SDF-1α/CXCR4轴通过诱导胰腺癌上皮-间充质转化促进肿瘤迁移和侵袭

目的:探讨SDF-1α/CXCR4轴对胰腺癌细胞迁移和侵袭能力的影响及其作用机制。方法:应用RT-qPCR检测4种胰腺癌细胞株CXCR4 mRNA的表达。Transwell实验检测外源性SDF-1α及其受体CXCR4靶向抑制剂AMD3100对胰腺癌细胞迁移和侵袭能力的影响。MTS法检测外源性SDF-1α及AMD3100对胰腺癌细胞活力的影响。Western blot法检测外源性SDF-1α及AMD3100对胰腺癌细胞上皮-间充质转化(EMT)相关标志物表达的影响。结果:(1) 4种胰腺癌细胞株均不同程度地表达CXCR4 mRNA,其中PANC-1细胞株表达量最高。(2)外源性SDF-1α可增强PANC-1细胞的迁移和侵袭能力,该作用可被AMD3100所阻断。(3)外源性SDF-1α处理PANC-1细胞72 h可增强细胞活力,该作用可被AMD3100阻断。(4)外源性SDF-1α通过上调SNAIL和TWIST促使PANC-1细胞发生EMT,该作用可被AMD3100所阻断。结论:SDF-1/CXCR4轴通过促进胰腺癌细胞发生EMT而促进肿瘤迁移和侵袭。     

黄芪甲苷对EPCs中SDF-1α/CXCR4的调控作用

目的:探讨黄芪甲苷(AS-IV)对内皮祖细胞(EPCs)中CXC趋化因子受体4(CXCR4)和基质细胞衍生因子1α(SDF-1α)的调控作用及其作用机制。方法:体外培养大鼠骨髓源性EPCs,观察应用AS-IV及CXCR4的特异性阻断剂AMD3100后EPCs的增殖、黏附、迁移、凋亡和管状结构形成能力的变化,并分析AS-IV对EPCs中SDF-1α及CXCR4的mRNA和蛋白,以及p-CXCR4蛋白水平变化的影响。结果:AS-IV可以显著提升EPCs的增殖、黏附、迁移和管状结构形成能力,减轻EPCs的凋亡,上调EPCs中SDF-1α和CXCR4的mRNA和蛋白及p-CXCR4蛋白的水平(P0.05);AMD3100可以阻断AS-IV对CXCR4的mRNA和蛋白及p-CXCR4蛋白水平的上调作用,但不影响AS-IV对SDF-1α的mRNA和蛋白水平的上调作用。结论:AS-IV可能通过调控EPCs中SDF-1α/CXCR4的表达而增强EPCs的生物学作用。     

SDF-1α对海马神经元突起延伸和增殖的影响(英文)

目的:观察基质细胞衍生因子1α(stromal cell derived factor-1 alpha,SDF-1α)对体外培养的海马神经元突起延伸与凋亡的影响。方法:应用免疫细胞荧光方法观察SDF-1α和CXCR4在细胞的定位;以不同浓度的SDF-1α处理细胞,观察细胞形态的变化;并采用阻断剂AMD3100阻断CXCR4受体,观察其对细胞的影响;通过流式细胞仪检测细胞凋亡情况。结果:免疫荧光细胞化学方法显示SDF-1α和CXCR4主要表达在体外培养的海马神经元的胞膜和胞浆;不同浓度的SDF-1α改变了细胞的形态,促进了突起延伸;AMD3100则抑制了细胞突起增长;流式细胞仪检测显示SDF-1α减少了细胞凋亡。结论:SDF-1α可影响海马神经元突起延伸和凋亡效应,该机制可能与受体CXCR4有关。     

基质细胞衍生因子-1_α/CXCR4/CXCR7轴对骨髓间充质干细胞迁移的影响

目的探讨基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)受体CXCR4、CXCR7在骨髓间充质干细胞(BMSCs)中蛋白和mRNA的表达;及SDF-1α/CXCR4/CXCR7轴对BMSCs迁移作用的可能机制。方法体外培养大鼠BMSCs,流式细胞术鉴定细胞表面抗原CD29、CD44和CD34。应用CXCR4特异性拮抗剂AMD3100及CXCR7中和抗体分别阻断CXCR4及CXCR7,通过Western blotting和RT-PCR分别检测BMSCs蛋白和mRNA的表达变化;Transwell法检测细胞迁移能力。本次实验分为单纯BMSCs组(A)、AMD3100预处理BMSCs组(B)、CXCR7中和抗体预处理BMSCs组(C)及AMD3100+CXCR7中和抗体预处理BMSCs组(D)。结果经鉴定第3代大鼠BMSCs中CD29和CD44均呈阳性表达,而CD34表达阴性。BMSCs中CXCR4、CXCR7蛋白和mRNA均有表达。与A组相比,B组及D组CXCR4及CXCR7蛋白表达明显受到抑制(P0.05),C组只有CXCR7蛋白表达降低(P0.05);各组CXCR4 mRNA和CXCR7 mRNA的表达差异均无显著性。SDF-1α可以诱导BMSCs迁移,与0μg/L组相比,10μg/L组和100μg/L组穿膜细胞数均显著增多(P0.01),与10μg/L组相比,100μg/L组穿膜细胞数亦明显增多(P0.01);AMD3100和CXCR7中和抗体均能抑制BMSCs的迁移作用(P0.05),当两者同时作用时,抑制效应更为显著(P0.05)。结论 BMSCs共表达CXCR4、CXCR7蛋白及mRNA;BMSCs的迁移具有SDF-1α浓度依赖性;SDF-1α/CXCR4/CXCR7轴介导BMSCs的迁移作用,CXCR4受体和CXCR7受体对BMSCs的迁移可能具有协同促进作用。     

趋化因子受体CXCR4在人肺癌高转移细胞株的表达和意义

目的：以人肺癌高、低转移细胞株95D、95C为研究对象，研究趋化因子受体CXCR4的表达及其在肿瘤细胞体外转移潜能中的作用和意义。方法：采用RT-PCR检测95D、95C细胞CXCR4 mRNA的表达情况；以PMA活化肿瘤细胞，研究CXCR4 mRNA表达水平与细胞活性状态的关系；应用钙离子内流实验验证其表达是否具有功能；通过趋化实验观察CXCR4特异性配件SDF-α和裸鼠组织匀浆液对95D细胞的趋化迁移作用；通过MTT法测定95D细胞对SDF-1α作用的增殖反应。结果：95D细胞功能性地高表达趋化因子受体CXCR4，且其表达水平与细胞活性状态有关；CXCR4特异性配件SDF-1α和裸鼠肺、淋巴结组织匀浆均可在体外趋化95D细胞的迁移，SDF-1α还可促进95D细胞的增殖。结论：95D细胞功能性高表达趋化因子受体CXCR4可能与人肺癌细胞株95D的体外高转移潜能有关。     

基质细胞衍生因子-1对表皮干细胞的促增殖作用

目的了解基质细胞衍生因子-1(SDF-1)在体外对表皮干细胞(ESCs)生长增殖的促进作用,为创面促愈药物研发提供理论依据。方法体外分离、培养ESCs,通过ESCs的免疫组化、免疫荧光染色对ESCs进行鉴定;RT-PCR检测ESCs中基质细胞衍生因子-1受体(CXCR4)基因的表达;取培养至第三代的ESCs分组,通过台盼蓝拒染实验、Edu标记法观察在不同剂量SDF-1的刺激作用和CXCR4拮抗剂存在下,A～E组及A’～E’组间ESCs生长增殖的差异。结果应用特制的ESCs培养基能培养出活力强、纯度高的ESCs;培养的ESCs表达K19、CD29、integrinα6,不表达CD71;CXCR4基因在ESCs中阳性表达;体外细胞实验证实SDF-1对ESCs有促进增殖作用,SDF-1浓度为100μg/L时作用最强,差异有统计学意义(P<0.01);CXCR4拮抗剂AMD3100存在时,SDF-1对ESCs的促增殖作用失效。结论 SDF-1对体外培养扩增的ESCs有促进增殖作用;SDF-1合理应用,有可能在皮肤治疗中发挥促愈作用。     

皮肤来源间充质干细胞对内皮祖细胞募集效应的体外观察

目的细胞的募集趋化与归巢被认为是间充质干细胞（MSCs）修复重建受损组织的重要机制,本研究拟通过体外实验观察皮肤来源间充质干细胞对在血管化中发挥重要作用的内皮祖细胞（EPCs）的募集效应。方法分离与培养胎鼠皮肤MSCs和大鼠EPCs,利用免疫组织化学法,分别检测二者的SDF-1与CXCR4表达;并利用体外迁移实验,观察MSCs是否影响EPCs的迁移。结果利用免疫组织化学检测,MSCs和EPCs可以分别表达SDF-1与CXCR4;利用双室培养系统发现,MSCs可明显促进EPCs的迁移,且阻断SDF-1表达后,这种促进效应得到抑制（P〈0.05）。结论体外实验证实了MSCs可以促进EPCs的募集趋化。     

白藜芦醇对新生大鼠神经元缺血缺氧时SDF-1/CXCR4通路抗凋亡作用的调控机制

目的:探究白藜芦醇(RSV)对缺血缺氧诱导的新生大鼠脑神经元凋亡及基质细胞衍生因子1(SDF-1)/CXC趋化因子受体4(CXCR4)通路的作用和机制。方法:体外培养新生大鼠皮质神经元,给予氧糖剥夺(OGD)模拟新生儿缺血缺氧性脑病(HIE)模型。首先将细胞随机分成4组:对照(control)组、HIE组、HIE+RSV低剂量(10μmol/L)组和HIE+RSV高剂量(50μmol/L)组。OGD处理2 h后加入相应剂量的RSV继续培养24 h,通过流式细胞术检测细胞凋亡,Western blot检测凋亡相关蛋白及SDF-1和CXCR4的蛋白表达水平,real-time PCR检测SDF-1和CXCR4的mRNA表达水平。然后使用CXCR4抑制剂AMD3100与RSV共同处理OGO损伤的细胞24h,检测SDF-1/CXCR4通路阻断后RSV对细胞凋亡和凋亡相关蛋白表达水平的影响。结果:RSV能够抑制OGD诱导的神经元凋亡,下调活化的caspase-3和细胞色素C的水平,上调Bcl-2/Bax比值(P0.05)。与对照组相比,OGD导致SDF-1和CXCR4表达增加;与模型组相比,RSV能够上调SDF-1和CXCR4的表达(P0.05);使用AMD3100阻断SDF-1/CXCR4通路减弱了RSV抑制OGD诱导的细胞凋亡的作用。结论:RSV可抑制缺血缺氧诱导的新生大鼠神经元凋亡,其机制可能是通过上调SDF-1/CXCR4通路发挥作用的。     

骨髓间质细胞中组织定向干细胞的鉴定

目的:验证骨髓中存在组织定向干细胞(TCSCs),为心血管组织工程提供理想的种子细胞来源。方法:采用SDF-1α梯度趋化从骨髓中分离CXCR4阳性细胞,免疫细胞化学法检测CXCR4与PDGFR-β表达,流式细胞仪检测PDGFR-β阳性细胞,从而确定平滑肌祖细胞(SMPCs)的比例;从骨髓分离培养内皮祖细胞(EPCs),免疫细胞化学和流式细胞仪检测FLK-1、CD34、CXCR4与vWF的表达情况。结果:SDF-1α趋化分离出的细胞几乎都为CXCR4阳性,其中4·67%的细胞呈PDGFR-β阳性;EPCs形态圆形或近三角形贴壁生长,原代细胞CXCR4、VEGFR-2、CD34明显阳性,传代细胞vWF阳性。结论:在骨髓基质细胞中存在SMPCs和EPCs等TCSCs。     

心肌梗死后单个核细胞促间充质干细胞迁移的作用

背景:心肌梗死后间充质干细胞定向心肌迁移的机制尚不甚明了。目的:探讨基质细胞衍化因子1和趋化因子受体4生物轴在心肌梗死后单个核细胞促间充质干细胞迁移中的作用。方法:分离培养SD乳鼠心肌细胞及SD大鼠间充质干细胞。12只SD大鼠其中6只建立心肌梗死模型,6只行假手术处理,分离循环血单个核细胞,采用三室共培养模型,分别将DAPI标记的间充质干细胞、心肌细胞和单个核细胞培养于三室模型的上、中、下室内,设立心肌梗死组、趋化因子受体4受体阻断剂AMD3100组、假手术组和空白对照组。培养48 h后,荧光显微镜下观察并比较迁移细胞数目,免疫细胞化学和免疫荧光染色分别检测心肌细胞基质细胞衍化因子1和迁移细胞趋化因子受体4的表达。结果与结论:除空白对照组外,各组中室内均可见迁移细胞,迁移细胞阳性表达趋化因子受体4,心肌梗死组迁移细胞数目显著高于其他各组,加入肿瘤坏死因子α中和抗体和趋化因子受体4受体阻断剂AMD3100后,迁移细胞数目明显减少(P0.05)。各组心肌细胞阳性表达基质细胞衍化因子1,心肌梗死组及AMD3100组心肌细胞基质细胞衍化因子1表达灰度值显著高于假手术组及空白对照组(P0.05)。表明基质细胞衍化因子1/趋化因子受体4生物轴在心肌梗死后大鼠单个核细胞促间充质干细胞向心肌细胞迁移中发挥了一定作用。     

SDF-1/CXCR4生物轴活化诱导对鼠骨髓源性内皮祖细胞生物学性能的影响

目的 观察基质细胞衍生因子-1( SDF-1)及其特异性受体CXCR4生物轴对体外培养的鼠骨髓源性内皮祖细胞(EPCs)生物学性能的影响.方法 以密度梯度离心法获取大鼠骨髓单个核细胞,由Dil-ac-LDL和FITC-UEA-1荧光双染鉴定后确认为EPCs.传代培养后,加入不同浓度SDF-1溶液,培养48 h,然后分别...     

红细胞生成素对慢性肾衰竭大鼠外周血内皮祖细胞SDF-1及其受体表达的影响*

 目的：观察红细胞生成素（EPO）对慢性肾衰竭（CRF）大鼠外周血内皮祖细胞（EPCs）归巢因子表达的影响。方法：采用分阶段5/6肾切除制备大鼠CRF模型。实验动物随机分为3组：假手术组、CRF组和EPO治疗组。从第3周开始,治疗组大鼠每次皮下注射重组人EPO 50 U/kg,每周3次,共6周。8周时取其外周血分离与培养EPCs,并检测EPCs的功能。采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测外周血EPCs基质细胞衍生因子1 （SDF-1）及其受体（CXCR4）、EPO及其受体（EPOR）mRNA和蛋白的表达。结果：与CRF组比较,EPO治疗可上调外周血EPCs中SDF-1和CXCR4 mRNA及蛋白的表达（均P<0.05）;此外,EPO还可上调CRF大鼠外周血EPCs的 EPO及EPOR mRNA和蛋白的表达（均P<0.05）。结论：EPO对慢性肾衰竭大鼠外周血EPCs的动员可能与其增加外周血EPCs的 SDF-1及其受体表达有关。     

The many facets of SDF-1alpha, CXCR4 agonists and antagonists on hematopoietic progenitor cells

Stromal cell-derived factor-1alpha (SDF-1alpha) has pleiotropic effects on hematopoietic progenitor cells (HPCs). We have monitored podia formation, migration, proliferation, and cell-cell adhesion of human HPC under the influence of SDF-1alpha, a peptide agonist of CXCR4 (CTCE-0214), a peptide antagonist (CTCE-9908), and a nonpeptide antagonist (AMD3100). Whereas SDF-1alpha induced migration of CD34(+) cells in a dose-dependent manner, CTCE-0214, CTCE-9908, and AMD3100 did not induce chemotaxis in this concentration range albeit the peptides CTCE-0214 and CTCE-9908 increased podia formation. Cell-cell adhesion of HPC to human mesenchymal stromal cells was impaired by the addition of SDF-1alpha, CTCE-0214, and AMD3100. Proliferation was not affected by SDF-1alpha or its analogs. Surface antigen detection of CXCR4 was reduced upon treatment with SDF-1alpha or AMD3100 and it was enhanced by CTCE-9908. Despite the fact that all these molecules target the same CXCR4 receptor, CXCR4 agonists and antagonists have selective effects on different functions of the natural molecule.     

SDF-1/CXCR4增强骨髓间质干细胞的造血支持作用

目的探讨基质细胞衍生因子-1(SDF-1)/CXCR4在骨髓间质干细胞(MSCs)支持CD34 造血干/祖细胞(HSPCs)扩增中的作用。方法在长期培养基(LTC)中,以大鼠骨髓MSCs作为饲养层体外扩增骨髓CD34 细胞,每周分别加入SDF-1、SDF-1抗体或CXCR4抗体至5周。计算CD34 细胞数和集落形成细胞(CFC)数,以评价造血支持功能。为评估SDF-1/CXCR4对CD34 细胞增殖周期的影响,进行了杀伤试验以计算增殖指数。流式细胞术检测MSCs和CD34 细胞中SDF-1与CXCR4的表达;ELISA检测MSCs和CD34 细胞培养基中SDF-1的含量。结果CD34 细胞数、CFC数和增殖指数在加入SDF-1后明显增加(P<0.01),加入SDF-1抗体或CXCR4抗体后明显减少(分别为P<0.05,P<0.01)。CD34 细胞表面表达CXCR4,MSCs则不表达;MSCs细胞内表达SDF-1,而CD34 细胞不表达。在MSCs培养基中检测到SDF-1,在CD34 细胞培养基中未发现。结论SDF-1/CXCR4在骨髓MSCs支持HSPCs扩增中起重要作用。     

当归补血汤对动脉粥样硬化兔内皮祖细胞及血清VEGF、SDF-1的影响

目的: 观察当归补血汤对兔动脉粥样硬化模型外周血内皮祖细胞(endothelial progenitor cells, EPCs)功能及血清血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、基质细胞衍生因子1(stromal cell-derived factor 1,SDF-1)表达的影响。方法: 新西兰兔25只,免疫损伤结合高脂饮食法建立动脉粥样硬化模型,模型动物随机分为5组,每组5只。模型组灌胃等量蒸馏水,辛伐他汀组灌胃辛伐他汀水悬液1.7 mg/kg,当归补血汤高、中、低剂量组分别灌胃当归补血汤6 g/kg、3 g/kg、1.5 g/kg,每天1次,2周后取兔血检测VEGF和SDF-1水平,培养并鉴定兔外周血EPCs,MTT法检测增殖能力,黏附实验检测黏附能力,Transwell小室检测迁移能力,体外血管生成试剂盒检测形成小管能力。结果: 与模型组比较,辛伐他汀及当归补血汤高、中剂量组家兔血清VEGF和SDF-1水平增高(P＜0.05),且EPCs的增殖、黏附、迁移和形成小管能力均有增强(P＜0.05)。结论: 当归补血汤可能通过提高循环VEGF和SDF-1水平来促进动脉粥样硬化EPCs的活性。     

Vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor induce expression of CXCR4 on human endothelial cells: In vivo neovascularization induced by stromal-derived factor-1alpha

The contribution of chemokines toward angiogenesis is currently a focus of intensive investigation. Certain members of the CXC chemokine family can induce bovine capillary endothelial cell migration in vitro and corneal angiogenesis in vivo, and apparently act via binding to their receptors CXCR1 and CXCR2. We used an RNAse protection assay that permitted the simultaneous detection of mRNA for various CXC chemokine receptors in resting human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) and detected low levels of only CXCR4 mRNA. Stimulation of HUVECs with vascular endothelial growth factor (VEGF) or basic fibroblast growth factor (bFGF) up-regulated levels of only CXCR4 mRNA. CXCR4 specifically binds the chemokine stromal-derived factor-1alpha (SDF-1alpha). Competitive binding studies using 125I-labeled SDF-1alpha with Scatchard analysis indicated that VEGF or bFGF induced an average number of approximately 16,600 CXCR4 molecules per endothelial cell, with a Kd = 1.23 x 10(-9) mol/L. These receptors were functional as HUVECs and human aorta endothelial cells (HAECs) migrated toward SDF-1alpha. Although SDF-1alpha-induced chemotaxis was inhibited by the addition of a neutralizing monoclonal CXCR4 antibody, endothelial chemotaxis toward VEGF was not altered; therefore, the angiogenic effect of VEGF is independent of SDF-1alpha. Furthermore, subcutaneous SDF-1alpha injections into mice induced formation of local small blood vessels that was accompanied by leukocytic infiltrates. To test whether these effects were dependent on circulating leukocytes, we successfully obtained SDF-1alpha-induced neovascularization from cross sections of leukocyte-free rat aorta. Taken together, our data indicate that SDF-1alpha acts as a potent chemoattractant for endothelial cells of different origins bearing CXCR4 and is a participant in angiogenesis that is regulated at the receptor level by VEGF and bFGF.     

雷公藤内酯醇抑制Raji细胞增殖和迁移的体外实验研究

 目的： 研究雷公藤内酯醇在体外是否具有抗淋巴瘤细胞增殖和迁移的效应。方法： 采用四甲基偶氮唑蓝（MTT）比色法检测雷公藤内酯醇对Raji细胞增殖的作用；采用Annexin V/PI双标流式细胞术检测雷公藤内酯醇对Raji细胞凋亡的影响；采用流式细胞仪检测雷公藤内酯醇对Raji细胞表面CXCR4受体表达的影响；并采用Transwell微孔隔离室迁移实验观察雷公藤内酯醇对Raji细胞体外迁移作用的影响。结果： ①雷公藤内酯醇能以时间和剂量依赖方式抑制Raji细胞的增殖，24 h和36 h的 IC50值分别为43.06 nmol/L和25.08 nmol/L。② 随雷公藤内酯醇药物浓度的增加和作用时间的延长，Raji细胞凋亡率逐渐增高，且呈时效和量效关系。③ Raji细胞经不同浓度雷公藤内酯醇（12.5、25、50 nmol/L）处理后，CXCR4表达率（34.66%±4.34%、23.74%±1.87%、18.10%±1.18%）明显低于对照组（72.47%±7.28%，P＜0.01），此抑制效应呈剂量依赖性；④ Transwell趋化活性分析显示雷公藤内酯醇能抑制rhSDF-1α对Raji细胞的趋化作用，此抑制效应也呈量效关系。结论： 雷公藤内酯醇具有抗淋巴瘤细胞增殖和诱导凋亡的效应，并能阻断Raji细胞的体外迁移，其机制与其对SDF-1/CXCR4生物学轴的抑制效应有关。     

Possible regulation of migration of intrahepatic cholangiocarcinoma cells by interaction of CXCR4 expressed in carcinoma cells with tumor necrosis factor-alpha and stromal-derived factor-1 released in stroma

Intrahepatic cholangiocarcinoma (ICC) is highly fatal because of early invasion, widespread metastasis, and lack of an effective therapy. We examined roles of CXCR4 and its ligand, stromal cell-derived factor (SDF)-1, in migration of ICC with respect to tumor-stromal interaction by using two ICC cell lines, a fibroblast cell line (WI-38), and 28 human ICC tissues. The two ICC cell lines expressed CXCR4 mRNA and protein, and WI-38 fibroblasts expressed SDF-1 mRNA and protein. Migration of cultured ICC cells in Matrigel was induced by co-culture with WI-38 fibroblasts and by incubation with SDF-1. Anti-SDF-1 antibody suppressed migration, demonstrating that SDF-1 released from WI-38 fibroblasts was responsible for this migration. Tumor necrosis factor (TNF)-alpha pretreatment of ICC cells up-regulated CXCR4 mRNA and protein expression in a concentration-dependent manner. Administration of SDF-1 and TNF-alpha increased synergistically ICC cell migration, which was suppressed by the CXCR4 antagonist AMD3100. In ICC tissue, TNF-alpha was mainly expressed in infiltrated macrophages, CXCR4 in ICC cells, and SDF-1 in stromal fibroblasts. In conclusion, the interaction of SDF-1 released from fibroblasts and CXCR4 expressed on ICC cells may be actively involved in ICC migration, and TNF-alpha may enhance ICC cell migration by increasing CXCR4 expression. CXCR4 could be a therapeutic target to prevent ICC invasion.