基质细胞衍生生长因子-1及其受体CXCR4在造血干细胞动员及归巢过程中的作用

造血干细胞(HSC)动员和归巢是连续发生的过程。目前关于HSC动员和归巢的机制还不很清楚。最近一些研究结果表明基质细胞衍生生长因子-1(SDF-1)及其受体CXCR4在粒细胞刺激因子(G—CSF)、G—CSF联合环磷酰胺动员过程及造血干／祖细胞归巢及植入中发挥轴心作用。本文综述了这一领域的研究进展。     

基质细胞衍生生长因子-1及其受体CXCR4在造血干细胞动员及归巢过程中的作用

造血干细胞(HSC)动员和归巢是连续发生的过程。目前关于HSC动员和归巢的机制还不很清楚。最近一些研究结果表明基质细胞衍生生长因子-1(SDF-1)及其受体CXCR4在粒细胞刺激因子(G-CSF)、G-CSF联合环磷酰胺动员过程及造血干/祖细胞归巢及植入中发挥轴心作用。本文综述了这一领域的研究进展。     

SDF-1/CXCR4与胃肠间质瘤临床病理因素的关系

目的探讨基质细胞衍生因子-1（SDF-1）及其受体CXCR4与胃肠间质瘤临床病理因素的关系。方法采用免疫组织化学检测110例胃肠间质瘤手术标本、55例瘤旁组织、10例正常肝脏和腹膜组织中SDF-1和CXCR4的表达。结果 SDF-1在GIST中的阳性表达率（36.4%）明显低于瘤旁组织（72.7%）、正常肝脏（100%）及正常腹膜组织（100%）（P〈0.01）。CXCR4在GIST阳性表达率（76.4%）明显高于瘤旁组织（5.5%）及正常肝脏（0%）（P〈0.01）,在正常腹膜组织阳性表达率（100%）与GIST差异无统计学意义（P〉0.05）。SDF-1在小肠间质瘤中的阳性表达率高于胃间质瘤（P〈0.01）,其之间差异有统计学意义。CXCR4在核分裂相≤5/50HPF组中的阳性表达率高于〉5/50HPF组（P〈0.05）、在2～5cm组中的阳性表达率最高（P〈0.05）、在低危组中的阳性表达率最高（P〈0.05）,各组之间差异有统计学意义。SDF-1和CXCR4阳性表达与复发、淋巴结及远处转移无关（P〉0.05）。结论 CXCR4参与胃肠间质瘤发生,SDF-1与小肠间质瘤高侵袭性有关。     

CXCR4基因沉默对小鼠黑素瘤的抑瘤效应及器官转移影响

目的 探讨短发夹RNA(shRNA)沉默CXCR4基因对小鼠黑素瘤的抑瘤效应及器官转移的影响.方法 设计合成CXCR4特异性shRNA插入pSilencer载体,转染人高转移性黑素瘤细胞株MV3,通过小鼠尾静脉瘤细胞注射方法,建立黑素瘤转移模型,观察肿瘤生长情况,分析CXCR4基因沉默对黑素瘤细胞肝、脑、肺等实质性器官转移的影响.实验随机分为3组:A组(CXCR4-shRNA转染组)、B组(无关对照组)和C组(空白对照组).结果 小鼠黑素瘤皮下种植瘤成功率为100％,肿瘤生长曲线表明,A组肿瘤生长明显抑制.A组与C组和B组比较差异具有统计学意义(P＜0.01).肝、脑组织内转移瘤数目A组较B组和C组明显少.黑素瘤定向肺转移能力下降:B、C组和A组肺转移发生率分别为90.0％、87.5％和20.0％;B、C组和A组的肺转移结节数目分别为206、165和23个.结论 shRNA介导的CXCR4基因沉默可在黑素瘤皮下种植瘤产生抑瘤效应,明显降低肝、脑器官转移能力和定向肺转移能力.     

CXCR4靶向shRNA质粒载体的制备和体外鉴定

目的：设计并构建CXCR4靶向shRNA质粒载体,转染黑色素瘤细胞株,验证shRNA对黑色素瘤CXCR4基因的沉默效应。方法：设计合成CXCR4特异性shRNA,将其插入pSilencer质粒载体,并将重组后的pSilencer质粒载体经脂质体包裹转染黑色素瘤MV3细胞株,抗性筛选稳定抑制CXCR4表达的永久性克隆。应用RT-PCR技术检测shRNA对黑色素瘤细胞内CXCR4 mRNA表达,应用Westernblot法检测CXCR4蛋白变化。结果：成功构建和筛选出CXCR4特异性的shRNA质粒载体及稳定抑制CXCR4表达的永久性细胞克隆。阳性克隆测序结果表明合成的寡核苷酸链序列插入正确。稳定转染CXCR4-shRNA的高转移性黑色素瘤细胞MV3的CXCR4 mRNA和蛋白的表达较空白对照组明显下调。结论：脂质体介导shRNA体内表达法制备的CXCR4-shRNA在黑色素瘤细胞中可获得高效转染,并能产生特异性的基因沉默效应,以CXCR4为靶向的shRNA能够有效下调CXCR4基因的表达,有望为转移性黑色素瘤的靶向基因治疗提供一条新途径。     

CXCR4在结肠直肠癌组织中的表达及临床意义

目的：探讨CXCR4在结肠直肠癌组织中的表达及其临床意义。方法：应用S-P免疫组织化学方法检测63例结肠直肠癌组织、25例癌旁正常组织、17例肝转移灶和15例淋巴结转移灶中CXCR4的表达。结果：与癌旁正常组织相比，结肠直肠癌组织表达较高水平的CXCR4。CXCR4的高表达与结肠直肠癌患者的年龄、性别、结肠直肠癌组织类型、分化程度无关，而与临床转移有关。结论：CXCR4上调表达与结肠直肠癌的发生和转移有关。     

利用RNA干扰抑制CXCR4基因表达对乳腺癌细胞转移和侵袭能力的影响

目的探讨抑制趋化因子受体CXCR4基因对乳腺癌细胞转移和侵袭能力的影响。方法将人乳腺癌细胞株MDA-MB-31分为未干扰组、CXCR4干扰组、B-actin干扰组和空白载体干扰组。设计并合成了针对CXCR4基因的发夹式siRNA模板,体外合成siRNA表达框架（siRNA expression cassettes,SECs）,经脂质体转染CXCR4干扰组细胞,采用Western blot免疫印迹法和逆转录聚合酶链反应检测各组的抑制效果,用Biocdat Mamgel侵袭能力检测仪检测MDA-MB-231细胞的转移侵袭能力。结果SECs在mRNA水平和蛋白水平均明显抑制CXCR4基因的表达。CXCR4表达被抑制后,癌细胞侵袭能力受到明显抑制,与未干扰组相比,差异有统计学意义（P〈0．05）。结论SECs可以高效特异地抑制人乳腺癌细胞中CXCR4基因的表达。CXCR4基因高表达与乳腺癌细胞的转移密切相关,抑制细胞中CXCR4的表达可以抑制乳腺癌细胞转移和侵袭能力。     

SDF-1/CXCR4信号轴调控骨髓间充质干细胞向哮喘小鼠肺组织的迁移

目的：探讨基质细胞衍生因子-1（SDF-1）/CXCR4轴在外源性骨髓间充质干细胞（MSC）向哮喘模型小鼠肺组织迁移的作用.方法：无菌条件下取GFP转基因小鼠骨髓MSC,体外扩增,鉴定.采用Transwell培养系统,观察0、50、100、150和200 ng/ml SDF-1和CXCR4阻断剂AMD3100对MSC体外定向迁移的影响.取60只雌性BALB/c小鼠,随机分为6组（n=10）：PBS非哮喘组、MSC非哮喘组、PBS哮喘组、MSC哮喘组、SDF-1处理哮喘组、AMD3100处理哮喘组.哮喘组采用哮喘致敏液0.2 ml（含100 μg卵白蛋白）致敏,并使用卵白蛋白雾化吸入激发哮喘.非哮喘组在致敏和激发时均予以PBS处理.MSC处理组于哮喘激发前移植外源性MSC.SDF-1处理哮喘组在MSC移植前气管内注入SDF-1,AMD3100处理哮喘组注入AMD3100预先孵育的MSC.PBS哮喘组注射等量的PBS液.采用Westernablot和RT-PCR方法检测肺组织中SDF-1的表达水平,通过荧光显微镜观察表达GFP的外源性MSC在哮喘小鼠肺组织中的分布情况,比较SDF-1和CXCR4阻断剂AMD3100干预对MSC向肺组织迁移的影响.结果：Transwell实验显示MSC的迁移水平与SDF-1（0~150军ng/ml）成浓度依赖性.与正常小鼠比较,哮喘小鼠肺组织SDF-1表达增强.与MSC非哮喘组比较,MSC哮喘组小鼠肺部有更多MSC聚集.在哮喘肺组织中增加外源性SDF-1能够促进MSC向肺组织迁移.通过AMD3100阻断MSC的CXCR4可以明显减少MSC向肺组织的迁移水平.结论：SDF-1/CXCR4轴参与了MSC迁移到哮喘小鼠肺组织的过程.     

CXCR4-FAK信号通路在低氧预处理骨髓间充质干细胞向大鼠脊髓缺血再灌注损伤组织迁移和粘附中的作用

目的 探讨CXC趋化因子受体4-粘着斑激酶(CXCR4-FAK)信号通路在低氧预处理骨髓间充质于细胞(BMSC)向大鼠脊髓缺血再灌注损伤组织迁移和粘附中的作用.方法 第一部分重组腺病毒介导绿色荧光蛋白基因转染成功的大鼠原代BMSC,以1×106个/ml密度接种于24孔培养板(1 ml/孔),采用随机数字表法,将其分为5组(n=18):对照组(C组)、常氧培养组(N组)、低氧预处理组(H组)、低氧预处理+ CXCR4拮抗剂AMD3100组(HA组)和低氧预处理+FAK抑制剂粘着斑相关非激酶组(HF组).N组BMSC在常氧环境中培养36 h;H组BMSC在低氧环境中培养24h后在常氧环境中继续培养12 h;HA组和HF组于低氧预处理前分别加入5 μg/ml AMD3100和10 μg/ml粘着斑相关非激酶.测定BMSC中基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)、CXCR4和磷酸化FAK(p-FAK)表达、BM-SC向SDF-1α迁移能力和BMSC与纤维粘连蛋白(FN)粘附能力.第二部分 雄性SD大鼠216只,体重300 ～ 350 g,其中210只采用阻断胸主动脉合并体循环低血压的方法制备脊髓缺血再灌注损伤模型.取脊髓缺血再灌注大鼠36只,分别于模型制备前、再灌注12h、1、3、5、7 d(T0-5)时处死6只大鼠,取腰段脊髓组织,检测SDF-1α含量.其余脊髓缺血再灌注大鼠180只,采用随机数字表法,将其分为5组(n=36),于再灌注即刻分别鞘内注射C组DMEM培养液300μl和N组、H组、HA组、HF组1×106个/ml BMSC悬液300μl.分别于T0-5时取6只大鼠,进行神经行为学评分,然后取腰段脊髓组织,测定BMSC聚集度.结果 与C组比较,N组BMSC的SDF-1α、CXCR4、p-FAK表达及其向SDF-1α迁移能力、与FN粘附能力、神经行为学评分和脊髓组织BMSC聚集度差异无统计学意义(P＞0.05);与N组比较,H组BMSC的SDF-1α、CXCR4和p-FAK表达上调,向SDF-1α迁移能力、与FN粘附能力、神经行为学评分和脊髓组织BMSC聚集度升高(P＜0.05),HA组和HF组BMSC的p-FAK表达及其向SDF-1α迁移能力、与FN粘附能力、神经行为学评分和脊髓组织BMSC聚集度差异无统计学意义(P＞0.05);与H组比较,HA组和HF组BMSC的p-FAK表达下调,向SDF-1x迁移能力、与FN粘附能力、神经行为学评分和脊髓组织BMSC聚集度降低(P＜0.05).与T0时比较,T2.3时脊髓组织SDF-1α含量升高(P＜0.05).结论 低氧预处理通过CXCR4-FAK信号通路促进BMSC向大鼠脊髓缺血再灌注损伤组织迁移,并与之粘附,从而发挥脊髓保护作用.     

趋化因子受体CXCR4在结直肠癌组织中的表达及其与临床病理特征的关系

目的观察趋化因子受体CXCR4在结直肠癌组织中的表达及其临床意义,探讨基质衍生因子SDF-1（CXCL12）-CXCR4生物学轴在结直肠癌侵袭转移中的作用。方法免疫组织化学法检测53例结直肠癌组织及27例正常黏膜组织中CXCR4的表达及分布,并分析高表达CXCR4与结直肠癌患者临床病理特征的关系。反转录-聚合酶链反应（RT—PCR）、Western印迹方法检测27例结直肠癌肿瘤组织、正常黏膜及5例肝转移灶内CXCR4 mRNA表达及CXCR4蛋白表达水平。结果53例结直肠癌组织中CXCR4表达阳性率为73．6％,高表达率（表达超过50％细胞）为45．3％;有淋巴结转移组CXCR4高表达率（65．4％）明显高于无淋巴结转移组（25．9％）（P〈0．01）。并与肿瘤血管淋巴管浸润有关。随着临床分期的增加,肿瘤组织中CXCR4高表达率有升高趋势,但差异无统计学意义（P〉0．05）。CXCR4的表达与患者肿瘤部位、大小、浸润深度无关（P〉0．05）。27例新鲜结直肠癌组织中CXCR4mRNA及蛋白表达水平明显高于相应的正常黏膜组织（P〈0．01）;5例肝转移灶组织中CXCR4表达显著高于对应的原发灶（P〈0．01）。结论趋化因子受体CXCR4是一类参与结直肠癌病程进展的重要分子,CXCL12-CXCR4信号通路有望成为结直肠癌治疗的新靶点。     

趋化性细胞因子受体CXCR4基因表达对人骨肉瘤细胞增殖和迁移的影响

目的探讨趋化性细胞因子受体CXCR4基因表达对人骨肉瘤细胞增殖和迁移的影响。方法Real-time PCR 检测人骨肉瘤细胞株 HOS-8603、U2OS 和 MG-63 中 CXCR4 mRNA 的表达情况;构建、鉴定pcDNA3/CXCR4 重组质粒并将其转染到 HOS-8603 细胞中（PCDNA3/CXCR4 组）,同时制备转染 pcDNA3 空质粒的阴性对照组（pcDNA3组）。MTT检测细胞增殖情况,穿膜小室重组细胞基底膜迁移实验检测细胞迁移情况。结果 HOS-8603细胞中CXCR4 mRNA相对表达含量低于U2OS、MG-63细胞（P 〈0.05）。转染后24、48h,pcDNA3/CXCR4 组 CXCR4 mRNA 表达量是 pcDNA3 组的 96 倍和 124 倍（P 〈0.05）。与 pcDNA3 组比较,转染后24、48、72 h,pcDNA3/CXCR4组细胞增殖率和发生迁移的细胞数明显增加（P 〈0.05）。结论 CXCR4的表达可能是促进骨肉瘤细胞增殖和迁移的重要因素。     

间充质干细胞归巢及其在骨科疾病中的研究

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是近些年在骨科研究领域中治疗各种疾病很有吸引力和潜力的种子细胞。因MSCs具有向成骨细胞分化的特性,且前的研究主要集中在MSCs的成骨分化。随着研究的深入,逐渐发现MSCs归巢在骨形成和骨科疾病治疗中也起到重要作用。MSCs归巢是指MSCs离开原有的微环境(主要是骨髓)进入外周血循环,并迁出外周血管至组织损伤处的过程。MSCs归巢是骨形成的前提条件,只有MSCs首先归巢至损伤处后,进而分化为成骨细胞,才能参与骨组织的修复。促进MSCs归巢在骨质疏松症、骨折、骨缺损及颗粒磨损性骨溶解等骨科疾病治疗中已起到积极的作用。因此,进一步研究MSCs归巢将对治疗骨科疾病提供新的思路。     

同种异体移植大鼠骨髓基质干细胞对肝损伤的修复作用及示踪研究

目的研究同种异体移植菲立磁（Feridex）标记的大鼠骨髓基质干细胞（BMSCs）在急性化学性肝损伤大鼠肝脏的定居、迁移及其对肝功能的修复作用。方法采用四氯化碳制作sD大鼠急性化学性肝损伤模型,将Feridex标记的大鼠BMSCs注入此模型肝脏。分别于注射前6h,注射后6h、1周、5周行大鼠肝脏磁共振成像（MRI）扫描,血清谷氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转氨酶（AST）、血清铁（Fe^3＋）测定和肝组织病理学检测。结果肝损伤组,镜下可见肝内出现弥漫性分布的点片状坏死,肝血窦充血明显,弥散性炎性细胞浸润。普鲁士蓝染色证实Feridex标记BMSCs阳性率〉90％;透射电镜见铁颗粒位于BMSCs胞质中;MRI扫描SE-T2WI序列成像显示：Feridex标记BMSCs注射组注射后6h与注射前比较,在局部注入区域可见明显的低信号改变,注射后1周、5周低信号改变区域逐渐扩大,与对照组比较,肝损伤组在各时间点的MRI低信号改变范围更大。各组病理学改变均随时间延长逐渐好转,血清ALT与AST水平降低,BMSCs肝脏注射组更为明显;Feridex标记BMSCs注射组与未标记细胞注射组在各时间点的肝组织病理学改变类似,血清ALT、AST及Fe^3＋水平的差异无统计学意义（P〉0．05）。结论同种异体移植的BMSCs可促进大鼠肝脏急性化学性肝损伤功能恢复;MRI可追踪到Feridex标记的BMSCs在肝损伤大鼠肝脏实质内弥散。     

CXCR4在神经母细胞瘤细胞LA-N-5上的表达及其对化疗敏感性的研究

目的：探讨CXCR4在神经母细胞瘤细胞LA-N-5上的表达及其对化疗药物环磷酰胺（CTX）、盐酸吡柔比星（THP）的敏感性,明确化疗药物是否能通过抑制转移相关趋化因子受体的表达发挥作用。方法：体外培养神经母细胞瘤细胞LA-N-5,流式细胞仪和PCR测定LA-N-5细胞上CXCR4蛋白和mRNA的表达。通过MTT试验明确化疗药物CTX和THP对LA-N-5细胞的效应剂量,通过Real-timePCR及流式细胞术在基因及蛋白水平检测化疗药物作用后LA-N-5细胞中CXCR4表达的变化。结果：①流式细胞术检测结果表明CXCR4分子在LA-N-5肿瘤细胞中高表达,两种化疗药物均能使其在蛋白水平表达显著降低,但两种药物之间没有协同作用。②Real-timePCR结果显示化疗药物THP能使肿瘤细胞中CXCR4mRNA的表达降低,而CTX没有此作用,二者在抑制LA-N-5上CXCR4mRNA的表达方面有协同作用。结论：CTX和THP能显著降低转移相关趋化因子受体CXCR4在神经母细胞瘤细胞LA-N-5表面的表达,提示化疗药物发挥作用的机制可能涉及其对趋化因子受体表达的影响。     

Expression of SDF-1/CXCR4 in injured human kidneys

The chemokine SDF-1α is involved in migration, survival, and development of multiple cells, most notably of hematopoietic stem cells (HSC) expressing its ligand CXCR4. Recently, we have shown engraftment of human HSC in the ischemically injured murine kidney, presumably mediated by SDF-1α. To further investigate a possible role of SDF-1α in the recruitment of CXCR4⁺ cells in human renal disease of varying etiologies, we immunostained human biopsies of immunoglobulin (Ig)A nephropathy, minimal-change nephrotic syndrome, focal segmental glomerulosclerosis, membranoproliferative glomerulonephritis, chronic pyelonephritis, and acute tubular necrosis (ATN) for SDF-1α, CXCR4, and CD45, a pan-hematopoietic marker. Irrespective of the diagnosis, intense SDF-1α immunoreactivity was localized to distal tubules and collecting ducts, whereas CXCR4 showed intense staining in both distal and proximal tubules. In addition, whereas varying degrees of CD45⁺ cell infiltrates were observed in all biopsies, we found focal infiltrates of CXCR4⁺ cells mostly localized to the corticomedullary junction only in ischemic ATN. This correlated with more extensive staining for SDF-1α in these sites. In all investigated renopathologic conditions, CD45+ leukocyte recruitment to the kidney seems not to be driven by SDF-1α/CXCR4 interaction. A contribution of SDF-1α for influx of CXCR4⁺ cells in the vicinity of arcuate vessels is suggested only in human ATN.     

趋化因子受体CXCR4在胃癌中的表达及其意义

目的 探讨趋化因子受体CXCR4在胃癌和腹腔内转移灶中的表达及其意义.方法 免疫组化法检测胃痛原发灶、淋巴转移灶、腹膜转移灶以及正常胃黏膜组织中的CXCR4表达情况.RT-PCR半定量检测胃癌原发灶、淋巴转移灶、腹膜转移灶以及正常胃黏膜组织中CXCR4 mRNA表达水平.结果 免疫组化结果 显示CXCR4在胃癌原发灶中的表达与肿瘤的分期、浸润深度及淋巴结转移有关(P＜0.05).RT-PCR结果 显示早期胃癌中,进展期胃癌组织、淋巴结转移灶和腹膜转移灶中的CXCR4 mRNA表达呈依次增强,各分组间CXCR4的表达差异有显著性(P＜0.05).结论 CXCR4在原发灶中的表达与胃癌分期、肿瘤的浸润深度及淋巴结转移有关.表达CXCR4高的胃癌细胞更具侵袭性和转移性.     

MicroRNAs and mesenchymal stem cells: hope for pulmonary hypertension

Pulmonary hypertension is a devastating and refractory disease and there is no cure for this disease. Recently, microRNAs and mesenchymal stem cells emerged as novel methods to treat pulmonary hypertension. More than 20 kinds of microRNAs may participate in the process of pulmonary hypertension. It seems microRNAs or mesenchymal stem cells can ameliorate some symptoms of pulmonary hypertension in animals and even improve heart and lung function during pulmonary hypertension. Nevertheless, the relationship between mesenchymal stem cells, microRNAs and pulmonary hypertension is not clear. And the mechanisms underlying their function still need to be investigated. In this study we review the recent findings in mesenchymal stem cells - and microRNAs-based pulmonary hypertension treatment, focusing on the potential role of microRNAs regulated mesenchymal stem cells in pulmonary hypertension and the role of exosomes between mesenchymal stem cells and pulmonary hypertension.