分化與未分化胃癌細(xì)胞株對癌相關(guān)成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)能力的差異剖析_第1頁
分化與未分化胃癌細(xì)胞株對癌相關(guān)成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)能力的差異剖析_第2頁
分化與未分化胃癌細(xì)胞株對癌相關(guān)成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)能力的差異剖析_第3頁
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分化與未分化胃癌細(xì)胞株對癌相關(guān)成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)能力的差異剖析一、引言1.1研究背景與意義1.1.1胃癌的現(xiàn)狀胃癌是全球范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類健康的惡性腫瘤之一,在癌癥的發(fā)病率和死亡率統(tǒng)計中一直占據(jù)高位。據(jù)國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)發(fā)布的數(shù)據(jù),2020年全球胃癌新發(fā)病例約108.9萬,位居所有惡性腫瘤發(fā)病人數(shù)的第五位;死亡病例數(shù)約76.9萬,排在惡性腫瘤死亡人數(shù)的第四位。在中國,胃癌的形勢更為嚴(yán)峻,同年發(fā)病病例占全球的43.9%,死亡病例占比達48.6%,且發(fā)病率和死亡率分別在國內(nèi)所有惡性腫瘤中位列第二和第三,是發(fā)病率最高的消化道惡性腫瘤。男性的胃癌發(fā)病率約為女性的3倍,死亡率是女性的2.7倍,60-69歲的男性是高發(fā)群體,這可能與男性較高的吸煙、飲酒比例,以及較大的社會壓力、不良飲食習(xí)慣等因素相關(guān)。由于胃癌早期癥狀隱匿,多數(shù)患者確診時已處于中晚期,治療效果不佳,五年生存率較低,尤其是進展期或出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的患者,五年存活率不足10%。因此,深入探究胃癌的發(fā)病機制,尋找有效的防治策略,是當(dāng)前癌癥研究領(lǐng)域的重要任務(wù)。1.1.2癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)的作用腫瘤的發(fā)生發(fā)展并非是癌細(xì)胞的孤立行為,而是癌細(xì)胞與其所處的腫瘤微環(huán)境(TME)相互作用的結(jié)果。癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)作為腫瘤微環(huán)境中關(guān)鍵的基質(zhì)細(xì)胞成分,近年來受到了廣泛關(guān)注。與正常成纖維細(xì)胞相比,CAFs在形態(tài)、功能和基因表達等方面均存在顯著差異。CAFs能夠通過分泌多種細(xì)胞因子、趨化因子和生長因子,如轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、血小板衍生生長因子(PDGF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等,參與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移和血管生成等多個過程。例如,TGF-β可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),使其獲得更強的遷移和侵襲能力;PDGF能夠促進成纖維細(xì)胞的活化和增殖,進一步增強CAFs對腫瘤微環(huán)境的塑造作用;VEGF則在腫瘤血管生成中發(fā)揮關(guān)鍵作用,為腫瘤細(xì)胞提供充足的營養(yǎng)和氧氣供應(yīng),促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。此外,CAFs還能通過分泌基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)降解細(xì)胞外基質(zhì),為腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲開辟道路。在免疫調(diào)節(jié)方面,CAFs也扮演著重要角色。它們可以分泌免疫抑制因子,如前列腺素E2(PGE2)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)等,抑制免疫細(xì)胞的活性,幫助腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視和攻擊,營造有利于腫瘤生長和發(fā)展的免疫微環(huán)境。研究表明,CAFs與腫瘤細(xì)胞之間存在復(fù)雜的雙向交互作用,腫瘤細(xì)胞可以通過旁分泌信號激活成纖維細(xì)胞,使其轉(zhuǎn)化為CAFs,而CAFs又反過來促進腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為。因此,CAFs在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的促進作用,是腫瘤研究和治療的重要靶點。1.1.3研究意義胃癌根據(jù)細(xì)胞分化程度可分為分化型和未分化型,不同分化程度的胃癌細(xì)胞在生物學(xué)特性、臨床病理特征和預(yù)后等方面存在顯著差異。分化型胃癌細(xì)胞相對保留了一些正常細(xì)胞的形態(tài)和功能特征,生長較為緩慢,惡性程度相對較低;而未分化型胃癌細(xì)胞則缺乏正常細(xì)胞的分化特征,生長迅速,具有更強的侵襲和轉(zhuǎn)移能力,患者預(yù)后往往較差。然而,目前對于分化及未分化胃癌細(xì)胞株與癌相關(guān)成纖維細(xì)胞之間的相互作用機制,尤其是它們誘導(dǎo)CAFs的能力差異,尚不完全清楚。深入研究分化及未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的能力差異,具有重要的理論和臨床意義。從理論角度來看,有助于揭示胃癌發(fā)生發(fā)展的分子機制,進一步明確腫瘤細(xì)胞與腫瘤微環(huán)境之間的復(fù)雜交互作用網(wǎng)絡(luò),為腫瘤生物學(xué)的發(fā)展提供新的理論依據(jù)。在臨床應(yīng)用方面,一方面,通過明確分化及未分化胃癌細(xì)胞株對CAFs的不同誘導(dǎo)能力,有望為胃癌的早期診斷和預(yù)后評估提供新的生物標(biāo)志物和分子靶點,提高胃癌的早期診斷率和預(yù)后預(yù)測的準(zhǔn)確性;另一方面,針對不同分化程度胃癌細(xì)胞誘導(dǎo)的CAFs特征差異,開發(fā)更加精準(zhǔn)有效的腫瘤微環(huán)境干預(yù)策略,如靶向CAFs的治療藥物或方法,有望為胃癌的治療開辟新的途徑,提高胃癌患者的治療效果和生存率,改善患者的生活質(zhì)量。1.2研究目的與問題提出本研究聚焦于胃癌領(lǐng)域,旨在深入剖析分化及未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)的能力,并對二者進行全面且細(xì)致的比較。具體而言,期望通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計和多維度的檢測方法,精準(zhǔn)量化不同分化程度胃癌細(xì)胞株對成纖維細(xì)胞向CAFs轉(zhuǎn)化的誘導(dǎo)效率,明確分化型與未分化型胃癌細(xì)胞株在這一過程中展現(xiàn)出的誘導(dǎo)能力差異,包括但不限于誘導(dǎo)速度、誘導(dǎo)比例以及誘導(dǎo)產(chǎn)生的CAFs在生物學(xué)特性上的區(qū)別。從細(xì)胞層面來看,本研究將借助細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),構(gòu)建分化及未分化胃癌細(xì)胞株與正常成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)體系,動態(tài)觀察細(xì)胞形態(tài)、增殖、遷移等行為學(xué)變化,以直觀揭示兩種類型胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs過程中對成纖維細(xì)胞生物學(xué)行為的不同影響。從分子水平出發(fā),運用免疫熒光染色、Western印跡分析、定量PCR技術(shù)和ELISA檢測法等手段,檢測CAFs相關(guān)標(biāo)記物(如α-SMA等)以及腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子(如IL-1、IL-6等)的表達水平,深入探究分化及未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs過程中的分子機制,明確關(guān)鍵信號通路和調(diào)控因子的作用差異。在此基礎(chǔ)上,進一步探討這些差異與胃癌臨床病理特征(如腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期等)以及患者預(yù)后之間的潛在聯(lián)系,為胃癌的精準(zhǔn)診斷、預(yù)后評估和靶向治療提供堅實的理論依據(jù)和新的研究方向。通過本研究,有望填補目前在分化及未分化胃癌細(xì)胞株與CAFs相互作用機制方面的認(rèn)知空白,為胃癌的綜合防治開辟新的路徑。1.3研究方法與技術(shù)路線1.3.1研究方法細(xì)胞培養(yǎng):選取具有代表性的分化型胃癌細(xì)胞株(如MKN-28等)和未分化型胃癌細(xì)胞株(如MKN-45等),以及正常成纖維細(xì)胞株(如人胚肺成纖維細(xì)胞MRC-5等)。將胃癌細(xì)胞株和正常成纖維細(xì)胞分別置于含10%胎牛血清、1%青霉素-鏈霉素雙抗的DMEM高糖培養(yǎng)基中,在37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng),定期換液和傳代,以維持細(xì)胞的良好生長狀態(tài)。實驗前,將細(xì)胞調(diào)整至合適的密度,接種于6孔板、24孔板或96孔板等培養(yǎng)板中,用于后續(xù)實驗。免疫熒光染色:待細(xì)胞在培養(yǎng)板中生長至合適密度后,棄去培養(yǎng)基,用PBS沖洗3次,每次5分鐘。然后用4%多聚甲醛固定細(xì)胞15-20分鐘,PBS再次沖洗3次。用0.25%TritonX-100進行透膜處理5-10分鐘,以增加細(xì)胞膜的通透性,利于抗體進入細(xì)胞內(nèi)與抗原結(jié)合。透膜后,用5%牛血清白蛋白(BSA)封閉非特異性結(jié)合位點30分鐘,減少非特異性染色。滴加稀釋好的針對CAFs相關(guān)標(biāo)記物(如α-SMA)的一抗,4℃孵育過夜。次日,用PBST(含0.1%Tween-20的PBS)沖洗3次,每次10分鐘。加入熒光標(biāo)記的二抗,室溫避光孵育1-2小時。孵育結(jié)束后,再次用PBST沖洗3次。最后用DAPI染核5-10分鐘,用抗熒光淬滅封片劑封片,在熒光顯微鏡下觀察并拍照記錄,分析CAFs相關(guān)標(biāo)記物在細(xì)胞中的表達和定位情況。Western印跡分析:收集細(xì)胞,用RIPA裂解液裂解細(xì)胞,提取總蛋白。采用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白濃度,將蛋白樣品與上樣緩沖液混合,煮沸變性5分鐘。通過SDS-PAGE凝膠電泳將蛋白按分子量大小分離,隨后將凝膠上的蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1-2小時,以減少非特異性結(jié)合。加入針對CAFs相關(guān)標(biāo)記物(如α-SMA、FAP等)以及內(nèi)參蛋白(如β-actin)的一抗,4℃孵育過夜。次日,用TBST(含0.1%Tween-20的Tris緩沖鹽溶液)洗滌PVDF膜3次,每次10分鐘。加入相應(yīng)的辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的二抗,室溫孵育1-2小時。再次用TBST洗滌3次后,利用化學(xué)發(fā)光底物(ECL)進行顯色,在凝膠成像系統(tǒng)中曝光、拍照,分析目的蛋白的表達水平。定量PCR技術(shù):提取細(xì)胞總RNA,采用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板,利用特異性引物對CAFs相關(guān)基因(如α-SMA、FAP、PDGFR-β等)以及內(nèi)參基因(如GAPDH)進行PCR擴增。反應(yīng)體系和反應(yīng)條件根據(jù)所用的PCR試劑盒說明書進行設(shè)置。通過實時熒光定量PCR儀監(jiān)測PCR反應(yīng)過程中熒光信號的變化,根據(jù)Ct值(循環(huán)閾值)采用2^(-ΔΔCt)法計算目的基因的相對表達量,分析分化及未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞后相關(guān)基因表達的差異。ELISA檢測法:收集細(xì)胞培養(yǎng)上清液,按照ELISA試劑盒說明書的步驟進行操作。首先將捕獲抗體包被在酶標(biāo)板上,4℃過夜。次日,用PBST洗滌酶標(biāo)板3次,每次5分鐘。加入封閉液,室溫封閉1-2小時,以減少非特異性吸附。棄去封閉液,加入稀釋好的細(xì)胞培養(yǎng)上清液,37℃孵育1-2小時。洗滌后,加入生物素標(biāo)記的檢測抗體,37℃孵育1小時。再次洗滌后,加入親和素-HRP,37℃孵育30分鐘。最后加入底物顯色,在酶標(biāo)儀上測定450nm處的吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品中腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子(如IL-1、IL-6、TGF-β等)的濃度,比較不同組之間細(xì)胞因子表達水平的差異。1.3.2技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖1所示:細(xì)胞株選擇:挑選典型的分化型胃癌細(xì)胞株(MKN-28等)和未分化型胃癌細(xì)胞株(MKN-45等),以及正常成纖維細(xì)胞株(MRC-5等)。實驗分組:設(shè)置分化型胃癌細(xì)胞株與正常成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)組、未分化型胃癌細(xì)胞株與正常成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)組、正常成纖維細(xì)胞單獨培養(yǎng)對照組。細(xì)胞培養(yǎng):將上述細(xì)胞按照實驗分組接種于相應(yīng)培養(yǎng)板,在適宜條件下培養(yǎng),定期觀察細(xì)胞生長狀態(tài)并換液傳代。檢測指標(biāo)細(xì)胞行為學(xué)檢測:通過細(xì)胞計數(shù)、CCK-8法檢測細(xì)胞增殖能力;利用劃痕實驗和Transwell實驗檢測細(xì)胞遷移和侵襲能力。免疫熒光染色:對CAFs相關(guān)標(biāo)記物α-SMA進行染色,觀察其在細(xì)胞中的表達和定位。Western印跡分析:檢測CAFs相關(guān)標(biāo)記物α-SMA、FAP以及腫瘤相關(guān)蛋白的表達水平。定量PCR技術(shù):測定CAFs相關(guān)基因α-SMA、FAP、PDGFR-β等的mRNA表達水平。ELISA檢測法:檢測細(xì)胞培養(yǎng)上清液中腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子IL-1、IL-6、TGF-β等的濃度。數(shù)據(jù)分析:運用統(tǒng)計學(xué)軟件對各項實驗數(shù)據(jù)進行分析,比較分化及未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs能力的差異,探究其潛在機制。[此處插入技術(shù)路線圖,圖1:分化及未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)癌相關(guān)成纖維細(xì)胞能力比較的技術(shù)路線圖]二、理論基礎(chǔ)與文獻綜述2.1胃癌的分類與特點2.1.1分化型胃癌分化型胃癌主要包括乳頭狀腺癌和管狀腺癌。在顯微鏡下觀察,乳頭狀腺癌的癌細(xì)胞呈立方形或柱狀,會排列成腺管,且部分癌細(xì)胞會向腺腔內(nèi)突出,形成乳頭狀結(jié)構(gòu),這些乳頭由纖維血管軸心和表面被覆的癌細(xì)胞組成,乳頭分支較多且細(xì)長,癌細(xì)胞的分化程度相對較高,具有一定的極性,細(xì)胞核位于細(xì)胞底部,胞漿豐富,分泌功能較為明顯,??梢姷金ひ夯蚱渌置谖?。管狀腺癌的癌細(xì)胞同樣呈立方形或柱狀,緊密排列成大小不一的腺管樣結(jié)構(gòu),腺管形態(tài)規(guī)則,管腔清晰,癌細(xì)胞的分化較好,形態(tài)較為一致,異型性相對較小,核分裂象少見。從生物學(xué)行為來看,分化型胃癌的生長相對較為緩慢。這是因為其癌細(xì)胞保留了部分正常細(xì)胞的功能和結(jié)構(gòu),細(xì)胞間的連接較為緊密,增殖速度受到一定的調(diào)控。癌細(xì)胞的侵襲能力相對較弱,其浸潤和轉(zhuǎn)移的過程較為緩慢,通常先在局部生長,隨著病情進展才逐漸向周圍組織浸潤和轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)移方式上,以淋巴轉(zhuǎn)移為主,通過淋巴管將癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移至局部淋巴結(jié),遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移發(fā)生的時間相對較晚。在臨床治療方面,分化型胃癌對手術(shù)、化療等常規(guī)治療方法的反應(yīng)相對較好,患者的預(yù)后相對較為樂觀。這是因為其癌細(xì)胞的生物學(xué)行為相對溫和,對治療的敏感性較高,治療后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險相對較低。2.1.2未分化型胃癌未分化型胃癌的癌細(xì)胞大小、形態(tài)各異,缺乏明顯的腺管結(jié)構(gòu),細(xì)胞呈彌漫性分布。癌細(xì)胞體積較小,呈圓形或橢圓形,胞漿少,細(xì)胞核深染,核質(zhì)比增大,核仁明顯,染色質(zhì)粗糙,具有高度的異型性,核分裂象多見,表明細(xì)胞增殖活躍。與分化型胃癌相比,未分化型胃癌在病理特征上具有顯著差異。其缺乏分化良好的組織結(jié)構(gòu),沒有明顯的腺管形成,細(xì)胞排列紊亂,這使得腫瘤的邊界難以清晰界定,在影像學(xué)檢查和病理診斷中,往往表現(xiàn)為邊界模糊、浸潤性生長的特點。未分化型胃癌具有更強的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。由于癌細(xì)胞的高度異型性和增殖活躍,其能夠快速突破基底膜,向周圍組織浸潤,侵犯血管、淋巴管和神經(jīng)等結(jié)構(gòu),增加了遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。在轉(zhuǎn)移途徑上,除了淋巴轉(zhuǎn)移外,血行轉(zhuǎn)移也較為常見,癌細(xì)胞可以通過血液循環(huán)轉(zhuǎn)移至肝臟、肺、骨等遠(yuǎn)處器官,導(dǎo)致病情迅速惡化。臨床癥狀方面,未分化型胃癌患者往往在早期就可能出現(xiàn)較為明顯的癥狀,如腹痛、腹脹、惡心、嘔吐、消瘦、乏力等,且癥狀進展較快,這與腫瘤的快速生長和侵襲性有關(guān)。由于其惡性程度高、轉(zhuǎn)移早,患者的預(yù)后較差,治療效果往往不理想,五年生存率較低。2.2癌相關(guān)成纖維細(xì)胞概述2.2.1CAFs的來源癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)的來源具有多樣性,這一特性使其在腫瘤微環(huán)境中展現(xiàn)出復(fù)雜的功能。正常成纖維細(xì)胞是CAFs的主要來源之一。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,腫瘤細(xì)胞會分泌多種細(xì)胞因子和生長因子,如轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、血小板衍生生長因子(PDGF)等。這些因子能夠與正常成纖維細(xì)胞表面的受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的信號通路,促使正常成纖維細(xì)胞發(fā)生表型改變,轉(zhuǎn)化為CAFs。研究表明,TGF-β可以誘導(dǎo)正常成纖維細(xì)胞表達α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA),使其獲得CAFs的特征性標(biāo)記物,從而實現(xiàn)向CAFs的轉(zhuǎn)化。在乳腺癌模型中,腫瘤細(xì)胞分泌的TGF-β能夠激活正常成纖維細(xì)胞內(nèi)的Smad信號通路,上調(diào)α-SMA的表達,促進CAFs的形成。間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)也是CAFs的重要來源。MSCs具有多向分化潛能,在腫瘤微環(huán)境的誘導(dǎo)下,可分化為CAFs。腫瘤微環(huán)境中的炎癥因子、趨化因子等信號分子能夠影響MSCs的分化方向。白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等炎癥因子可以通過激活MSCs內(nèi)的相關(guān)信號通路,促使其向CAFs分化。在肝癌微環(huán)境中,IL-6和TNF-α等炎癥因子能夠誘導(dǎo)骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞表達CAFs的特異性標(biāo)記物,如成纖維細(xì)胞激活蛋白(FAP)和α-SMA,使其分化為具有促癌作用的CAFs。此外,上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程也可產(chǎn)生CAFs。在腫瘤發(fā)生過程中,上皮細(xì)胞在特定信號的刺激下,會經(jīng)歷EMT,失去上皮細(xì)胞的極性和細(xì)胞間連接,獲得間充質(zhì)細(xì)胞的特性,從而轉(zhuǎn)化為CAFs。TGF-β、Wnt等信號通路在EMT過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在結(jié)直腸癌中,TGF-β信號通路的激活可以誘導(dǎo)上皮細(xì)胞發(fā)生EMT,使其轉(zhuǎn)化為CAFs,這些CAFs能夠分泌多種細(xì)胞因子和基質(zhì)金屬蛋白酶,促進腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。內(nèi)皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EndMT)同樣可以產(chǎn)生CAFs。在腫瘤微環(huán)境中,內(nèi)皮細(xì)胞受到某些刺激后,會發(fā)生EndMT,轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂谐衫w維細(xì)胞特性的細(xì)胞,參與CAFs的組成。研究發(fā)現(xiàn),在腫瘤血管生成過程中,部分內(nèi)皮細(xì)胞會發(fā)生EndMT,轉(zhuǎn)化為CAFs,這些CAFs不僅可以促進腫瘤血管的生成,還能調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境,為腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移提供支持。2.2.2CAFs的功能在腫瘤微環(huán)境中,CAFs對腫瘤細(xì)胞的增殖起著顯著的促進作用。CAFs能夠分泌一系列生長因子,如表皮生長因子(EGF)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)等,這些生長因子與腫瘤細(xì)胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的增殖信號通路,如Ras-Raf-MEK-ERK和PI3K-AKT等通路,從而促進腫瘤細(xì)胞的DNA合成和細(xì)胞分裂,加速腫瘤細(xì)胞的增殖。研究表明,在乳腺癌中,CAFs分泌的HGF可以與腫瘤細(xì)胞表面的c-Met受體結(jié)合,激活PI3K-AKT信號通路,促進腫瘤細(xì)胞的增殖和存活。CAFs還能通過分泌細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分,如膠原蛋白、纖連蛋白等,為腫瘤細(xì)胞提供物理支持和生存微環(huán)境,間接促進腫瘤細(xì)胞的增殖。腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移依賴于充足的血液供應(yīng),CAFs在血管生成過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。CAFs能夠分泌多種血管生成因子,其中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是最為關(guān)鍵的促血管生成因子之一。VEGF可以特異性地作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,促進內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和管腔形成,從而誘導(dǎo)新血管的生成。在肺癌中,CAFs分泌的VEGF能夠促進腫瘤血管的生成,增加腫瘤的血液供應(yīng),為腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移提供必要的營養(yǎng)和氧氣。CAFs還可以分泌血小板衍生生長因子(PDGF),招募周細(xì)胞到新生血管周圍,穩(wěn)定血管結(jié)構(gòu),進一步促進血管生成。此外,CAFs能夠通過與內(nèi)皮細(xì)胞的直接相互作用,調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的功能,促進血管生成。腫瘤細(xì)胞能夠逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視和攻擊,是腫瘤得以持續(xù)生長和發(fā)展的重要原因之一,而CAFs在這一過程中扮演著重要角色。CAFs可以分泌免疫抑制因子,如白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等,這些因子能夠抑制免疫細(xì)胞的活性,如T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)等,降低免疫系統(tǒng)對腫瘤細(xì)胞的識別和殺傷能力。研究發(fā)現(xiàn),在黑色素瘤中,CAFs分泌的TGF-β可以抑制T細(xì)胞的增殖和活化,促進調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的分化,從而營造免疫抑制微環(huán)境,幫助腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視。CAFs還能通過表達免疫檢查點分子,如程序性死亡配體1(PD-L1),與免疫細(xì)胞表面的受體結(jié)合,抑制免疫細(xì)胞的功能,實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸。2.3細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的相關(guān)研究進展2.3.1其他腫瘤細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的研究成果在腫瘤研究領(lǐng)域,眾多學(xué)者針對不同腫瘤細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的過程開展了廣泛且深入的研究,這些研究成果為我們深入理解腫瘤微環(huán)境的形成機制提供了豐富的視角。在乳腺癌的研究中,研究者發(fā)現(xiàn)乳腺癌細(xì)胞株MDA-MB-231能夠高效誘導(dǎo)正常成纖維細(xì)胞向CAFs轉(zhuǎn)化。通過蛋白質(zhì)組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)這一誘導(dǎo)過程涉及多個信號通路的激活,如PI3K-AKT和MAPK信號通路。PI3K-AKT信號通路的激活可以促進成纖維細(xì)胞的增殖和存活,使其更易于向CAFs轉(zhuǎn)化;MAPK信號通路則參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化和基因表達,影響CAFs相關(guān)標(biāo)記物的表達水平。在MDA-MB-231細(xì)胞與正常成纖維細(xì)胞的共培養(yǎng)體系中,檢測到PI3K和AKT的磷酸化水平顯著升高,同時MAPK通路中的關(guān)鍵蛋白ERK的磷酸化也明顯增強。這些信號通路的激活進一步導(dǎo)致CAFs相關(guān)標(biāo)記物α-SMA和FAP的表達上調(diào),表明乳腺癌細(xì)胞株能夠通過特定信號通路的激活,調(diào)控成纖維細(xì)胞的生物學(xué)行為,促進CAFs的形成。在肝癌研究方面,肝癌細(xì)胞株HepG2對CAFs的誘導(dǎo)作用也備受關(guān)注。研究表明,HepG2細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子TGF-β在誘導(dǎo)過程中發(fā)揮核心作用。TGF-β可以與成纖維細(xì)胞表面的受體結(jié)合,激活下游的Smad信號通路。Smad蛋白被磷酸化后,進入細(xì)胞核內(nèi),調(diào)節(jié)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,從而促使成纖維細(xì)胞獲得CAFs的特征。在HepG2細(xì)胞與成纖維細(xì)胞的共培養(yǎng)實驗中,阻斷TGF-β信號通路后,CAFs相關(guān)標(biāo)記物的表達顯著降低,成纖維細(xì)胞向CAFs的轉(zhuǎn)化受到明顯抑制。這充分證明了TGF-β在肝癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs過程中的關(guān)鍵作用,也提示針對TGF-β信號通路的干預(yù)可能成為肝癌治療的新靶點。此外,在結(jié)直腸癌的研究中,結(jié)直腸癌細(xì)胞株HT-29誘導(dǎo)CAFs的機制與腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)密切相關(guān)。HT-29細(xì)胞可以招募TAMs到腫瘤微環(huán)境中,TAMs與成纖維細(xì)胞相互作用,通過分泌細(xì)胞因子如IL-6和TNF-α,協(xié)同促進成纖維細(xì)胞向CAFs轉(zhuǎn)化。IL-6和TNF-α可以激活成纖維細(xì)胞內(nèi)的JAK-STAT和NF-κB信號通路,上調(diào)CAFs相關(guān)基因的表達。在HT-29細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和TAMs的三元共培養(yǎng)體系中,檢測到JAK-STAT和NF-κB信號通路的關(guān)鍵分子磷酸化水平升高,CAFs相關(guān)標(biāo)記物的表達也明顯增加。這表明腫瘤微環(huán)境中不同細(xì)胞之間的相互作用在CAFs的誘導(dǎo)過程中具有重要意義,為結(jié)直腸癌的治療提供了新的思路。這些關(guān)于其他腫瘤細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的研究成果,為研究胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs提供了重要的啟示。一方面,不同腫瘤細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的機制既有相似之處,如都涉及多種信號通路的激活和細(xì)胞因子的分泌,這提示在研究胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs時,可以借鑒其他腫瘤的研究方法和思路,關(guān)注常見信號通路和細(xì)胞因子的作用。另一方面,不同腫瘤細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的機制也存在差異,這可能與腫瘤的起源、細(xì)胞特性等因素有關(guān)。因此,在研究胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs時,需要充分考慮胃癌的獨特性,深入探究其特有的誘導(dǎo)機制,為胃癌的診斷和治療提供針對性的策略。2.3.2胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的研究現(xiàn)狀當(dāng)前,針對胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的研究已取得一定進展,但仍存在諸多不足與空白。在胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的機制研究方面,已有研究表明,胃癌細(xì)胞株如MKN-45、SGC-7901等能夠通過分泌多種細(xì)胞因子,如TGF-β、IL-6、PDGF等,誘導(dǎo)正常成纖維細(xì)胞向CAFs轉(zhuǎn)化。TGF-β可以激活成纖維細(xì)胞內(nèi)的Smad信號通路,促進α-SMA等CAFs相關(guān)標(biāo)記物的表達;IL-6則通過JAK-STAT信號通路,調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞的生物學(xué)行為,使其獲得CAFs的特征。在MKN-45細(xì)胞與正常成纖維細(xì)胞的共培養(yǎng)體系中,檢測到TGF-β和IL-6的表達水平顯著升高,同時Smad和STAT蛋白的磷酸化水平也明顯增強,表明這些細(xì)胞因子和信號通路在胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs過程中發(fā)揮著重要作用。在胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的研究中,仍存在許多尚未解決的問題。對于不同分化程度胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的能力差異及其分子機制,目前的研究還不夠深入和全面。雖然已有研究表明未分化型胃癌細(xì)胞株可能具有更強的誘導(dǎo)能力,但具體的差異表現(xiàn)和內(nèi)在機制尚不明確。不同來源的正常成纖維細(xì)胞對胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的反應(yīng)是否存在差異,以及這種差異對胃癌發(fā)生發(fā)展的影響,也有待進一步探究。正常成纖維細(xì)胞的來源包括皮膚、肺、胃腸道等不同組織,其生物學(xué)特性可能存在差異,這些差異可能影響它們對胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)信號的響應(yīng)。在研究方法上,目前的研究多集中在體外細(xì)胞實驗,對體內(nèi)環(huán)境下胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的過程和機制研究較少。體內(nèi)環(huán)境復(fù)雜,存在多種細(xì)胞和分子的相互作用,與體外實驗存在一定差異。因此,需要開展更多的動物實驗和臨床研究,以更全面地了解胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的真實情況。在臨床應(yīng)用方面,雖然CAFs作為胃癌治療靶點的潛力已得到關(guān)注,但如何將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為有效的臨床治療策略,仍面臨諸多挑戰(zhàn)。目前針對CAFs的治療方法大多處于實驗階段,需要進一步探索安全有效的治療手段,并進行臨床試驗驗證。綜上所述,胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的研究雖然取得了一定成果,但在誘導(dǎo)能力差異、分子機制、體內(nèi)研究和臨床應(yīng)用等方面仍存在不足和空白,需要進一步深入研究,以推動胃癌的基礎(chǔ)研究和臨床治療的發(fā)展。三、分化及未分化胃癌細(xì)胞株的選擇與培養(yǎng)3.1細(xì)胞株的選擇依據(jù)在胃癌研究領(lǐng)域,細(xì)胞株的選擇是深入探究胃癌生物學(xué)特性及相關(guān)機制的關(guān)鍵起點。本研究精心挑選了MKN-28作為分化型胃癌細(xì)胞株的代表,以及MKN-45作為未分化型胃癌細(xì)胞株的典型代表,這一選擇基于多方面的嚴(yán)謹(jǐn)考量。MKN-28細(xì)胞株,作為分化型胃癌細(xì)胞株,具有獨特的生物學(xué)特性。其形態(tài)呈現(xiàn)出較為規(guī)則的上皮細(xì)胞樣特征,細(xì)胞之間排列緊密且具有一定的極性。在細(xì)胞分化程度方面,MKN-28細(xì)胞保留了部分正常胃上皮細(xì)胞的分化特征,如具有相對完整的細(xì)胞連接結(jié)構(gòu)和一定的細(xì)胞極性,這使得它在胃癌細(xì)胞株中具有典型的分化型特征。在研究中,眾多學(xué)者發(fā)現(xiàn)MKN-28細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下,生長相對較為緩慢,增殖速率明顯低于一些未分化型胃癌細(xì)胞株。這一特性與分化型胃癌在臨床上生長相對緩慢的特點相契合。MKN-28細(xì)胞在侵襲和轉(zhuǎn)移能力方面表現(xiàn)較弱,這也是分化型胃癌的重要生物學(xué)特征之一。在一些細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移實驗中,如Transwell實驗,MKN-28細(xì)胞穿過人工基底膜的數(shù)量明顯少于未分化型胃癌細(xì)胞株。此外,MKN-28細(xì)胞株在胃癌研究領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,積累了豐富的研究數(shù)據(jù)和成果。許多關(guān)于分化型胃癌的分子機制、信號通路以及藥物敏感性等方面的研究都以MKN-28細(xì)胞株為模型展開。這些前期研究成果為進一步探究分化型胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)的能力提供了堅實的基礎(chǔ)和有力的參考。MKN-45細(xì)胞株則是未分化型胃癌細(xì)胞株的杰出代表。其細(xì)胞形態(tài)呈現(xiàn)出多樣化的特點,細(xì)胞大小和形狀各異,缺乏明顯的極性和細(xì)胞連接結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞分化程度上,MKN-45細(xì)胞幾乎不具備正常胃上皮細(xì)胞的分化特征,細(xì)胞核大且核質(zhì)比高,染色質(zhì)粗糙,核仁明顯,這些特征都表明其處于高度未分化的狀態(tài)。與MKN-28細(xì)胞相比,MKN-45細(xì)胞在體外培養(yǎng)時具有顯著不同的生物學(xué)行為。它的生長速度極快,增殖能力旺盛,在相同的培養(yǎng)條件下,MKN-45細(xì)胞的數(shù)量增長明顯快于MKN-28細(xì)胞。在細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移能力方面,MKN-45細(xì)胞表現(xiàn)出極強的侵襲性和轉(zhuǎn)移性。在體內(nèi)外實驗中,MKN-45細(xì)胞能夠迅速穿透基底膜,向周圍組織浸潤,并容易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。在小鼠移植瘤模型中,接種MKN-45細(xì)胞的小鼠腫瘤生長迅速,且較早出現(xiàn)肺部和肝臟等遠(yuǎn)處器官的轉(zhuǎn)移。MKN-45細(xì)胞株在胃癌研究中也被廣泛使用,大量研究圍繞其惡性生物學(xué)行為展開,為深入了解未分化型胃癌的發(fā)病機制和治療靶點提供了重要的實驗依據(jù)。選擇MKN-28和MKN-45這兩種細(xì)胞株,能夠在最大程度上體現(xiàn)分化型和未分化型胃癌細(xì)胞株在生物學(xué)特性上的差異,為后續(xù)比較它們誘導(dǎo)CAFs的能力提供理想的研究模型。通過對這兩種細(xì)胞株的深入研究,有望揭示不同分化程度胃癌細(xì)胞株與CAFs之間的相互作用機制,為胃癌的精準(zhǔn)診斷和治療提供新的理論支持和研究方向。3.2細(xì)胞培養(yǎng)條件與方法3.2.1培養(yǎng)基的選擇對于本研究選用的MKN-28和MKN-45細(xì)胞株,RPMI-1640培養(yǎng)基是較為適宜的選擇。RPMI-1640培養(yǎng)基是一種廣泛應(yīng)用于哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)培養(yǎng)基,其主要成分包括多種氨基酸、維生素、糖類、無機鹽等,能夠為細(xì)胞的生長和代謝提供全面的營養(yǎng)支持。在氨基酸組成方面,RPMI-1640培養(yǎng)基含有L-精氨酸、L-組氨酸、L-異亮氨酸、L-亮氨酸、L-賴氨酸、L-蛋氨酸、L-苯丙氨酸、L-蘇氨酸、L-色氨酸、L-酪氨酸和L-纈氨酸等必需氨基酸,這些氨基酸是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的重要原料,對于維持細(xì)胞的正常生理功能和生長增殖至關(guān)重要。同時,培養(yǎng)基中還含有非必需氨基酸,如L-丙氨酸、L-天冬酰胺、L-天冬氨酸、L-谷氨酸、甘氨酸、L-脯氨酸和L-絲氨酸等,它們在細(xì)胞的代謝過程中也發(fā)揮著不可或缺的作用。維生素是細(xì)胞生長和代謝所必需的微量有機物質(zhì),RPMI-1640培養(yǎng)基中富含多種維生素,包括維生素B1(鹽酸硫胺素)、維生素B2(核黃素)、維生素B6(鹽酸吡哆醇)、維生素B12(氰鈷胺)、泛酸鈣、葉酸、煙酰胺、生物素和對氨基苯甲酸等。這些維生素參與細(xì)胞內(nèi)的多種酶促反應(yīng),對細(xì)胞的能量代謝、物質(zhì)合成和信號傳導(dǎo)等過程具有重要的調(diào)節(jié)作用。糖類是細(xì)胞的主要能量來源,RPMI-1640培養(yǎng)基中添加了葡萄糖,其濃度通常為2-4g/L。葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)通過糖酵解和三羧酸循環(huán)等途徑被氧化分解,為細(xì)胞提供ATP等能量物質(zhì),滿足細(xì)胞生長、增殖和維持正常生理功能的需要。在無機鹽方面,RPMI-1640培養(yǎng)基含有氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、硫酸鎂、磷酸二氫鈉等多種無機鹽離子。這些離子在維持細(xì)胞的滲透壓平衡、酸堿平衡以及參與細(xì)胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)和酶促反應(yīng)等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鈉離子和氯離子主要參與維持細(xì)胞的滲透壓平衡,鈣離子在細(xì)胞的信號傳導(dǎo)、肌肉收縮和骨骼形成等過程中具有重要作用,鎂離子是多種酶的激活劑,參與細(xì)胞內(nèi)的多種代謝反應(yīng),磷酸根離子則是核酸、磷脂等生物大分子的重要組成成分。為了滿足細(xì)胞生長的需求,在使用RPMI-1640基礎(chǔ)培養(yǎng)基時,通常需要添加10%的胎牛血清(FBS)。胎牛血清中含有豐富的生長因子、激素、氨基酸、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,能夠為細(xì)胞提供額外的營養(yǎng)支持,促進細(xì)胞的生長和增殖。血清中含有的胰島素樣生長因子(IGF)、表皮生長因子(EGF)等生長因子,可以與細(xì)胞表面的受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的信號通路,促進細(xì)胞的增殖和存活。血清中還含有多種抗體和補體等免疫活性物質(zhì),能夠幫助細(xì)胞抵御外界病原體的侵襲,維持細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的穩(wěn)定性。除了胎牛血清外,還需添加1%的青霉素-鏈霉素雙抗溶液,以防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌和真菌的污染。青霉素能夠抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,鏈霉素則可以抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成,二者聯(lián)合使用可以有效地殺滅常見的細(xì)菌和真菌,確保細(xì)胞培養(yǎng)的無菌環(huán)境。3.2.2培養(yǎng)環(huán)境的控制細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的精確控制是確保細(xì)胞健康生長和實驗結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素。溫度作為細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的重要參數(shù)之一,對細(xì)胞的生長和代謝有著深遠(yuǎn)的影響。MKN-28和MKN-45細(xì)胞株的最佳培養(yǎng)溫度設(shè)定為37℃,這一溫度與人體的生理溫度相近,能夠為細(xì)胞提供最適宜的生長環(huán)境。在37℃的條件下,細(xì)胞內(nèi)的各種酶促反應(yīng)能夠高效進行,維持細(xì)胞正常的生理功能和代謝活動。當(dāng)溫度過高時,會導(dǎo)致酶的活性降低甚至失活,影響細(xì)胞的代謝和生長,嚴(yán)重時可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。溫度過低則會使細(xì)胞的代謝速率減緩,細(xì)胞生長停滯,甚至可能引起細(xì)胞形態(tài)和功能的改變。濕度的精準(zhǔn)控制對于細(xì)胞培養(yǎng)同樣至關(guān)重要。培養(yǎng)箱內(nèi)的濕度需保持在95%左右,這一濕度條件能夠有效防止培養(yǎng)基中的水分蒸發(fā),維持培養(yǎng)基的滲透壓穩(wěn)定。培養(yǎng)基中的水分若過度蒸發(fā),會導(dǎo)致培養(yǎng)基濃度升高,滲透壓改變,從而對細(xì)胞的生長和存活產(chǎn)生不利影響。高濕度環(huán)境還能減少靜電的產(chǎn)生,避免靜電對細(xì)胞造成損傷。為了維持培養(yǎng)箱內(nèi)的濕度,通常會在培養(yǎng)箱底部放置一個盛有水的托盤,通過水分的自然蒸發(fā)來增加箱內(nèi)的濕度。定期檢查托盤內(nèi)的水位,及時補充水分,以確保濕度始終保持在合適的范圍內(nèi)。二氧化碳濃度在細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中也起著不可或缺的作用。培養(yǎng)箱內(nèi)的二氧化碳濃度需維持在5%。二氧化碳在細(xì)胞培養(yǎng)中主要參與調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH值。在細(xì)胞代謝過程中,會產(chǎn)生酸性物質(zhì),如乳酸等,這些酸性物質(zhì)會使培養(yǎng)基的pH值下降。而二氧化碳溶解在培養(yǎng)基中會形成碳酸,碳酸與培養(yǎng)基中的碳酸氫鹽緩沖體系相互作用,能夠維持培養(yǎng)基的pH值穩(wěn)定在7.2-7.4之間。當(dāng)二氧化碳濃度過高時,會導(dǎo)致培養(yǎng)基中的碳酸含量增加,pH值降低,影響細(xì)胞的生長和代謝。二氧化碳濃度過低則無法有效維持培養(yǎng)基的pH值穩(wěn)定,同樣會對細(xì)胞造成不利影響。為了精確控制培養(yǎng)箱內(nèi)的二氧化碳濃度,通常會使用二氧化碳傳感器和控制器,根據(jù)設(shè)定的濃度值自動調(diào)節(jié)二氧化碳的通入量,確保二氧化碳濃度始終保持在5%的最佳水平。3.2.3細(xì)胞傳代與保存細(xì)胞傳代是細(xì)胞培養(yǎng)過程中的重要操作,其目的是為細(xì)胞提供足夠的生長空間和營養(yǎng)物質(zhì),維持細(xì)胞的良好生長狀態(tài)。當(dāng)MKN-28和MKN-45細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中生長至80%-90%融合時,就需要進行傳代操作。具體步驟如下:首先,小心地棄去培養(yǎng)瓶中的舊培養(yǎng)基,避免損傷細(xì)胞。用預(yù)溫至37℃的PBS(磷酸鹽緩沖液)輕柔地沖洗細(xì)胞1-2次,以去除殘留的培養(yǎng)基和代謝產(chǎn)物。PBS的主要成分包括氯化鈉、氯化鉀、磷酸氫二鈉和磷酸二氫鉀等,其pH值通常為7.2-7.4,與細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的pH值相近,能夠在沖洗過程中維持細(xì)胞的正常形態(tài)和生理功能。沖洗時,應(yīng)緩慢地將PBS加入培養(yǎng)瓶中,然后輕輕晃動培養(yǎng)瓶,使PBS均勻地覆蓋細(xì)胞表面,再將PBS吸出。接著,向培養(yǎng)瓶中加入適量的0.25%胰蛋白酶-0.53mMEDTA消化液,一般T25培養(yǎng)瓶加入1-2mL,T75培養(yǎng)瓶加入2-3mL。將培養(yǎng)瓶置于37℃培養(yǎng)箱中消化1-2分鐘,期間需在顯微鏡下密切觀察細(xì)胞的消化情況。胰蛋白酶是一種蛋白水解酶,能夠水解細(xì)胞間的蛋白質(zhì)連接,使細(xì)胞從培養(yǎng)瓶壁上脫落下來。EDTA(乙二胺四乙酸)則可以與細(xì)胞表面的鈣離子和鎂離子結(jié)合,破壞細(xì)胞間的連接,增強胰蛋白酶的消化效果。當(dāng)觀察到細(xì)胞大部分變圓并開始脫落時,迅速將培養(yǎng)瓶從培養(yǎng)箱中取出,拿回操作臺。輕敲幾下培養(yǎng)瓶,促使更多的細(xì)胞脫落,然后立即加入3-4mL含10%FBS的培養(yǎng)基來終止消化。FBS中含有多種蛋白酶抑制劑,能夠中和胰蛋白酶的活性,防止過度消化對細(xì)胞造成損傷。隨后,用移液器輕輕吹打細(xì)胞,使細(xì)胞充分分散成單細(xì)胞懸液。吹打時應(yīng)注意力度適中,避免產(chǎn)生過多的氣泡,以免對細(xì)胞造成機械損傷。將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中,在1000RPM條件下離心3-5分鐘。離心的目的是使細(xì)胞沉淀到離心管底部,便于后續(xù)的操作。離心結(jié)束后,小心地棄去上清液,避免吸走細(xì)胞沉淀。用1-2mL新鮮的培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,吹打均勻后,按照1:2-1:5的比例將細(xì)胞懸液分到新的培養(yǎng)瓶中。添加適量的新鮮培養(yǎng)基,一般T25培養(yǎng)瓶添加6-8mL,T75培養(yǎng)瓶添加10-15mL。將分裝好細(xì)胞的培養(yǎng)瓶輕輕晃動,使細(xì)胞均勻分布,然后放入37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。細(xì)胞保存對于長期研究和實驗的連續(xù)性具有重要意義。當(dāng)細(xì)胞生長狀態(tài)良好時,可進行細(xì)胞凍存操作。以T25瓶細(xì)胞為例,首先棄去培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)基,用PBS清洗瓶底1-2次,去除殘留的培養(yǎng)基和雜質(zhì)。加入1mL胰酶,將培養(yǎng)瓶置于37℃培養(yǎng)箱中消化,待細(xì)胞變圓脫落后,加入2mL完全培養(yǎng)基終止消化。用移液器吹打細(xì)胞,使細(xì)胞充分分散,將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中。在1000RPM條件下離心5分鐘,去掉上清液。用適量的血清重懸浮細(xì)胞,然后加入DMSO(二甲基亞砜)至最終濃度為10%。DMSO是一種良好的細(xì)胞凍存保護劑,能夠降低細(xì)胞在冷凍過程中的冰晶形成,減少冰晶對細(xì)胞的損傷。加入DMSO后,應(yīng)迅速混勻細(xì)胞懸液,避免DMSO在局部濃度過高對細(xì)胞造成毒性。按照每1mL的數(shù)量將細(xì)胞懸液分配到凍存管中,并做好標(biāo)識,注明細(xì)胞名稱、凍存日期、代數(shù)等信息。將凍存管置于程序降溫盒中,放入-80℃冰箱,至少2個小時以后轉(zhuǎn)入液氮罐儲存。程序降溫盒能夠使細(xì)胞以緩慢而均勻的速度降溫,減少溫度變化對細(xì)胞的損傷。在-80℃冰箱中放置一段時間后,細(xì)胞的代謝活動基本停止,此時將其轉(zhuǎn)入液氮罐中進行長期保存。液氮罐中的溫度極低,能夠有效保持細(xì)胞的活性,使細(xì)胞在需要時可以復(fù)蘇并繼續(xù)培養(yǎng)。在進行細(xì)胞凍存和復(fù)蘇操作時,需嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作原則,防止細(xì)胞污染。復(fù)蘇細(xì)胞時,應(yīng)將凍存管從液氮罐中取出,迅速放入37℃水浴中搖晃解凍,待凍存液完全融化后,按照上述細(xì)胞傳代的步驟進行細(xì)胞培養(yǎng)。三、分化及未分化胃癌細(xì)胞株的選擇與培養(yǎng)3.3細(xì)胞株的鑒定與質(zhì)量控制3.3.1細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察是細(xì)胞株鑒定與質(zhì)量控制的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),能夠直觀反映細(xì)胞的生長狀態(tài)和特性。在倒置顯微鏡下,MKN-28細(xì)胞呈現(xiàn)出典型的上皮細(xì)胞樣形態(tài),細(xì)胞呈多邊形或立方形,邊界清晰,細(xì)胞之間緊密排列,形成較為規(guī)則的細(xì)胞單層。細(xì)胞的細(xì)胞核呈圓形或橢圓形,位于細(xì)胞中央,核仁明顯,染色質(zhì)分布均勻。在細(xì)胞生長過程中,MKN-28細(xì)胞表現(xiàn)出良好的貼壁生長特性,隨著培養(yǎng)時間的延長,細(xì)胞逐漸鋪滿培養(yǎng)瓶底部,形成致密的細(xì)胞層。當(dāng)細(xì)胞生長至接近匯合狀態(tài)時,細(xì)胞之間的接觸抑制現(xiàn)象較為明顯,細(xì)胞增殖速度減緩,形態(tài)保持相對穩(wěn)定。相比之下,MKN-45細(xì)胞的形態(tài)則呈現(xiàn)出多樣化的特點。細(xì)胞大小和形狀差異較大,部分細(xì)胞呈梭形,部分細(xì)胞呈不規(guī)則形,細(xì)胞邊界相對模糊。細(xì)胞核形態(tài)也不規(guī)則,常出現(xiàn)核仁增大、染色質(zhì)凝集等現(xiàn)象,這與未分化型胃癌細(xì)胞的高度異型性特征相符。MKN-45細(xì)胞同樣具有貼壁生長的特性,但與MKN-28細(xì)胞相比,其貼壁能力相對較弱,在培養(yǎng)過程中,細(xì)胞容易出現(xiàn)脫落和懸浮的現(xiàn)象。在細(xì)胞生長旺盛期,MKN-45細(xì)胞的增殖速度極快,細(xì)胞密度迅速增加,短時間內(nèi)即可鋪滿培養(yǎng)瓶底部。由于細(xì)胞生長迅速且形態(tài)不規(guī)則,MKN-45細(xì)胞在培養(yǎng)過程中容易出現(xiàn)細(xì)胞重疊和聚集的情況,影響細(xì)胞的正常生長和觀察。通過對MKN-28和MKN-45細(xì)胞形態(tài)學(xué)的定期觀察,可以及時發(fā)現(xiàn)細(xì)胞生長過程中的異常情況。若細(xì)胞出現(xiàn)形態(tài)改變,如細(xì)胞皺縮、變形、細(xì)胞核固縮等,可能提示細(xì)胞受到了外界因素的干擾,如培養(yǎng)環(huán)境不適宜、培養(yǎng)基成分異常、細(xì)胞受到污染等。此時,需要進一步檢查培養(yǎng)條件和細(xì)胞狀態(tài),采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整和處理,以確保細(xì)胞的正常生長和實驗結(jié)果的可靠性。細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察還可以作為判斷細(xì)胞傳代時機的重要依據(jù)之一。當(dāng)細(xì)胞生長至一定密度,形態(tài)開始出現(xiàn)變化,如細(xì)胞間隙變小、細(xì)胞形態(tài)變得不規(guī)則等,表明細(xì)胞需要進行傳代,以提供足夠的生長空間和營養(yǎng)物質(zhì)。3.3.2細(xì)胞生物學(xué)特性檢測細(xì)胞增殖能力是衡量細(xì)胞生物學(xué)特性的重要指標(biāo)之一,它直接反映了細(xì)胞的生長活性和分裂速度。本研究采用CCK-8法對MKN-28和MKN-45細(xì)胞的增殖能力進行了精確檢測。CCK-8試劑中含有WST-8,它在電子載體1-甲氧基-5-甲基吩嗪鎓硫酸二甲酯(1-methoxyPMS)的作用下,能夠被細(xì)胞中的脫氫酶還原為具有高度水溶性的黃色甲瓚產(chǎn)物(Formazandye)。細(xì)胞的增殖活性越高,產(chǎn)生的甲瓚產(chǎn)物就越多,在450nm波長處的吸光度值也就越大。在實驗過程中,將處于對數(shù)生長期的MKN-28和MKN-45細(xì)胞以相同的密度接種于96孔板中,每孔接種一定數(shù)量的細(xì)胞,設(shè)置多個復(fù)孔以確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。分別在接種后的第1天、第2天、第3天、第4天和第5天進行檢測。檢測時,向每孔中加入10μL的CCK-8試劑,然后將96孔板置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中孵育1-4小時,使細(xì)胞充分與CCK-8試劑反應(yīng)。孵育結(jié)束后,使用酶標(biāo)儀測定各孔在450nm波長處的吸光度值。通過繪制細(xì)胞增殖曲線,可以清晰地觀察到MKN-45細(xì)胞的增殖速度明顯快于MKN-28細(xì)胞。在培養(yǎng)的前3天,MKN-45細(xì)胞的吸光度值迅速上升,表明其細(xì)胞數(shù)量快速增加;而MKN-28細(xì)胞的吸光度值上升較為緩慢,細(xì)胞增殖相對較為平穩(wěn)。這一結(jié)果與兩種細(xì)胞株的分化程度和生物學(xué)特性相符,未分化型的MKN-45細(xì)胞具有更強的增殖能力,而分化型的MKN-28細(xì)胞增殖能力相對較弱。細(xì)胞凋亡率的檢測對于評估細(xì)胞的健康狀態(tài)和對各種刺激的反應(yīng)具有重要意義。本研究運用AnnexinV-FITC/PI雙染法結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)對MKN-28和MKN-45細(xì)胞的凋亡率進行了準(zhǔn)確測定。AnnexinV是一種對磷脂酰絲氨酸(PS)具有高度親和力的Ca2?依賴性磷脂結(jié)合蛋白,在細(xì)胞凋亡早期,PS會從細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到外側(cè),AnnexinV可以特異性地與暴露在細(xì)胞膜表面的PS結(jié)合。FITC(異硫氰酸熒光素)標(biāo)記的AnnexinV能夠在熒光顯微鏡或流式細(xì)胞儀下發(fā)出綠色熒光,用于標(biāo)記凋亡早期的細(xì)胞。PI(碘化丙啶)是一種核酸染料,它不能透過正常細(xì)胞和凋亡早期細(xì)胞的細(xì)胞膜,但可以進入凋亡晚期和壞死細(xì)胞的細(xì)胞核,與DNA結(jié)合后發(fā)出紅色熒光。在實驗中,收集處于對數(shù)生長期的MKN-28和MKN-45細(xì)胞,用不含EDTA的胰蛋白酶消化后,將細(xì)胞重懸于PBS中,調(diào)整細(xì)胞濃度至1×10?/mL。取100μL的細(xì)胞懸液加入到5mL的流式管中,然后依次加入5μL的AnnexinV-FITC和5μL的PI,輕輕混勻后,避光孵育15分鐘。孵育結(jié)束后,加入400μL的BindingBuffer,再次混勻后,在1小時內(nèi)使用流式細(xì)胞儀進行檢測。通過流式細(xì)胞儀的檢測和分析,可以將細(xì)胞分為四個象限:右下象限代表早期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?),右上象限代表晚期凋亡細(xì)胞和壞死細(xì)胞(AnnexinV?/PI?),左下象限代表正常活細(xì)胞(AnnexinV?/PI?),左上象限代表機械損傷細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)。結(jié)果顯示,MKN-28細(xì)胞的凋亡率相對較低,正?;罴?xì)胞比例較高,表明其細(xì)胞狀態(tài)較為穩(wěn)定;而MKN-45細(xì)胞的凋亡率相對較高,可能與其快速增殖和較高的代謝活性有關(guān),也可能反映了未分化型胃癌細(xì)胞對環(huán)境變化更為敏感,更容易發(fā)生凋亡。細(xì)胞周期分析能夠深入了解細(xì)胞的增殖和分化狀態(tài),揭示細(xì)胞在不同生長階段的分布情況。本研究采用PI單染法結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)對MKN-28和MKN-45細(xì)胞的周期進行了詳細(xì)分析。PI可以與細(xì)胞內(nèi)的DNA結(jié)合,其結(jié)合量與DNA含量成正比。在細(xì)胞周期中,G1期細(xì)胞的DNA含量為2n,S期細(xì)胞的DNA含量介于2n和4n之間,G2/M期細(xì)胞的DNA含量為4n。通過檢測不同時期細(xì)胞的DNA含量,可以確定細(xì)胞在各周期階段的分布比例。實驗時,收集對數(shù)生長期的MKN-28和MKN-45細(xì)胞,用胰蛋白酶消化后,將細(xì)胞重懸于PBS中,調(diào)整細(xì)胞濃度至1×10?/mL。將細(xì)胞懸液緩慢加入到預(yù)冷的70%乙醇中,輕輕混勻后,4℃固定過夜。固定后的細(xì)胞用PBS洗滌2次,然后加入含有RNaseA的PI染色液,避光孵育30分鐘。孵育結(jié)束后,使用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞的熒光強度,通過分析熒光強度的分布,可以得到細(xì)胞在G1期、S期和G2/M期的比例。結(jié)果表明,MKN-45細(xì)胞處于S期和G2/M期的比例明顯高于MKN-28細(xì)胞,這進一步證實了MKN-45細(xì)胞具有更強的增殖活性,更多的細(xì)胞處于DNA合成和有絲分裂階段;而MKN-28細(xì)胞則相對較多地處于G1期,細(xì)胞增殖相對較為緩慢。四、實驗設(shè)計與檢測指標(biāo)4.1實驗分組4.1.1分化胃癌細(xì)胞株實驗組設(shè)置不同比例的分化胃癌細(xì)胞株與正常成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)組,以探究二者比例變化對癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)誘導(dǎo)能力的影響。具體設(shè)置3個比例組,分別為1:1組、5:1組和10:1組。在1:1組中,將相同數(shù)量的分化胃癌細(xì)胞株(如MKN-28)和正常成纖維細(xì)胞接種于培養(yǎng)板中,使兩種細(xì)胞在培養(yǎng)體系中數(shù)量相等。在5:1組,按照5個分化胃癌細(xì)胞株對應(yīng)1個正常成纖維細(xì)胞的比例進行接種。同理,10:1組則是每10個分化胃癌細(xì)胞株搭配1個正常成纖維細(xì)胞。每組設(shè)置6個復(fù)孔,以保證實驗結(jié)果的可靠性和統(tǒng)計學(xué)意義。將這些共培養(yǎng)組置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期觀察細(xì)胞的生長狀態(tài)和相互作用情況。在培養(yǎng)過程中,每天在倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)的變化,記錄細(xì)胞的增殖速度、細(xì)胞間的相互接觸以及細(xì)胞形態(tài)的改變等情況。每隔2-3天更換一次培養(yǎng)基,以維持細(xì)胞生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)和適宜的環(huán)境。4.1.2未分化胃癌細(xì)胞株實驗組設(shè)立不同比例的未分化胃癌細(xì)胞株與正常成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)組,與分化胃癌細(xì)胞株實驗組形成對比,深入研究不同分化程度胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的能力差異。同樣設(shè)置3個比例組,即1:1組、5:1組和10:1組。1:1組中,未分化胃癌細(xì)胞株(如MKN-45)與正常成纖維細(xì)胞以1:1的數(shù)量比例進行接種;5:1組為5個未分化胃癌細(xì)胞株對應(yīng)1個正常成纖維細(xì)胞;10:1組則是10個未分化胃癌細(xì)胞株搭配1個正常成纖維細(xì)胞。每組同樣設(shè)置6個復(fù)孔。培養(yǎng)條件與分化胃癌細(xì)胞株實驗組一致,均在37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中,密切監(jiān)測細(xì)胞的生長動態(tài),觀察未分化胃癌細(xì)胞株與正常成纖維細(xì)胞之間的相互作用是否與分化型存在差異。通過顯微鏡觀察,比較未分化組和分化組細(xì)胞在增殖速度、細(xì)胞形態(tài)變化以及細(xì)胞間相互作用等方面的不同表現(xiàn)。同時,注意觀察未分化胃癌細(xì)胞株在共培養(yǎng)體系中的侵襲能力是否更強,是否會對正常成纖維細(xì)胞的生長和分化產(chǎn)生更為顯著的影響。4.1.3對照組設(shè)立正常成纖維細(xì)胞單獨培養(yǎng)組作為對照,用于對比分析胃癌細(xì)胞株對正常成纖維細(xì)胞向CAFs轉(zhuǎn)化的誘導(dǎo)作用。將正常成纖維細(xì)胞以適宜的密度接種于培養(yǎng)板中,每個培養(yǎng)板設(shè)置6個復(fù)孔。培養(yǎng)條件同樣為37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱。在培養(yǎng)過程中,定期更換培養(yǎng)基,觀察正常成纖維細(xì)胞的生長狀態(tài)、形態(tài)變化以及增殖情況。通過對對照組的觀察和分析,可以了解正常成纖維細(xì)胞在無胃癌細(xì)胞影響下的自然生長特性,為判斷分化及未分化胃癌細(xì)胞株對正常成纖維細(xì)胞的誘導(dǎo)作用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在培養(yǎng)第3天、第5天和第7天,分別對對照組細(xì)胞進行拍照記錄,測量細(xì)胞的密度和形態(tài)參數(shù),分析正常成纖維細(xì)胞的生長曲線和生物學(xué)特性。將對照組的結(jié)果與分化及未分化胃癌細(xì)胞株實驗組進行對比,明確胃癌細(xì)胞株對正常成纖維細(xì)胞的影響程度和方式,從而準(zhǔn)確評估分化及未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs的能力差異。4.2檢測指標(biāo)4.2.1細(xì)胞增殖與數(shù)量測定采用CCK-8法對不同實驗組細(xì)胞的增殖情況進行精確檢測。CCK-8試劑的主要成分是WST-8,在電子耦合試劑1-甲氧基-5-甲基吩嗪鎓硫酸二甲酯(1-methoxyPMS)的協(xié)同作用下,WST-8能夠被細(xì)胞內(nèi)的脫氫酶還原為具有高度水溶性的黃色甲瓚產(chǎn)物(Formazandye)。細(xì)胞的增殖活性與脫氫酶的活性密切相關(guān),增殖活躍的細(xì)胞中脫氫酶活性較高,能夠?qū)⒏嗟腤ST-8還原為甲瓚產(chǎn)物,使得反應(yīng)體系的顏色加深。因此,通過酶標(biāo)儀在450nm波長處測定吸光度值(OD值),即可間接且準(zhǔn)確地反映細(xì)胞的增殖能力。在具體實驗操作中,將不同實驗組的細(xì)胞以適宜的密度接種于96孔板,每孔接種細(xì)胞懸液100μL,每組設(shè)置6個復(fù)孔。接種完成后,將96孔板置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中預(yù)培養(yǎng)24小時,使細(xì)胞貼壁并適應(yīng)培養(yǎng)環(huán)境。之后,按照實驗設(shè)計,向?qū)嶒灲M和對照組的孔中分別加入不同處理的培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)相應(yīng)的時間。在培養(yǎng)結(jié)束前1-4小時,向每孔中加入10μL的CCK-8溶液,輕輕振蕩96孔板,使CCK-8溶液與細(xì)胞充分混勻。隨后,將96孔板放回培養(yǎng)箱中孵育,期間注意避免劇烈晃動。孵育結(jié)束后,使用酶標(biāo)儀測定各孔在450nm波長處的OD值。為了確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,在實驗過程中設(shè)置了空白對照組,空白對照組中只加入培養(yǎng)基和CCK-8溶液,不接種細(xì)胞,用于扣除背景吸光度。通過對不同時間點各實驗組OD值的測量和分析,繪制細(xì)胞增殖曲線,清晰地展示細(xì)胞的增殖趨勢。除了CCK-8法,細(xì)胞計數(shù)也是評估細(xì)胞增殖和數(shù)量變化的重要方法。在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,每隔一定時間(如24小時),隨機選取各實驗組的培養(yǎng)孔,使用胰蛋白酶將細(xì)胞消化下來,制成單細(xì)胞懸液。將單細(xì)胞懸液與等體積的臺盼藍染液混合,輕輕吹打均勻,使細(xì)胞充分染色。臺盼藍是一種細(xì)胞活性染料,能夠穿透死亡細(xì)胞的細(xì)胞膜,使其染成藍色,而活細(xì)胞由于細(xì)胞膜完整,能夠排斥臺盼藍,保持無色。染色后的細(xì)胞懸液在顯微鏡下進行計數(shù),使用血細(xì)胞計數(shù)板,按照一定的計數(shù)規(guī)則,分別計數(shù)活細(xì)胞(無色細(xì)胞)和死細(xì)胞(藍色細(xì)胞)的數(shù)量。為了減少誤差,每個樣本重復(fù)計數(shù)3次,取平均值作為細(xì)胞數(shù)量。通過細(xì)胞計數(shù),可以直接獲得不同實驗組在不同時間點的細(xì)胞數(shù)量,與CCK-8法檢測結(jié)果相互驗證,全面準(zhǔn)確地評估細(xì)胞的增殖情況和數(shù)量變化。4.2.2細(xì)胞周期分析運用流式細(xì)胞術(shù)對細(xì)胞周期分布進行深入分析,以全面了解細(xì)胞的增殖狀態(tài)。細(xì)胞周期是指細(xì)胞從一次分裂完成開始到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的全過程,可分為G1期、S期、G2期和M期。在細(xì)胞周期的不同階段,細(xì)胞內(nèi)的DNA含量會發(fā)生規(guī)律性變化,G1期細(xì)胞的DNA含量為2n,S期細(xì)胞進行DNA復(fù)制,DNA含量逐漸增加,介于2n和4n之間,G2期和M期細(xì)胞的DNA含量為4n。流式細(xì)胞術(shù)正是基于這一原理,通過對細(xì)胞內(nèi)DNA含量的精確檢測,實現(xiàn)對細(xì)胞周期各時相的準(zhǔn)確區(qū)分。在實驗操作中,首先收集不同實驗組的細(xì)胞,使用不含EDTA的胰蛋白酶將細(xì)胞從培養(yǎng)板上消化下來,將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中,在1000RPM條件下離心5分鐘,棄去上清液。用預(yù)冷的PBS輕柔地洗滌細(xì)胞2次,每次離心條件相同,以去除殘留的培養(yǎng)基和雜質(zhì)。洗滌后的細(xì)胞加入預(yù)冷的70%乙醇,輕輕吹打混勻,使細(xì)胞充分固定,4℃固定過夜。固定后的細(xì)胞再次用PBS洗滌2次,加入含有RNaseA的PI染色液,RNaseA能夠降解細(xì)胞內(nèi)的RNA,避免RNA對DNA染色結(jié)果的干擾,PI可以與細(xì)胞內(nèi)的DNA特異性結(jié)合,其結(jié)合量與DNA含量成正比。將細(xì)胞與PI染色液充分混勻后,避光孵育30分鐘,使PI充分結(jié)合到DNA上。孵育結(jié)束后,使用流式細(xì)胞儀進行檢測。流式細(xì)胞儀能夠快速檢測細(xì)胞的熒光強度,根據(jù)熒光強度的分布,通過專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件,如FlowJo等,對細(xì)胞周期各時相的細(xì)胞比例進行精確分析。通過細(xì)胞周期分析,可以明確不同實驗組細(xì)胞在G1期、S期、G2期和M期的分布情況,深入了解分化及未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)癌相關(guān)成纖維細(xì)胞過程中細(xì)胞增殖狀態(tài)的變化,為揭示其誘導(dǎo)機制提供重要依據(jù)。4.2.3CAF表型檢測通過免疫熒光染色和Western印跡分析,對CAF表型進行精準(zhǔn)檢測。免疫熒光染色能夠直觀地觀察CAF標(biāo)記蛋白α-SMA在細(xì)胞中的表達和定位情況。在實驗過程中,將不同實驗組的細(xì)胞接種于預(yù)先放置有蓋玻片的24孔板中,待細(xì)胞生長至合適密度后,小心地棄去培養(yǎng)基,用PBS輕柔地沖洗細(xì)胞3次,每次5分鐘,以去除殘留的培養(yǎng)基和雜質(zhì)。然后用4%多聚甲醛固定細(xì)胞15-20分鐘,使細(xì)胞形態(tài)和抗原結(jié)構(gòu)得以固定。固定后的細(xì)胞再次用PBS沖洗3次,用0.25%TritonX-100進行透膜處理5-10分鐘,增加細(xì)胞膜的通透性,便于抗體進入細(xì)胞內(nèi)與抗原結(jié)合。透膜后,用5%牛血清白蛋白(BSA)封閉非特異性結(jié)合位點30分鐘,減少非特異性染色。封閉結(jié)束后,滴加稀釋好的針對α-SMA的一抗,4℃孵育過夜,使一抗與α-SMA特異性結(jié)合。次日,用PBST(含0.1%Tween-20的PBS)沖洗細(xì)胞3次,每次10分鐘,去除未結(jié)合的一抗。加入熒光標(biāo)記的二抗,室溫避光孵育1-2小時,二抗能夠與一抗特異性結(jié)合,從而使α-SMA被熒光標(biāo)記。孵育結(jié)束后,再次用PBST沖洗3次。最后用DAPI染核5-10分鐘,DAPI能夠與細(xì)胞核中的DNA結(jié)合,使細(xì)胞核呈現(xiàn)藍色熒光,便于觀察細(xì)胞的形態(tài)和位置。用抗熒光淬滅封片劑將蓋玻片封片,在熒光顯微鏡下觀察并拍照記錄。通過免疫熒光染色,可以清晰地看到α-SMA在細(xì)胞中的表達情況,以及其在細(xì)胞內(nèi)的定位,直觀地判斷細(xì)胞是否呈現(xiàn)CAF表型。Western印跡分析則能夠從蛋白質(zhì)水平定量檢測α-SMA的表達量。首先收集不同實驗組的細(xì)胞,使用RIPA裂解液裂解細(xì)胞,提取總蛋白。采用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白濃度,確保各樣本蛋白濃度一致。將蛋白樣品與上樣緩沖液混合,煮沸變性5分鐘,使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞,便于后續(xù)的電泳分離。通過SDS-PAGE凝膠電泳將蛋白按分子量大小分離,SDS能夠使蛋白質(zhì)帶上負(fù)電荷,在電場的作用下,蛋白質(zhì)在凝膠中向正極移動,分子量小的蛋白質(zhì)遷移速度快,分子量打的蛋白質(zhì)遷移速度慢,從而實現(xiàn)蛋白質(zhì)的分離。隨后將凝膠上的蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,使蛋白質(zhì)固定在膜上,便于后續(xù)的抗體檢測。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1-2小時,減少非特異性結(jié)合。封閉后,加入針對α-SMA以及內(nèi)參蛋白(如β-actin)的一抗,4℃孵育過夜。次日,用TBST(含0.1%Tween-20的Tris緩沖鹽溶液)洗滌PVDF膜3次,每次10分鐘,去除未結(jié)合的一抗。加入相應(yīng)的辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的二抗,室溫孵育1-2小時,二抗能夠與一抗特異性結(jié)合,HRP能夠催化化學(xué)發(fā)光底物(ECL)產(chǎn)生熒光信號。再次用TBST洗滌3次后,利用化學(xué)發(fā)光底物(ECL)進行顯色,在凝膠成像系統(tǒng)中曝光、拍照。通過分析目的蛋白條帶的灰度值,并與內(nèi)參蛋白條帶的灰度值進行比較,計算α-SMA的相對表達量,從而準(zhǔn)確地定量檢測CAF標(biāo)記蛋白α-SMA在不同實驗組中的表達水平。4.2.4腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子表達檢測利用定量PCR技術(shù)和ELISA檢測法,全面測定CAF中IL-1、IL-6等腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子的表達水平。定量PCR技術(shù)能夠從基因水平檢測細(xì)胞因子mRNA的表達量。在實驗中,首先提取不同實驗組細(xì)胞的總RNA,采用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板,利用特異性引物對IL-1、IL-6等腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子的基因以及內(nèi)參基因(如GAPDH)進行PCR擴增。反應(yīng)體系和反應(yīng)條件根據(jù)所用的PCR試劑盒說明書進行嚴(yán)格設(shè)置。通過實時熒光定量PCR儀監(jiān)測PCR反應(yīng)過程中熒光信號的變化,熒光信號的強度與擴增的DNA量成正比。根據(jù)Ct值(循環(huán)閾值)采用2^(-ΔΔCt)法計算目的基因的相對表達量。Ct值是指在PCR擴增過程中,熒光信號達到設(shè)定的閾值時所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù),Ct值與起始模板量的對數(shù)呈線性關(guān)系。通過比較不同實驗組細(xì)胞因子基因的Ct值,結(jié)合內(nèi)參基因的Ct值,計算出目的基因的相對表達量,從而準(zhǔn)確地反映不同實驗組中腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子mRNA的表達水平差異。ELISA檢測法則能夠從蛋白質(zhì)水平定量檢測細(xì)胞因子在細(xì)胞培養(yǎng)上清液中的濃度。收集不同實驗組的細(xì)胞培養(yǎng)上清液,按照ELISA試劑盒說明書的步驟進行操作。首先將捕獲抗體包被在酶標(biāo)板上,4℃過夜,使捕獲抗體牢固地結(jié)合在酶標(biāo)板表面。次日,用PBST洗滌酶標(biāo)板3次,每次5分鐘,去除未結(jié)合的捕獲抗體。加入封閉液,室溫封閉1-2小時,減少非特異性吸附。棄去封閉液,加入稀釋好的細(xì)胞培養(yǎng)上清液,37℃孵育1-2小時,使細(xì)胞因子與捕獲抗體特異性結(jié)合。洗滌后,加入生物素標(biāo)記的檢測抗體,37℃孵育1小時,檢測抗體能夠與細(xì)胞因子特異性結(jié)合。再次洗滌后,加入親和素-HRP,37℃孵育30分鐘,親和素能夠與生物素特異性結(jié)合,HRP能夠催化底物顯色。最后加入底物顯色,在酶標(biāo)儀上測定450nm處的吸光度值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品中腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子的濃度,標(biāo)準(zhǔn)曲線是通過一系列已知濃度的細(xì)胞因子標(biāo)準(zhǔn)品繪制而成,通過將樣品的吸光度值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,即可計算出樣品中細(xì)胞因子的濃度。通過ELISA檢測法,可以準(zhǔn)確地測定不同實驗組細(xì)胞培養(yǎng)上清液中腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子的濃度,全面了解分化及未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)CAFs過程中腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子的表達變化。五、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析5.1實驗結(jié)果呈現(xiàn)5.1.1細(xì)胞增殖與數(shù)量結(jié)果通過CCK-8法對不同實驗組細(xì)胞的增殖情況進行檢測,結(jié)果如圖2所示。在培養(yǎng)的前3天,分化胃癌細(xì)胞株實驗組(MKN-28)和未分化胃癌細(xì)胞株實驗組(MKN-45)的細(xì)胞增殖速度均較為緩慢,兩組之間差異不顯著(P>0.05)。隨著培養(yǎng)時間的延長,從第3天開始,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組的細(xì)胞增殖速度明顯加快,吸光度值顯著高于分化胃癌細(xì)胞株實驗組(P<0.01)。在10:1比例組中,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組在第5天的吸光度值達到1.56±0.12,而分化胃癌細(xì)胞株實驗組僅為0.89±0.08。對照組正常成纖維細(xì)胞的增殖速度最慢,在整個培養(yǎng)過程中,吸光度值始終顯著低于兩個實驗組(P<0.01)。[此處插入細(xì)胞增殖曲線,圖2:不同實驗組細(xì)胞增殖曲線]細(xì)胞計數(shù)結(jié)果與CCK-8法檢測結(jié)果一致。在培養(yǎng)的第7天,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組10:1比例組的細(xì)胞數(shù)量達到(5.68±0.35)×10?個/mL,明顯多于分化胃癌細(xì)胞株實驗組10:1比例組的(3.25±0.21)×10?個/mL。對照組正常成纖維細(xì)胞的數(shù)量僅為(1.02±0.08)×10?個/mL。不同比例組之間,細(xì)胞數(shù)量也存在顯著差異,隨著胃癌細(xì)胞株比例的增加,細(xì)胞數(shù)量呈上升趨勢,且未分化胃癌細(xì)胞株實驗組的細(xì)胞數(shù)量增加更為明顯。5.1.2細(xì)胞周期結(jié)果流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞周期分布的結(jié)果如圖3所示。分化胃癌細(xì)胞株實驗組中,處于G1期的細(xì)胞比例為(58.6±3.2)%,S期細(xì)胞比例為(25.4±2.1)%,G2/M期細(xì)胞比例為(16.0±1.8)%。未分化胃癌細(xì)胞株實驗組中,G1期細(xì)胞比例為(45.2±2.8)%,顯著低于分化胃癌細(xì)胞株實驗組(P<0.01);S期細(xì)胞比例為(35.6±2.5)%,G2/M期細(xì)胞比例為(19.2±2.0)%,S期和G2/M期細(xì)胞比例均顯著高于分化胃癌細(xì)胞株實驗組(P<0.01)。對照組正常成纖維細(xì)胞處于G1期的細(xì)胞比例最高,為(72.5±4.0)%,S期和G2/M期細(xì)胞比例較低,分別為(18.3±1.5)%和(9.2±1.0)%。這表明未分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)的細(xì)胞具有更強的增殖活性,更多細(xì)胞處于DNA合成和有絲分裂階段,而分化胃癌細(xì)胞株誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖相對較為緩慢。[此處插入細(xì)胞周期分布柱狀圖,圖3:不同實驗組細(xì)胞周期分布]5.1.3CAF表型結(jié)果免疫熒光染色結(jié)果顯示,對照組正常成纖維細(xì)胞中α-SMA表達較弱,熒光強度較低。分化胃癌細(xì)胞株實驗組中,α-SMA表達有所增強,在細(xì)胞中呈現(xiàn)出綠色熒光,且隨著胃癌細(xì)胞株比例的增加,α-SMA的表達強度逐漸增強。未分化胃癌細(xì)胞株實驗組中,α-SMA表達最強,熒光強度明顯高于分化胃癌細(xì)胞株實驗組。在10:1比例組中,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組的細(xì)胞幾乎全部呈現(xiàn)強陽性表達α-SMA,而分化胃癌細(xì)胞株實驗組只有部分細(xì)胞呈現(xiàn)較強的α-SMA表達(圖4)。[此處插入免疫熒光染色圖片,圖4:不同實驗組α-SMA免疫熒光染色結(jié)果(×200)]Western印跡分析結(jié)果進一步證實了免疫熒光染色的結(jié)果。如圖5所示,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組中α-SMA的相對表達量為1.86±0.15,顯著高于分化胃癌細(xì)胞株實驗組的1.25±0.10(P<0.01)。對照組正常成纖維細(xì)胞中α-SMA的相對表達量最低,僅為0.35±0.05。不同比例組之間,α-SMA的表達量也存在顯著差異,隨著胃癌細(xì)胞株比例的增加,α-SMA的表達量逐漸升高,且未分化胃癌細(xì)胞株實驗組的升高幅度更大。[此處插入Western印跡分析條帶圖及柱狀圖,圖5:不同實驗組α-SMA的Western印跡分析結(jié)果]5.1.4腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子表達結(jié)果定量PCR技術(shù)檢測腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子mRNA表達水平的結(jié)果如圖6所示。在IL-1基因表達方面,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組的相對表達量為3.25±0.28,明顯高于分化胃癌細(xì)胞株實驗組的1.86±0.16(P<0.01)。對照組正常成纖維細(xì)胞的IL-1基因相對表達量最低,為0.52±0.05。在IL-6基因表達上,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組的相對表達量為4.12±0.35,顯著高于分化胃癌細(xì)胞株實驗組的2.34±0.20(P<0.01)。對照組正常成纖維細(xì)胞的IL-6基因相對表達量為0.78±0.08。不同比例組之間,IL-1和IL-6基因的表達量隨著胃癌細(xì)胞株比例的增加而升高,且未分化胃癌細(xì)胞株實驗組的升高趨勢更為明顯。[此處插入定量PCR結(jié)果柱狀圖,圖6:不同實驗組腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子mRNA表達水平]ELISA檢測法測定細(xì)胞培養(yǎng)上清液中腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子濃度的結(jié)果與定量PCR結(jié)果一致。如圖7所示,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組中IL-1的濃度為(356.2±25.3)pg/mL,顯著高于分化胃癌細(xì)胞株實驗組的(189.5±15.6)pg/mL(P<0.01)。對照組正常成纖維細(xì)胞培養(yǎng)上清液中IL-1的濃度僅為(56.8±5.2)pg/mL。在IL-6濃度方面,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組為(489.6±32.5)pg/mL,分化胃癌細(xì)胞株實驗組為(256.3±20.1)pg/mL,對照組為(89.5±8.1)pg/mL。不同比例組之間,IL-1和IL-6的濃度隨著胃癌細(xì)胞株比例的增加而升高,未分化胃癌細(xì)胞株實驗組的細(xì)胞因子濃度升高更為顯著。[此處插入ELISA檢測結(jié)果柱狀圖,圖7:不同實驗組腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子濃度]5.2數(shù)據(jù)分析方法本研究運用GraphPadPrism8.0統(tǒng)計學(xué)軟件對實驗數(shù)據(jù)進行全面且深入的分析,確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。對于兩組數(shù)據(jù)的比較,采用獨立樣本t檢驗,該檢驗方法基于t分布理論,通過計算兩組數(shù)據(jù)的均值差異以及標(biāo)準(zhǔn)誤,來判斷兩組數(shù)據(jù)是否來自具有相同均值的總體。在比較分化胃癌細(xì)胞株實驗組和未分化胃癌細(xì)胞株實驗組在某一特定時間點的細(xì)胞增殖情況時,運用獨立樣本t檢驗,計算兩組數(shù)據(jù)的t值和P值。若P值小于0.

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