达下调有关。     

利用噬菌体肽库筛选高转移潜能人肝癌细胞结合肽

目的筛选高转移潜能人肝癌细胞特异性结合肽。方法以高转移潜能人肝癌细胞系HCCLM3作为靶细胞，低转移潜能人肝癌细胞系MHCC97L为吸附细胞对噬菌体随机7肽库进行差减筛选，采用噬菌体结合实验和抗噬菌体免疫细胞化学染色对阳性克隆的特异性进行鉴定。结果经3轮筛选，随机挑选48个噬菌体克隆进行DNA序列分析，展示AWYPLPP肽的噬菌体被高度富集77％（37／48）；噬菌体结合实验显示，与低转移潜能人肝癌细胞系MHCC97L、PLC／PRE／5和无转移潜能入肝癌细胞系Hep3B以及正常入肝细胞系CCLl3相比，AWYPLPP噬菌体特异性与高转移潜能人肝癌细胞系HCCLM3、HCCLM6、MHCC97H和MHCC97结合（P〈0．01）；抗噬菌体免疫细胞化学染色证实AWYPLPP噬菌体特异性靶向高转移潜能人肝癌细胞系HCCLM3、HCCLM6、MHCC97H和MHCC97。结论从噬菌体肽库中获得与高转移潜能人肝癌细胞特异性结合肽，可作为肝癌转移复发靶向治疗研究的载体。     

肝癌SMMC-7721细胞中侧群细胞干细胞标记的表达

目的 分选肝癌细胞株SMMC-7721中的侧群(SP)细胞,并分析其干细胞标记的表达.方法 采用流式细胞荧光激活分选(FACS)技术将SMMC-7721细胞分为SP细胞和非侧群(NSP)细胞两个亚群,以实时荧光定量聚合酶链反应(real-time PCR)技术和流式细胞术对两个亚群细胞干细胞标记mRNA和蛋白表达进行分析.结果 SMMC-7721细胞株中分选出的SP细胞比例为(9.2±0.2)%.SP细胞ABCG2、CD133、Oct4、Sox2和NANOG等干细胞标记mRNA的表达水平分别是NSP细胞的7.132倍、4.985倍、8.642倍、5.095倍和5.164倍,差异均有统计学意义(P＜0.01);ABCG2、CD133、Oct4、Sox2和NANOG蛋白在肝癌SP细胞中的含量分别为(92.65±3.92)%、(12.75±1.62)%、(17.35±2.31)%、(9.57±1.71)%和(28.39±5.28)%,在NSP细胞中的含量分别为(0.26±0.06)%、(2.51±0.17)%、(1.74±0.38)%、(1.52±0.41)%和(3.37±1.02)%,差异有统计学意义(P＜0.01).结论 肝癌SMMC-7721细胞中的SP细胞可能富集了肝癌干细胞,联合应用多种干细胞标记筛选肝癌SP细胞可能会获得纯化的肝癌干细胞.

Abstract：

Objective To study the expression of stem cell markers in side population cells sorted from SMMC-7721 cell line. Methods Fluorescence-activated cell sorting (FACS) was used to sort side population (SP) cells and non-SP (NSP) cells from SMMC-7721 cell line. Real-time polymerase chain reaction (PCR) and flow cytometry (FCM) were used to evaluate the expression of several stem cell markers such as ABCG2, CD133, Oct4, Sox2 and NANOG in SP cells and NSP cells. Results FACS analysis indicated that (9.2 ±0. 2)% of the SMMC-7721 cells were SP cells. Real-time PCR analysis suggested that ABCG2, CD133, Oct4, Sox2 and NANOG were expressed in the SP cells at higher levels than the NSP cells by about 7. 132, 4. 985, 8. 642, 5.095 and 5. 164 folds, respectively ( P ＜0. 01 ). FCM analysis revealed that the expression of ABCG2, CD133, Oct4, Sox2 and NANOG proteins in SP cells was (92. 65 ±3.92)%, (12.75 ±1.62)%, (17.35 ±2.31)%, (9.57 ± 1.71)% and (28.39 ±5.28)% respectively,while in NSP cells that was (0. 26 ±0. 06)%, (2. 51 ±0. 17)%, ( 1.74 ±0. 38)%, ( 1.52 ±0. 41 )% and ( 3.37 ± 1.02) % respectively ( P ＜ 0. 01 ). Conclusion The SP cells sorted from SMMC-7721 cell line may enrich tumor stem cells. Purified liver cancer stem cells may be obtained by screening SP cells using a variety of stem cell markers.     

胰腺癌肿瘤干细胞对抗肿瘤药物敏感性的实验研究

目的 探讨胰腺癌肿瘤干细胞对抗肿瘤药物的敏感性.方法 FACS技术分选人胰腺癌PANC-1细胞;RT-PCR技术检测分选PANC-1细胞中CD133、ABCG2、Notch1的表达情况;MTT法检测分选细胞对抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶和吉西他滨的耐药性.建立分选细胞的移植瘤模型,随机分为吉西他滨治疗组(n=3)和对照组(n=3),观察肿瘤生长情况,作CD133免疫组化染色.结果PANC-1细胞中含有SP亚群.SP细胞CD133、ABCG2、Notch1的mRNA的表达明显上调,non-SP细胞的表达量显著低于前者.在吉西他滨的干预下,SP细胞和non-SP细胞的OD值差异有统计学意义.而5-氟尿嘧啶的干预(10 μg/ml和100 μg/ml)则没有显著差异.移植肿瘤治疗组中CD133阳性细胞明显多于对照组(P=0.001).结论胰腺癌中存在SP亚群细胞.胰腺癌PANC-1的成瘤能力是由其中的SP亚群细胞决定的,而并非所有胰腺癌PANC-1细胞.胰腺癌肿瘤干细胞对抗肿瘤药吉西他滨具有较高耐药性.     

胰腺癌细胞株PANC-1中肿瘤干细胞的体外耐药性研究

目的:根据肿瘤干细胞学说理论,探讨胰腺癌耐药的新机制。方法:通过胰腺癌肿瘤干细胞表面标记途径和侧群(side population,SP)细胞途径,分离出人胰腺癌细胞株PANC-1中的SP/NSP(非SP)细胞及CD44+CD24+/CD44-CD24-细胞亚群,用MTT检测上述各亚群细胞在体外对化疗药物耐受的差异,用AnnexinV-PI双染法检测2种肿瘤细胞的抗凋亡能力,并采用实时荧光定量PCR检测两者耐药基因ABCG2、ABCB1和PLK-1表达的差异。结果:人胰腺癌细胞株PANC-1中的SP细胞比例为(7.64±0.96)%,CD44+CD24+细胞比例为(2.60±0.96)%。相对于NSP和CD44-CD24-细胞而言,SP和CD44+CD24+细胞具有更强的化疗耐受能力(P0.01)和抗凋亡能力(P0.01);荧光定量RT-PCR结果均提示,SP和CD44+CD24+细胞高表达耐药基因ABCG2、ABCB1和PLK1。结论:人胰腺癌细胞株PANC-1中SP及CD44+CD24+细胞具有更强的化疗耐受能力,研究胰腺癌肿瘤干细胞可为克服胰腺癌化疗敏感性差的现状提供新的实验基础和理论依据。     

The assessment of human erythroid output in NOD/SCID mice reconstituted with human hematopoietic stem cells

The third-generation NOD/LtSz-scid/IL2Rγ(null) (NOD/SCID IL2Rγ(null)) mouse represents a significantly improved xenograft model allowing high levels of human leukocyte engraftment over extended follow up. One remaining limitation of this mouse model, however, is the low level of circulating human erythrocytes. We established a practical ex vivo erythroid culture system of xenograft marrow progenitors to enrich for human erythroid progeny. At various time points after transplant, erythroid cells were easily assayed after 17 days of ex vivo culture of xenograft marrow, with nearly all nucleated cells of human origin and approximately 60% human GPA or CD71 positive. We then transplanted cord blood CD34(+) cells marked with a lentiviral vector encoding green fluorescent protein (GFP). Three months later, ex vivo culture of xenograft marrow progenitors showed 41.3% of the cultured erythroid cells were positive for GFP and human CD71, and 56.2% were positive for GFP and human GPA, similar to that of circulating leukocytes at the same time point. Next, G-CSF mobilized peripheral blood CD34(+) cells from a sickle cell trait subject were infused in this mouse model to determine if the hemoglobin pattern could be modeled. CD34(+) cells from the sickle cell trait subject engrafted equally compared to CD34(+) cells from normal subjects, establishing the sickle cell trait phenotype. Lastly, a comparison of adult-derived peripheral blood CD34(+) cells and cord blood-derived CD34(+) cells xenografted mice was made, and long term follow-up demonstrated a recapitulation of the fetal to adult hemoglobin switch. This approach should prove a useful tool for testing strategies for genetic manipulation of erythroid progeny and the study of hemoglobin switching.     

siRNA干扰ABCG2影响肝癌细胞的耐药及侵袭能力

目的探讨ABCG2在肝癌细胞的耐药及转移侵袭过程中的作用。方法 MTT方法检测siRNA干扰前后三种肝癌细胞MHCC97-L、MHCC97-H、SMMC-7721对多柔比星的药物敏感性;划痕与Transwell实验证实这几种肝癌细胞在siRNA干扰前后的转移、侵袭能力;western-blot、PCR实验证实siRNA转染效率。结果 SMMC-7721、MHCC97-L、MHCC97-H细胞内ABCG2水平呈逐渐上升趋势,对多柔比星的耐受程度也同样逐步上升,同时侵袭能力逐渐增强;siRNA干扰后,MHCC97-L、MHCC97-H两株细胞中ABCG2水平明显降低,对多柔比星敏感性明显增强,侵袭能力明显下降。结论 ABCG2不仅在肝癌细胞的耐药过程中起到重要作用,同时还影响肝癌细胞的转移侵袭能力,靶向干扰ABCG2水平增加了化疗药物敏感性并降低肝癌细胞的转移侵袭能力。     

脐血单个核细胞体外扩增的实验研究

目的 探讨含有细胞因子的无血清培养基对脐血单个核细胞(MNC)体外培养后的扩增情况和用于移植的安全性.方法 从新鲜脐血中分离出的MNC,在含细胞因子的无血清培养体系中培养.分别将培养前和培养第10天时的造血细胞进行细胞计数、细胞活力分析、集落分析、流式细胞仪检测表面标记、彗星试验分析DNA的损伤情况、无菌性分析及移植至NOD/SCID小鼠体内等项研究.结果 经过体外短期培养,脐血中MNC、CD34+、CD133+、CD34+CXCR4+及CD34+ VLA-4+细胞扩增倍数均比培养前增高(P<0.05);半固体培养基可支持多系集落的生长;培养前和培养第10天时脐血细胞DNA损伤率均低于5%;无菌性分析提示细胞未受污染.将体外扩增后的脐血造血细胞移植入NOD/SCID小鼠体内,与新鲜脐血移植相比,小鼠的存活时间及植入能力的差异均无统计学意义(P>0.05).结论 脐血造血细胞体外扩增是解决脐血造血细胞数量不足的有效方法.脐血造血细胞经短期培养能为造血干细胞移植提供安全而具植入能力的造血细胞.     

吉西他滨耐药人胰腺癌细胞株的建立及其与肿瘤干细胞的相关性研究

目的 建立吉西他滨耐药人胰腺癌细胞株SW1990/GZ,并探讨SW1990/GZ和胰腺癌肿瘤干细胞的相关性.方法 应用间歇浓度梯度倍增法建立吉西他滨耐药人胰腺癌细胞株SW1990/GZ;倒置显微镜下观察细胞形态;MTT法计算耐药指数(RI);荧光定量PCR检测ABCB1、ABCC1及ABCG2基因的表达水平;裸鼠皮下种植瘤试验观察SW1990和SW1990/GZ的成瘤能力;流式细胞仪通过侧群细胞(SP)法和表面特异抗原标记法(CIM4+CD24+)检测肿瘤干细胞含量.结果 在形态学上,SW1990/GZ较SW1990发生明显改变;SW1990/GZ的耐药指数是亲代SW1990的77.2倍;与亲代SW1990相比,耐药株SW1990/GZ中ABCB1、ABCC1及ABCG2的表达水平明显增高(P<0.01),裸鼠皮下成瘤能力增强(P<0.01);耐药株SW1990/GZ中SP细胞比例为(11.0±1.0)%,亲代SW1990中SP细胞比例为(4.6±0.9)%,CD44+CD24+细胞在两者中的比例分别为(8.7±0.8)%和(1.1±0.4)%(P<0.01).结论 吉西他滨耐药胰腺癌细胞株SW1990/GZ能高效富集胰腺癌肿瘤干细胞,CD44与胰腺癌获得性耐药关系密切,可能为克服胰腺癌获得性耐药提供新的治疗靶点.     

胰腺癌肿瘤干细胞样侧群细胞的分离鉴定

目的 分离鉴定胰腺癌中的侧群(SP)细胞亚群.方法 应用Hoechst33342染色,流式细胞仪检测5个胰腺癌细胞系及3个原代培养的临床胰腺癌标本中sP细胞的含量.以PANC-1为例,通过平板克隆形成试验和NOD-SCID小鼠异种移植成瘤实验比较SP细胞与non-SP细胞的克隆形成能力及成瘤能力,通过对体外培养的SP细胞和SP细胞衍生肿瘤的HoechsG3342复染SP再分析判断其是否具有分化潜能.结果 除了BXPC-3,其他胰腺癌细胞系及原代培养标本都存在Verapamil敏感的SP细胞.SP细胞与non-SP细胞比较具有较高的克隆形成能力[(43.67±3.10)%比(8.33±1.63)%,P＜0.01],并且能够分化产生non-SP细胞并维持自身SP细胞的比例在一个较稳定的水平.SP细胞的成瘤能力是non-SP细胞的100倍以上.而且SP细胞在体内亦可发生不对称分裂生成SP细胞和non-SP细胞.结论 SP细胞可能是胰腺癌干细胞的候选细胞之一.