趋化因子SDF-1及其受体CXCR4对口腔鳞癌细胞生物学行为的影响

目的探讨SDF-1/CXCR4生物轴对口腔鳞状细胞癌细胞生物学行为的影响。方法采用MTT法检测细胞的增殖能力。通过趋化实验观察细胞的侵袭迁移能力。结果口腔鳞状细胞癌细胞在SDF-1作用下增殖反应明显增强,CXCR4抗体可明显抑制肿瘤细胞的增殖(P<0.05)。趋化实验显示SDF-1可诱导口腔鳞状细胞癌细胞发生明显迁移,经50μg/m1CXCR4抗体孵育后,SDF-1介导Tca8113细胞的这种侵袭能力明显减弱(P<0.05)。结论 CXCR 4/SDF-1受体配体系统可介导口腔鳞状细胞癌细胞的增殖和迁移,在癌细胞向颈部淋巴结转移中发挥着重要作用。干扰SDF-1/CXCR4的相互作用有可能成为治疗口腔鳞状细胞癌的新方法。

XCR1与CXCR4形成异源二聚体并调控其内化(英文)

趋化因子及其受体信号通路是肿瘤细胞转移的主要调控因素之一,趋化因子受体CXCR4和XCR1都被证明参与了乳腺癌的进展。本文基于膜蛋白酵母双杂交发现了XCR1-CXCR4这一尚未报道过的相互作用对,进一步通过生物发光共振能量转移技术(bioluminescence resonance energy transfer,BRET)验证并发现XCR1可以竞争性地结合CXCR4受体(P<0.01),形成异源二聚体。在功能方面,首先通过XCR1和CXCR4瞬时转染HEK293细胞进行划痕实验,加入30 nmol/L SDF-1β后,共转组41.55%的伤口愈合率低于单转CXCR4组的58.75%,说明XCR1的共表达抑制了基质细胞衍生因子-1β(SDF-1β)/CXC趋化因子受体4型(CXCR4)信号通路介导的细胞运动性(P<0.05);其次,利用CXCR4-EGFP转基因HEK293细胞系,共表达XCR1后,流式细胞术检测细胞表面CXCR4受体荧光。结果显示,在30 nmol/L SDF-1β的诱导下,XCR1能够加速异源二聚体中CXCR4的内化(P<0.05),使得内化率从14.38%上升到64.10%;最后,分别检测了控制细胞增殖的Akt和控制细胞迁移的ERK信号通路的变化。结果发现,在SDF-1β刺激10 min后,单转CXCR4组的ERK磷酸化为3.59倍,而共转染XCR1/CXCR4组ERK的磷酸化水平仅为2.08倍,二聚化使得ERK磷酸化水平下降,且激活时间缩短;而Akt的磷酸化水平几乎不受影响。本研究揭示了CXCR4和XCR1二聚化现象,以及该二聚体对CXCR4介导的细胞运动性、受体内化和ERK磷酸化的影响。提示靶向XCR1的药物可以成为CXCR4交叉脱敏的候选药物,对于抑制乳腺癌转移提供了一个可供选择的思路。

基于miR-381调控SDF-1/CXCR4信号通路探讨电针对缺血性脑卒中后神经损伤修复的影响

目的:观察电针对缺血性脑卒中模型大鼠miR-381、富含亮氨酸重复序列C4蛋白(LRRC4)及其下游基质细胞衍生因子1(SDF-1)/趋化因子受体4(CXCR4)信号通路的影响,探讨电针改善缺血性脑卒中神经损伤的作用机制。方法:从50只雄性SPF级SD大鼠中随机选取10只作为假手术组,剩余大鼠制备大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,将造模成功的30只大鼠随机分为模型组、电针组和激动剂组,每组10只。电针组大鼠于“百会”“大椎”行电针干预,选用疏密波,频率2 Hz/10 Hz,电流强度1 mA,每次30 min,每日1次,共干预14 d。激动剂组大鼠于侧脑室注射miR-381激动剂,每次10μL,7 d 1次,注射2次。干预后,观察各组大鼠ZeaLonga神经功能缺损评分;HE染色法观察各组大鼠缺血侧脑组织形态;ELISA法测定血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)和神经生长因子(NGF)含量;Western blot法检测缺血侧脑组织LRRC4、SDF-1、CXCR4、细胞外信号调节激酶1(ERK1)蛋白表达;实时荧光定量PCR法检测缺血侧脑组织miR-381及LRRC4、SDF-1、CXCR4、ERK1 mRNA表达。结果:干预后,模型组大鼠脑组织细胞排列紊乱、数量减少,可见大量空泡,间质水肿明显;电针组和激动剂组大鼠脑组织细胞上述病理变化减轻。与假手术组比较,模型组大鼠ZeaLonga神经功能缺损评分及血清TNF-α、IL-6含量升高(P<0.01),血清NGF含量降低(P<0.01);缺血侧脑组织SDF-1、CXCR4、ERK1蛋白表达降低(P<0.01),LRRC4蛋白表达升高(P<0.01);缺血侧脑组织miR-381及SDF-1、CXCR4、ERK1 mRNA表达降低(P<0.01),LRRC4 mRNA表达升高(P<0.01)。与模型组比较,电针组、激动剂组大鼠ZeaLonga神经功能缺损评分及血清TNF-α、IL-6含量降低(P<0.05,P<0.01),血清NGF含量升高(P<0.05,P<0.01);缺血侧脑组织SDF-1、CXCR4、ERK1蛋白表达升高(P<0.01),LRRC4蛋白表达降低(P<0.01);缺血侧脑组织miR-381及SDF-1、CXCR4、ERK1 mRNA表达升高(P<0.05,P<0.01),LRRC4 mRNA表达降低(P<0.01)。结论:电针“百会”“大椎”可通过上调miR-381靶向抑制LRRC4表达,进而激活SDF-1/CXCR4信号通路,对缺血性脑卒中后神经损伤修复起到一定的促进作用。

左归丸靶向C-X-C趋化因子受体4对人脐带间充质干细胞体外迁移的影响

目的:探讨左归丸通过靶向调控C-X-C趋化因子受体4(CXCR4)表达对人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)体外迁移的影响。方法:采用组织块法分离培养hUC-MSCs并进行流式鉴定。利用CCK-8检测不同浓度左归丸对hUC-MSCs增殖的影响,细胞划痕和Transwell实验分析左归丸对hUC-MSCs体外迁移的影响,实时聚合酶链反应(PCR)、蛋白印迹法和流式细胞术分析hUC-MSCs中CXCR4表达变化。结果:流式细胞术结果显示,hUC-MSCs表面高表达CD73和CD90,极低表达CD34和CD45。CCK-8结果显示,0.1、0.2 mg/mL左归丸均能明显促进hUC-MSCs增殖(P<0.05)。细胞划痕和Transwell实验结果显示,0.1、0.2 mg/mL左归丸能明显促进hUC-MSCs迁移,最佳浓度为0.2 mg/mL,CXCR4拮抗剂普乐沙福则能抑制其促迁移作用(P<0.05)。实时PCR、蛋白印迹法和流式细胞术结果显示,左归丸能上调hUC-MSCs中CXCR4 mRNA和蛋白表达水平,并促进CXCR4蛋白在细胞膜表达(P<0.05)。结论:左归丸通过上调CXCR4表达促进hUC-MSCs的体外迁移。

独活续断汤口服和离子导入治疗肝肾亏虚型膝骨关节炎患者疗效及对膝关节液SDF-1/CXCR4信号通路的影响

目的:观察独活续断汤口服和离子导入治疗肝肾亏虚型膝骨关节炎(KOA)的临床疗效及对基质细胞衍生因子-1(SDF-1)/C-X-C趋化因子受体4型(CXCR4)信号通路的影响。方法:将150例天津中医药大学第一附属医院确诊的肝肾亏虚型KOA患者随机分为对照组、中药口服组和中药离子导入组,每组各50例,对照组给予硫酸氨基葡萄糖胶囊,口服0.5 g/次,2次/d口服,中药口服组给予独活续断汤150 m L/次,2次/d口服,中药离子导入组给予独活续断汤,于髋骨穴、膝关穴、膝眼穴及犊鼻穴进行离子导入,30 min/次,1次/d,三组患者均治疗4周;观察入组患者治疗前后膝关节肿胀程度及疼痛程度变化,并统计临床疗效;酶联免疫夹心吸附测定检测入组患者治疗前后膝关节液中SDF-1,CXCR4,基质金属蛋白酶-3(MMP-3)及MMP-13含量。结果:中药口服组疗效优于中药离子导入组和对照组,且复发率最低(P<0.05);与本组治疗前比较,中药口服组治疗后压痛值升高(P<0.05),中药口服组患者视觉模拟评分(VAS),膝关节肿胀评分、西安大略麦马斯特大学骨关节炎指数评分(WOMAC)及膝关节液SDF-1,CXCR4,MMP-3及MMP^-13蛋白含量均降低(P<0.05),且优于中药离子导入组和对照组(P<0.05)。结论:独活续断汤口服及离子导入治疗肝肾亏虚型KOA均有明显疗效,但口服疗效最佳,其机制可能与抑制SDF^-1/CXCR4炎症信号通路及软骨细胞降解有关。

黄芪-莪术配伍对结肠癌原位移植瘤模型小鼠SDF-1/CXCR4/NF-κB信号通路的影响

目的:探讨黄芪-莪术抑制结肠癌原位移植瘤模型小鼠肿瘤生长的可能作用机制。方法:运用分子对接技术预测黄芪、莪术中主要活性成分与通路靶点蛋白基质细胞衍生因子-1(SDF-1),趋化因子受体4(CXCR4),核转录因子-κB p65(NF-κB p65)的分子间相互作用。建立CT26.WT结肠癌原位移植瘤模型进行体内实验验证。将60只BALB/c雄性小鼠随机分为假手术组,模型组,5-氟尿嘧啶(5-Fu)组、黄芪-莪术低、中、高剂量组,每组10只。假手术组和模型组给予生理盐水灌胃,5-Fu组(30 mg·kg^(-1))腹腔注射,黄芪-莪术低、中、高剂量组(0.32,0.64,1.28 g·kg^(-1))灌胃。干预15 d后,完整剥离原位瘤,取肿瘤相邻结肠组织5~6 cm。测量并计算肿瘤体积,苏木素-伊红(HE)染色观察肿瘤组织及结肠组织病理学变化,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测结肠组织中趋化因子SDF-1及其受体CXCR4,磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)蛋白表达,Western blot和实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测肿瘤组织趋化因子SDF-1及其受体CXCR4,NF-κB p65,细胞周期蛋白D1(Cyclin D1),癌基因c-Myc蛋白及mRNA表达水平。结果:与模型组比较,5-Fu与黄芪-莪术治疗均能降低原位瘤体积(P<0.05,P<0.01),5-Fu组抑瘤率最高(61.38±2.34)%,黄芪-莪术中剂量组抑瘤率(43.43±3.71)%。与模型组比较,各药物组肿瘤与结肠组织的病理学改变转轻。与模型组比较,黄芪-莪术显著下调了肿瘤小鼠结肠组织SDF-1,CXCR4,p-NF-κB p65蛋白表达水平(P<0.01),对肿瘤组织SDF-1,CXCR4,NF-κB p65,Cyclin D1,c-Myc的蛋白及mRNA表达明显下调(P<0.05,P<0.01)。结论:黄芪-莪术能够抑制结肠癌原位移植瘤的生长,其干预机制可能与调节SDF-1/CXCR4/NF-κB信号通路中相关蛋白及其mRNA表达有关。

乳癌术后方通过SDF-1/CXCR4生物轴对MDA-MB-453乳腺癌细胞增殖和转移的影响

目的:以基质细胞衍生因子-1(Stromal cell-derived factor-1,SDF-1)/趋化因子受体4(Chemokine receptor,CXCR4)生物轴为基础,探讨乳癌术后含药血清对乳腺癌细胞MDA-MB-453增殖和侵袭能力的影响。方法:建立SDF-1诱导的CXCR4高表达MDA-MB-453细胞模型,制备乳癌术后方含药血清及空白大鼠血清。实验分空白组,空白大鼠血清组,SDF-1+空白大鼠血清组,SDF-1+乳癌术后方组,AMD3100+SDF-1+空白大鼠血清组和AMD3100+SDF-1+乳癌术后方组。干预48 h,采用cell counting kit-8(CCK-8)法检测细胞增殖情况,transwell小室实验检测细胞侵袭能力,分别用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测细胞CXCR4,基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2,MMP-9 mRNA及蛋白表达情况。结果:与空白血清组比较,SDF-1为100μg·L-1时,MDA-MB-453细胞增殖明显,CXCR4 mRNA表达明显增加(P<0.05);与SDF-1+空白大鼠血清组比较,乳癌术后方能抑制SDF-1诱导的MDA-MB-453细胞增殖、侵袭行为,下调CXCR4,MMP-2,MMP-9 mRNA和蛋白表达水平(P<0.05);经AMD3100预处理24 h,乳癌术后方对MDA-MB-453细胞增殖的抑制作用明显增强(P<0.05);同时,乳癌术后方下调CXCR4,MMP-2,MMP-9 mRNA和蛋白表达的作用明显增加(P<0.05)。结论:乳癌术后方可通过调控SDF-1/CXCR4生物轴,降低MDA-MB-453细胞MMP-2,MMP-9表达,减少细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解,进而抑制乳腺癌细胞转移的发生;与CXCR4抑制剂AMD3100具有协同效应。

基质细胞衍生因子-1对间质干细胞迁移的影响

目的:观察基质细胞衍生因子-1(SDF-1)在体内外对大鼠骨髓间质干细胞(rMSCs)的趋化诱导作用,探讨SDF-1对rMSCs迁移影响的可能机制。方法:应用体外细胞迁移实验及大鼠脑梗死模型体内移植,观察SDF-1对rMSCs的迁移影响。流式细胞术与RT-PCR检测rMSCs的CXC趋化因子受体4(CXCchemokinereceptor4,CXCR4)表达。结果:在SDF-1存在时,rMSCs迁移活跃,应用抗体封闭CXCR4后,这种迁移显著减弱。体内移植的rMSCs主要聚集在脑梗死灶周围,但在封闭CXCR4后,这种聚集现象大大减弱。流式细胞术示仅小部分rMSCs表面表达CXCR4,但经TritonX-100处理后,表达CXCR4的rMSCs增加。结论:SDF-1可通过CXCR4对rMSCs起趋化作用,针对这种作用可望调控干细胞向靶组织的趋化聚集量,达到治疗目的。

补肾健脾解毒利咽法对IgA肾病模型大鼠归巢相关黏附分子的影响

目的:探讨补肾健脾解毒利咽法不同剂量中药对免疫球蛋白A(IgA)肾病模型大鼠小肠及骨髓中黏附分子整合素α_(4)β_(1)与血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)、基质细胞衍生因子-1(SDF-1)与趋化因子受体-4(CXCR4)表达的影响。方法:采用雄性SD大鼠120只,应用牛血清白蛋白(BSA)灌胃、CCl4皮下注射、脂多糖(LPS)尾静脉注射等方案的改良法制备IgA肾病大鼠模型后,验证模型成功后,随机将大鼠分为空白组、模型组、洛汀新组(63 mg·kg^(-1))、补肾健脾解毒利咽法(中药)低、中、高剂量组(10.4、20.81、41.62 g·kg^(-1)),每组16只,给药7周后处死大鼠,收集相关标本并检验,采用免疫组化检测大鼠小肠固有膜黏附分子α_(4)β_(1),VCAM-1,SDF-1和CXCR4的蛋白表达,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测大鼠骨髓中黏附分子α_(4)β_(1),VCAM-1,SDF-1和CXCR4 mRNA表达变化情况。结果:与空白组比较,第10、12、14、16周模型组大鼠的尿红细胞计数均显著升(P<0.01)。与模型组比较,第10、12、14、16周洛汀新组与中药各剂量组大鼠尿红细胞计数均明显降低(P<0.05),其中中药中剂量组对于大鼠尿红细胞计数改善更明显(P<0.05)。与空白组比较,模型组大鼠小肠固有膜黏附分子α_(4)β_(1),VCAM-1,SDF-1和CXCR4蛋白表达均明显升高(P<0.05)。与模型组比较,洛汀新组及中药各剂量组大鼠小肠固有膜α_(4)β_(1),VCAM-1,SDF-1和CXCR4蛋白表达均明显下降(P<0.05)。与模型组比较,中药中剂量组大鼠小肠固有膜SDF-1与CXCR4蛋白表达均明显下降(P<0.05)。与空白组比较,模型组大鼠骨髓黏附分子α_(4)β_(1),SDF-1 mRNA表达明显下降,VCAM-1,CXCR4 mRNA表达明显升高(P<0.05)。与模型组比较,洛丁新组与中药各剂量组大鼠骨髓黏附分子SDF-1,CXCR4 mRNA均明显下降(P<0.05)。结论:补肾健脾解毒利咽法通过调节小肠固有膜及骨髓中黏附分子α_(4)β_(1)与VCAM-1、SDF-1与CXCR4的表达,从而调节浆细胞的归巢效应,可能与Toll样受体介导的免疫应答激活有关,补肾健脾解毒利咽法中药可能通过减少相关黏附分子的表达量从而浆细胞在循环中的增殖,进而减轻IgA肾病肾脏损伤。