癌症转移中跨内皮迁移的细胞力学

目的肿瘤细胞穿过血管内皮细胞层的跨内皮迁移(transendothelial migration,TEM)是癌症转移过程中的一个核心环节,但这一过程中的详细机制尚未被完全揭示。本研究旨在探讨肿瘤细胞在跨内皮迁移过程中的细胞力学行为,包括伪足的形成、细胞在挤压过程中的形变、黏附作用以及细胞铺展。方法构建了一个精细的体外肿瘤细胞跨内皮迁移模型,旨在模拟肿瘤细胞在体内跨内皮迁移的生物学过程及其与细胞间相互作用的复杂性。利用这一模型,能够精确地追踪和观察肿瘤细胞在迁移过程中的动态行为。结果研究结果显示,内皮细胞层通过形成肌动蛋白环样结构,在肿瘤细胞周围的空间限制了其迁移。肌动蛋白环的收缩对肿瘤细胞产生了显著的物理阻碍。此外,发现多种因素通过调节肿瘤细胞与肌动蛋白环、内皮细胞以及细胞外基质之间的相互作用,进而影响肿瘤细胞的侵袭能力。结论本研究的结果不仅阐明了肿瘤细胞跨内皮迁移的细胞力学基础,而且为进一步开发针对癌症转移的治疗策略提供了科学依据。

肝素酶通过诱导血管内皮细胞凋亡促进肝癌细胞跨内皮迁移

目的探索肝癌肝素酶(HPSE)对微血管内皮细胞(MVECs)凋亡及跨细胞迁移的影响。方法用qRT-PCR和Western blot法从HepG2,BEL-7402和HCCLM3三种肝癌细胞中筛选高表达HPSE的肝癌细胞;构建含有HPSE之RNA干扰序列的慢病毒载体(LV-HPSE-RNAi-1249-2,RNAi组),用含有阴性对照序列的慢病毒载体(LV-HPSE-Control,Control组)作为对照,分别感染肝癌细胞,并验证感染效率。用人脐静脉血管内皮细胞(HUVECs)代表肝癌MVECs,用Transwell小室行肝癌细胞跨内皮迁移试验;肝癌细胞和HUVECs细胞非接触共培养24 h,应用CCK-8法检测内皮细胞存活率;Annexin V-FITC/PI双染法流式细胞仪检测细胞凋亡情况,电镜观察细胞形态。肝癌细胞腹腔注射法制作裸鼠肝癌模型,观察肝癌MVECs凋亡及癌细胞跨内皮成瘤情况。结果从3种肝癌细胞中筛选出高表达HPSE的HCCLM3肝癌细胞。慢病毒载体分别感染HCCLM3细胞72 h后,荧光显微镜显示细胞感染效率达到70%以上,qRT-PCR和Western blot法检测RNAi组肝素酶mRNA和蛋白表达下降(P<0.05)。RNAi组肝癌细胞跨内皮迁移率为0.39,显著低于Control组的0.62(P<0.01)。HCCLM3细胞与HUVECs非接触共培养,RNAi组内皮细胞成活率为1.14,显著高于Control组的0.77(P<0.05);RNAi组凋亡指数3.94±1.51明显低于Control组(12.53±0.55)(P<0.05)。透射电镜示RNAi组细胞形态大致正常;Control组内皮细胞体积变小、变形,胞膜有发泡现象;染色质浓缩、边缘化,部分分割成块状,并见凋亡小体。实验裸鼠全部成活,Control组6只肝组织中均出现GFP标记的肿瘤细胞,镜下成瘤率100%(6/6),显著高于RNAi组成瘤率(33.3%,2/6)(P<0.05)。光镜下Control组肝组织内可见肝癌细胞,部分血管内皮细胞坏死,胞浆可见空泡,核质浓缩;RNAi组肝组织内罕见肝癌细胞,内皮细胞基本正常。结论肝癌肝素酶可能通过诱导血管内皮细胞凋亡而促进癌细胞转移。

信号素3F对大鼠心肌细胞氧化应激、炎症反应及白细胞跨内皮迁移的影响

目的探讨信号素3F对心脏骤停大鼠存活心肌细胞氧化应激、炎症反应以及白细胞跨内皮迁移的影响。方法18只雄性Sprague-Dawley大鼠构建心脏骤停心肺复苏模型后随机分为模型组和信号素3F组,另取9只大鼠作为对照组;检测各组大鼠心肌细胞内活性氧(ROS)和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量,酶联免疫吸附法(ELISA)检测心肌细胞超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)含量,实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)检测心肌细胞中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和干扰素-γ(IFN-γ)mRNA表达量;计数腹膜灌洗中白细胞数,蛋白质免疫印迹检测血小板内皮细胞黏附分子1(PECAM-1)和神经毡蛋白2(NRP2)表达。结果与模型组比较,信号素3F组心脏骤停大鼠心肌细胞中ROS、H_(2)O_(2)、MDA和SOD含量均明显增加,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,信号素3F组心脏骤停大鼠心肌细胞中TNF-α、IL-1β和IFN-γmRNA表达量均显著增加,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,信号素3F心脏骤停大鼠腹腔灌洗中白细胞计数、PECAM-1和NRP2蛋白表达量均增加,差异有统计学意义(P<0.05)。结论信号素3F影响心脏骤停大鼠存活的心肌细胞氧化应激、炎症反应及白细胞的跨内皮迁移。

小鼠荷瘤淋巴结切除促进肺内跨内皮迁移相关分子CCL4、ICAM-1和VCAM-1的表达

目的检测切除小鼠荷瘤淋巴结后肺组织中与白细胞跨内皮迁移相关的趋化因子和黏附分子的表达,同时观察网状纤维改变以及波形蛋白(vimentin)及基质金属蛋白酶9(MMP9)表达情况,揭示它们在肺内预转移微环境形成中的变化及作用。方法将B16F10黑素瘤细胞接种至小鼠髂下淋巴结,20只小鼠被平均分为手术切除荷瘤淋巴结和未切除荷瘤淋巴结组(对照组)。15 d后手术切除荷瘤淋巴结;切除3 d后,收集小鼠肺组织。应用镀银染色观察肺网状纤维变化;采用Western blot法检测CC趋化因子配体4(CCL4)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子1(VCAM-1)、vimentin及MMP9的表达。结果与对照组相比,切除荷瘤淋巴结组肺组织内MMP9、vimentin表达明显增高;网状纤维断裂明显,其面积百分比降低,CCL4、ICAM-1、VCAM-1表达均显著增加。结论切除小鼠荷瘤淋巴结促使肺组织内ICAM-1、VCAM-1、CCL4、MMP9和vimentin的蛋白表达显著增加,有利于炎细胞黏附、跨越血管内皮进而形成炎性微环境。

脑内皮细胞趋化因子受体5参与β淀粉样蛋白引起的T细胞跨内皮迁移

目的利用血-脑屏障的体外模型,分析脑内皮细胞上的趋化因子受体5(CCR5)在β淀粉样蛋白(Aβ)引起的T细胞跨内皮迁移过程中的作用。方法培养人脑微血管内皮细胞(HBMEC),建立体外血-脑屏障模型,分析T淋巴细胞跨内皮迁移的能力。结果 Aβ能够促进T淋巴细胞穿过体外血-脑屏障模型,HBMEC中CCR5过表达能够促进T淋巴细胞穿过体外血脑屏障模型,HBMEC中CCR5缺失突变能够抑制T淋巴细胞穿过体外血-脑屏障模型。结论 HBMEC中CCR5参与Aβ引起的T淋巴细胞的跨内皮迁移。

E-选择素负向调控中性粒细胞跨内皮迁移的生物力学机制

目的以血管稳态及重建为切入点,研究E-选择素(E-selectin)通过调节微丝骨架网络的动态重组来调控内皮细胞胞间连接整合性,从而促进中性粒细胞跨内皮迁移的信号调控网络和关键分子。方法建立体外人中性粒细胞(PMN)在脂多糖处理的人脐静脉内皮细胞单层上跨内皮迁移动力学模型,通过原子力显微镜、活细胞成像、蛋白免疫印迹、邻位连接等手段检测内皮细胞胞间连接整合性。结果PMN在E-selectin敲低的内皮细胞上表现出更快、更高的跨内皮迁移动力学能力。

基于网络药理学的山豆根调控白细胞跨内皮迁移通路改善急性咽炎的作用机制

目的基于网络药理学、动物实验及荧光定量PCR技术阐明山豆根改善急性咽炎的分子机制。方法利用中药系统药理学分析平台(Traditional Chinese Medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)数据库收集山豆根的活性成分和作用靶点。通过GeneCards、OMIM、DrugBank和Disgenet数据库获取急性咽炎相关的靶点。筛选获得两者的共同靶标后,利用STRING数据库进行构建蛋白互作网络,采用Metascape平台进行通路分析。同时应用Cytoscape软件构建“中药-疾病-成分-靶点”网络和“中药-疾病-成分-靶点-通路”网络。建立大鼠急性咽炎模型,研究山豆根水提取物对大鼠急性咽炎的影响。利用荧光定量PCR技术研究山豆根对大鼠急性咽炎模型咽部组织关键通路上的关键基因靶点的影响。结果该实验获取山豆根活性成分21个的相关作用靶点509个,获取急性咽炎相关的靶点2167个,山豆根与急性咽炎的共同靶点194个。KEGG通路分析筛选了344条相关信号通路,其中显示IL-17信号通路、NF-kappa B信号通路和白细胞跨内皮迁移通路可能在山豆根改善急性咽炎的过程中起关键作用。动物实验表明,山豆根水提取物低剂量组对急性咽炎治疗效果较好。荧光定量PCR实验结果表明,山豆根低剂量组明显下调了白细胞跨内皮迁移通路ITGB2、PIK3CA、PIK3CD和PTPN11基因的表达水平(P<0.05)。结论山豆根改善急性咽炎具有多成分、多靶点、多通路协同作用的特点。

基于网络药理学与分子对接探讨Zedoarondiol治疗动脉粥样硬化跨内皮迁移的作用机制

目的:基于网络药理学与分子对接技术探讨莪术奥酮二醇(Zedoarondiol)治疗动脉粥样硬化跨内皮迁移(transendothelial migration of atherosclerosis,TEMA)的作用机制。方法:采用OMIM和GeneCards数据库检索TEMA的靶点。通过PharmMapper和Swiss Target Prediction数据库检索Zedoarondiol的作用靶点。利用Venny 2.1软件获取TEMA与Zedoarondiol的交集靶点,通过STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络。借助Network Analyzer插件对PPI网络进行拓扑分析,并根据Degree值筛选核心靶点。利用DAVID数据库进行基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析。最后,通过PyRx AutoDock Vina软件进行分子对接验证。结果:通过检索得到TEMA靶点1340个,Zedoarondiol靶点215个,两者的交集靶点58个。Zedoarondiol治疗TEMA的核心靶点包括原癌基因酪氨酸蛋白激酶Src(SRC)、磷脂酰肌醇3-激酶调节亚基1(phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit 1,PIK3R1)、蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型11(protein tyrosine phosphatase nonreceptor 11,PTPN11)等。GO分析结果主要包括肽基酪氨酸磷酸化、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶的正向调节等。KEGG分析结果主要包括Ras信号通路、血脂和动脉粥样硬化、VEGF信号通路、PI3K-Akt信号通路等。分子对接结果显示,Zedoarondiol与核心靶点(PIK3R1、SRC、PTPN11)的结合能均小于-5 kcal·mol^(-1)。结论:Zedoarondiol可能通过调节Ras、VEGF、PI3K-Akt等信号通路,以及SRC、PIK3R1、PTPN11等靶点,从而发挥治疗TEMA的作用。

血府逐瘀汤对牛内皮细胞增殖和迁移的影响

目的 :探讨血府逐瘀汤对牛内皮细胞增殖和迁移的影响。方法 :采用MTT法检测含血府逐瘀汤鼠血清对牛内皮细胞增殖的影响 ,琼脂糖刮除法检测含血府逐瘀汤鼠血清对牛主动脉内皮细胞迁移的影响。结果 :含血府逐瘀汤鼠血清对牛内皮细胞增殖和迁移均有显著抑制作用 ,且呈剂量依赖性 ,对迁移的影响要大于增殖。结论 :血府逐瘀汤对牛内皮细胞增殖和迁移有抑制作用 ,具有抑制血管生成的作用。

黄连素通过PI3K抑制肺炎衣原体感染诱导的血管内皮细胞迁移

目的观察肺炎衣原体感染对人血管内皮细胞迁移的影响,探讨黄连素对其干预作用及作用机制。方法体外成功培养肺炎衣原体AR-39株后,感染不同浓度黄连素(0、100、150及200 mmol/L)预处理的内皮细胞,在感染后24、48及72 h,创伤修复实验、Transwell实验观察内皮细胞迁移的变化,逆转录聚合酶链反应和酶联免疫吸附法检测内皮细胞中信号蛋白PI3K mRNA表达水平和酶活性。结果与正常对照组比较,肺炎衣原体感染组内皮细胞于24、48及72 h迁移量均明显增加(P<0.01),且PI3K mRNA表达水平显著升高,酶活性亦明显增强(P<0.01);与肺炎衣原体感染组比较,PI3K抑制剂LY294002组内皮细胞迁移量明显减少(P<0.01),PI3K mRNA表达水平明显降低,酶活性也明显减弱(P<0.01);与肺炎衣原体感染组比较,黄连素中剂量组和高剂量组内皮细胞迁移量均明显下降(P<0.01),PI3K mRNA表达水平和酶活性均明显降低(P<0.01),且PI3K mRNA表达水平和酶活性均与细胞迁移抑制程度呈正相关(r分别为0.841和0.832,P<0.01)。结论肺炎衣原体感染可能是通过激活PI3K诱导内皮细胞迁移;黄连素可拮抗肺炎衣原体感染诱导的内皮细胞迁移,其机制可能与黄连素下调PI3K表达及抑制PI3K活化有关。

丹参多酚酸盐对人血管内皮细胞迁移的影响

目的 观察丹参多酚酸盐对单核细胞诱导的内皮细胞迁移的影响 ,探讨丹参多酚酸盐促血管生成的机制。方法 采用单核细胞 内皮细胞联合培养 ,观察丹参多酚酸盐对单核细胞诱导的内皮细胞迁移的影响。分别采用酶联免疫吸附测定法和逆转录聚合酶链反应法检测丹参多酚酸盐干预后单核细胞分泌血管内皮细胞生长因子 (VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)水平及其mRNA的变化。结果 迁移实验结果示经丹参多酚酸盐处理后内皮细胞的迁移数增加 ,与对照组比较 ,有显著性差异。经丹参多酚酸盐处理后 ,单核细胞VEGFmRNA和bFGFmRNA均有升高 ,VEGF和bFGF蛋白水平也有上升。结论 丹参多酚酸盐促进单核细胞诱导的内皮细胞迁移 ;其促进单核细胞合成和分泌VEGF及bFGF 。

力-化学耦合作用在血管内皮细胞迁移中的作用及其力学生物学机制

目的研究力学与化学因素的耦合在内皮细胞迁移过程中的作用以及其中的力学生物学机制。方法在不同大小剪应力下分别用RT-PCR、Western blot以及免疫荧光的方法检测内皮细胞CXCR1和CXCR2的表达变化;用anti-IL8RA和anti-IL8RB拮抗CXCR1和CXCR2,在剪应力作用下观察内皮细胞迁移情况;采用脂质体包绕法分别将Rac1及RhoA的野生型、活化型和抑制型3种质粒转染入内皮细胞,将转染了Rac1的3种质粒的细胞分别施加力学(剪应力)和化学(IL-8)刺激,对转染了RhoA的3种质粒的细胞施加化学刺激,检测以上条件下内皮细胞迁移情况。结果 CXCR1和CXCR2作为新型力学感受器参与调节内皮细胞迁移;Rac1与RhoA的高表达能促进内皮细胞迁移,反之,内皮细胞迁移被抑制。结论 IL-8Rs(CXCR1、CXCR2)、Rac1、RhoA是将力学、化学信号进行"耦合"的关键信号分子。

肺炎衣原体感染通过PI3K通路诱导血管内皮细胞迁移

目的:研究肺炎衣原体感染对血管内皮细胞迁移的影响及其相关分子机制。方法:创伤修复实验与Transwell实验观察肺炎衣原体感染的血管内皮细胞迁移情况,RT-PCR与ELISA法分别检测PI3K mRNA表达与酶活性。结果:肺炎衣原体感染以时间依赖方式明显促进人内皮细胞素ECV304细胞迁移,且可以显著增强PI3K mRNA表达与酶活性;PI3K特异性抑制剂LY294002可有效抑制肺炎衣原体感染引起的上述变化。结论:肺炎衣原体感染可诱导血管内皮细胞迁移,其机制可能与激活PI3K信号转导通路有关。

克拉霉素抑制肺癌细胞诱导血管内皮细胞迁移的实验研究

目的 观察克拉霉素 (CAM)对人小细胞肺癌细胞表达VEGF其诱导血管内皮细胞迁移的影响 ,探讨CAM抗血管生成的机制。方法 采用免疫组化和图象分析技术 ,观察不同浓度的CAM作用下人小细胞肺癌细胞 (NCI -H4 4 6 )中VEGF蛋白表达的变化。采用共培养法 (Marigelinvasioncham ber) ,观察CAM对NCI -H4 4 6细胞诱导人血管内皮细胞(ECV - 30 4 )迁移的抑制作用。结果 CAM达到 30mmol/L对其诱导的ECV - 30 4细胞迁移表现出明显的抑制作用 ,达到 4 0mmol/L可以抑制NCI -H4 4 6细胞表达VEGF ,CAM浓度在 30、4 0和 5 0mmol/L时 ,抑制率分别为 19.7%、2 4 .3%和2 5 .0 % ,呈现出明显剂量—反应关系 (r =- 0 .76 4 ,P =0 .0 0 1)。结论 CAM能够抑制肺癌细胞诱导的血管内皮细胞迁移 ,对其表达VEGF也具有抑制作用 ,以上作用可能是CAM抗血管生成的机制之一。

15d-PGJ_2减弱香烟提取物抑制人脐静脉内皮细胞迁移

目的探讨15-脱氧-Δ12,14-前列腺素J2(15d-PGJ2)对香烟提取物(CSE)抑制人脐静脉内皮细胞(HUVECs)迁移的保护作用。方法 "划痕法"检测HUVECs的迁移。毛细管样成管实验检测HUVECs的血管新生。Western blot检测occludin蛋白表达。结果与对照组相比,CSE显著抑制HUVECs迁移,使单个视野划痕内细胞数由629±28降低至364±17(P<0.01),15d-PGJ2干预可使细胞数回升至546±20(P<0.01)。CSE抑制HUVECs血管新生,15d-PGJ2可逆转CSE对HUVECs血管新生的抑制。与对照组相比,CSE使HUVECs occludin蛋白表达量由0.37±0.04降至0.12±0.03(P<0.01)。15d-PGJ2干预可使其回调至0.28±0.04(P<0.01),但仍低于对照组(P<0.05)。结论 CSE对HUVEVs迁移的抑制作用可能是通过下调occludin蛋白的表达实现的。15d-PGJ2减弱CSE下调occludin表达而逆转CSE对HUVECs迁移的抑制。

磷酸化Tyr951信号蛋白在糖尿病大鼠创面组织内皮细胞迁移中的作用

目的观察糖尿病大鼠创面组织内皮细胞迁移信号通路中磷酸化Tyr951表达的变化规律。方法SD大鼠分为糖尿病组和非糖尿病对照组,建立深Ⅱ度烫伤模型,透明胶纸描计计算大鼠创面愈合率,于烫伤后0,1,3,7,10,14,21d,ELISA法检测创面组织中F-Actin的水平,免疫组织化学方法检测创面组织中磷酸化Tyr951的表达。结果与非糖尿病组相比,糖尿病组创面组织中磷酸化Tyr951表达水平显著降低(P<0.05),同时F-Actin表达水平也显著降低(P<0.05)。结论糖尿病大鼠创面组织内皮细胞迁移障碍与磷酸化Tyr951信号蛋白表达减少有关。

高尿酸通过miR-663下调转化生长因子β_1抑制内皮细胞迁移

目的探讨高尿酸通过miR-663影响内皮细胞迁移功能的机制。方法培养人脐静脉内皮细胞系(EA.hy926),用600μmol/L尿酸孵育48 h,实时定量PCR检测miR-663的水平,并检测高尿酸患者血清中miR-663水平;利用双荧光素酶试验预测并验证miR-663的靶基因;检测高尿酸条件下内皮细胞中转化生长因子β1(transforming growth fator beta 1,TGF-β1)的表达水平,利用miR-663抑制物、TGFB1 siRNA转染及划痕实验观察高尿酸如何通过miR-663及其靶基因影响内皮细胞的迁移功能。结果高尿酸培养条件下内皮细胞中miR-663表达水平明显升高,高尿酸血症患者血清中miR-663的水平也高于正常人;双荧光素酶试验结果表明TGFB1的翻译水平受miR-663直接调控;高尿酸能明显抑制细胞的迁移能力,而高尿酸条件下TGF-β1的表达水平也明显下降,转染miR-663抑制物后,TGF-β1表达水平升高,内皮细胞迁移能力也明显改善,但是利用siRNA抑制TGF-β1的表达后,miR-663抑制物不能再促进内皮细胞的迁移。结论高尿酸通过miRNA-663下调TGF-β1而抑制细胞迁移。