绿色荧光蛋白Balb/c裸小鼠品系建立及在胶质瘤干细胞诱导宿主肿瘤间质细胞恶性转化中的研究

【摘要】第一部分：绿色荧光蛋白Balb/c裸小鼠品系建立及EGFP/RFP双色荧光示踪胶质瘤原位移植模型的制备目的：培育表达增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因的近交系裸小鼠，用于接种转红色荧光蛋白(RFP)基因的胶质瘤细胞，建立RFP/GFP双色荧光示踪的肿瘤模型，用于肿瘤微环境中肿瘤-宿主相互作用研究。方法：（1）将转EGFP基因的C57BL/6♀与Balb/c（nu/nu）♂杂交，在F1代中通过PCR挑选nu/+EGFP♀与Balb/c（nu/nu）♂回交，或者与同窝nu/+EGFP♂近交，据此标准，按传统近交规则进行连续回交传代至F10后按封闭群管理；（2）将载有红色荧光蛋白（DsRFP）基因的慢病毒转染到SU3、U87-MG，以CM-DiI染C6胶质瘤细胞；（3）将1X105的上述3株细胞分别在立体定向仪辅助下，注入EGFP裸小鼠右尾状核，实验结束取全脑做荧光细胞检测。结果：（1）培育成功的EGFP裸小鼠中nu/+EGFP与nu/nuEGFP各占50%,全身(毛和红细胞除外)表达EGFP；（2）SU3，U87荧光基因转染和C6荧光染色成功的细胞比例接近100％；(3)RFP/GFP移植瘤组织，在荧光或激光共聚焦显微镜下，见到RFP+细胞在脑实质，脑室壁，脑血管旁等所到之处均能生长，部分细胞与GFP+细胞发生交织或融合。结论：培育成功的近交系EGFP+Balb/c裸小鼠适合转RFP基因的人癌细胞移植实验，建成的RFP/GFP实体瘤对研究肿瘤组织重构中肿瘤细胞与宿主细胞间相互作用有重要价值。第二部分：胶质瘤干细胞异种移植瘤宿主间质细胞恶性转化目的：用转红色荧光蛋白(RFP)基因的胶质瘤干细胞移植自建的表达增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因的近交系裸小鼠，建立RFP/EGFP双色荧光示踪的肿瘤模型，研究肿瘤组织重构过程中宿主来源肿瘤间质细胞的恶性转化并初步探讨可能的机制。方法：将已建株的人脑胶质瘤干细胞SU3转染红色荧光蛋白基因（RFP）后得到SU3-RFP，体内将其接种于EGFP裸小鼠皮下、腹腔和颅内，体外则以SU3-RFP与EGFP裸小鼠的腹腔灌洗细胞（PLC）或骨髓来源细胞（BMDC）直接共培养，SU3-RFP与胎鼠成纤维细胞（MEF）在Transwell小室间接共培养和直接混合共培养。体内移植瘤组织再培养和体外共培养的混合细胞群分别用流式细胞仪分选EGFP阳性和EGFP/RFP双阳性细胞群，并用单细胞克隆技术克隆永生化的表达EGFP的肿瘤间质细胞和共表达EGFP/RFP细胞，进一步分析这些细胞体外生长特性如克隆形成率、迁移运动性和侵袭能力以及在Balb/c无胸腺裸小鼠的致瘤情况，RT-PCR检测了部分癌基因和标记物的转录水平；免疫组化对细胞的可能来源进行初步鉴定。在活细胞工作站下观察SU3-RFP和PLC共培养，实时动态观察肿瘤宿主相互作用关系。结果：SU3-RFP干细胞在EGFP裸小鼠的皮下,腹腔和颅内致瘤率均为100%(15/15)，体内移植瘤和体外共培养的体系中通过激光共聚焦显微镜和流式细胞仪检测均发现有RFP+,EGFP+和EGFP/RFP双阳性的三种类型的细胞存在，流式分选及克隆后得到EGFP+和EGFP+/RFP+的克隆细胞群，进一步RT-PCR和免疫组织化学证明EGFP+细胞表达成纤维细胞标记α-SMA，FAP和S100A4，而且表达骨髓间充质细胞标记物CD105；EGFP/RFP双阳性细胞不仅表达胶质瘤干细胞SU3-RFP的标记物Nestin，而且表达骨髓间充质细胞标记物CD105，CD29等，而且这些细胞（1×105个/只）在无胸腺裸小鼠的致瘤率100%（15/15），RT-PCR检测显示P53,bcl-2,Ccnd1,Ras,MMP9等的转录水平明显高于正常对照细胞。而Transwell小室间接共培养和直接混合共培养的胚胎成纤维细胞没有发现转化，接种Balb/c裸小鼠皮下4个月不致瘤。可见这群恶性转化了的细胞是骨髓来源细胞，共表达EGFP/RFP的细胞来源于胶质瘤干细胞与宿主来源肿瘤间质细胞的自发融合。活细胞工作站下观察到肿瘤与宿主细胞可能的沟通方式：融合，轴突传递，胞释（entosis）和囊泡运输，推测这可能是EGFP细胞恶性转化的机制之一。结论：肿瘤始动细胞SU3-RFP与宿主间质细胞（BMDC）自发融合并诱导其恶性转化，显示了RFP/EGFP分别示踪肿瘤/宿主细胞的模型对进一步研究肿瘤组织重构，特别是肿瘤间质恶性转化在肿瘤恶性进展所起的作用及作为相应治疗靶点的可行性具有重要意义。
【作者】代兴亮；
【导师】董军；
【作者基本信息】苏州大学，神经外科学，2014，硕士
【关键词】荧光裸小鼠；双色荧光示踪实体瘤模型；肿瘤组织重构；肿瘤微环境；荧光蛋白；胶质瘤干细胞；间质细胞；恶性转化；细胞融合；

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