肝癌荷瘤小鼠肥大细胞前体数量和表型的变化特点
发表时间:2014-06-19 浏览次数:1248次
肥大细胞是变态反应中重要的效应细胞[1],在肿瘤的发展中一也具有重要作用2。本课题组的前期研究[3]发现,在肝癌荷瘤模型小鼠中,干细胞因子 ( stem cell factor, SCF)信号协同Toll样受体_( Toll-like0. OS)(图2)。
2. 3外周肿瘤组织中肥大细胞前体的特点 流式细胞仪检测结果显示:与正常对一照组小鼠外周对应正常组织相比,肝癌荷瘤组小鼠外周肿瘤组织中肥大细胞前体的比例显著增高(p<0. OS ),且其中TLR2表达阳性细胞的比例也明显升高(Y< 0. OS )(图3)。上述结果提示:相比正常小鼠,肝癌荷瘤小鼠在外周组织阶段和髓外器官阶段的肥大细胞前体的比例均显著升高,但TLR2表达的上调仅发生在外周肿瘤组织阶段。
3讨论
肥大细胞起源于骨髓中的造血干细胞。在小鼠骨髓中,最原始的造血干细胞具有长期的自我更新能力,它可以分化成多个谱系的造血前体细胞,包括髓系和淋巴系的前体细胞。使用FcyR II / III标志,可以识别早期的共同髓系前体(common myeloid precursor, CMP),骨髓中CMP可被识别为c-kit' /CD34' /FcyRII/ III`0",代表了约0. 2%的Lin一 / Sca-1一/c-Kit十/IL-7R- 群体细胞,在多种髓系生长因子的作用下,CMP分化成巨核一红系细胞前体(megakarvocyte erythroid precursor, MEP)或GMP,前者产生巨核细胞和红细胞,后者在多潜能髓系生长因子刺激下产生单核细胞、肥大细胞以及中性、嗜酸性、嗜碱性粒细胞!s-s。虽然CMP和GMP均可诱导分化生成肥大细胞,但到目前为止,骨髓中是否存在限制性肥大细胞前体仍存在争议。
有研究表明,肥大细胞发育过程中始终存在c-Kit的表达,(37整合素(integrine)则是肥大细胞前体向周围组织归巢的必需分子,但骨髓的Lin - / Sca-1一//c-Kit+细胞中未发现田integrine}"}t}细胞群体,这意味着肥大细胞前体可能位于髓外器官,肠道和脾脏就是这样两个候选器官。目前,关于脾脏中肥大细胞前体的研究较为肯定,在脾脏中的BMCP 在多向髓系生长因子的作用下,可以分化成肥大细胞和嗜碱性粒细胞,但在脾脏中未发现仅分化成肥大细胞的限制性肥大细胞前体总之,肥大细胞来源于骨髓,起源于多潜能的CMP和GMP,这两者可移行至髓外器官脾脏分化成BMCP,然后BMCP 进人外周组织分化成限制性肥大细胞前体,最终在周围组织中分化成熟为肥大细胞.
本研究对肝癌荷瘤小鼠肥大细胞前体的特点进行了研究研究结果表明:与正常对照小鼠相比,荷瘤小鼠肥大细胞前体的动员显著增强,表现为骨髓中GVI I'、脾脏中BMCP和外周肿瘤组织中肥大细胞前体的比例均明显增加;荷瘤小鼠BMCP中TLR2表达阳性细胞比例并未增高,但外周肿瘤组织肥大细胞前体中TLR2表达阳性细胞的比例却明显升高。 CMP和GMP是肥大细胞在骨髓发育过程中的必经阶段,GMP位于CMP的下游5m。Gurish等[2]的研究表明,GMP可以发育成髓外器官的BMCP,它的表面标志物是c-Kit ` /Sca-1一/FcyR II / III。考虑到CMP的标志是c-kit' /CD34' /FcyR II / III `0",不利于客观分类;因此,在观察肝癌小鼠骨髓中肥大细胞前体的变化时,我们选择GMP作为研究靶点。研究结果发现肝癌荷瘤小鼠骨髓细胞中GMP的比例明显升高。
肥大细胞经过在骨髓中的发育阶段以后,未发育成熟即离开骨髓,通过血液循环到达肠道及脾脏等髓外器官进一步发育.对于脾脏中肥大细胞前体的研究较为清楚,在脾脏中并未发现肥大细胞的限制性前体,而只存在BMCP ( FcsR I十/c-Kit -一 / 田-rote扣ne,后者进人血液分化为成熟的嗜碱性粒细胞,进人外周组织则分化成肥大细胞前体,因此,BR-ICP是肥大细胞发育过程中最重要的中间阶段.
本研究发现,肝癌荷瘤小鼠脾脏细胞中 BR}ZC:P的比例也明显升高,但与正常对照组相比,此时BTCI'中'1'1.R2表达阳性细胞的比例却尤增高。这说明肿瘤状态下,髓外器官阶段肥大细胞前体的动员增强,数量增多,但其识别内源性DR-IP分子受体的表达并未受影响。
为了说明局部肿瘤组织中肥大细胞前体发生的变化,木研究取肝癌荷瘤小鼠的肿瘤组织,酶消化法制备单细胞悬液采用流式细胞术检测肿瘤组织中肥大细胞前体(FcsR I一/c-Kit一 /(37-inle}rine一)数量和表型的变化,结果显示其比例较正常对照组澈著升高,目_其中TLR2表达阳性细胞的比例也明显增高。以上结果说明机体发生肿瘤时,肥大细胞的动员能力增强,表现为肥大细胞前体数量增多但值得注意的是,肥大细胞前体识内源性D P分子的模式识别受体表达的微调仅发生在外周肿瘤组织中,可能只有在具体的瘤微环境中,才能存在足够多的内源性危险信号诱导肥大细胞发生这种表型的改变.
综上所述,肝癌荷瘤小鼠肥大细胞的动员明显增强,表现为骨髓、髓外器官和外周肿瘤组织中肥大细胞前体的比例均明显增多;但在髓外器官}价段肥大细胞共同前体识别内源性I)AI}TP分子的模式识别受体tlr2的表达并无明显变化,而这类表型的变化主要发生在外周肿瘤组织阶段的肥大细胞前体.
参考文献
[1]Kalesnikoff J,Galli SJ. New developments in mast cell biology[J].Nature Immunology,2008,(11):1215-1223.
[2]Maltby S,Khazaie K,McNagny KM. Mast cells in tumor growth:angiogenesis,tissue remodelling and immune-modulation[J].Biochimica Et Biophysica Acta,2009,(01):19-26.
[3]Huang B,Lei Z,Zhang GM. SCF-mediated mast cell infiltration and activation exacerbate the inflammation and immunosuppression in tumor microenvironment[J].Blood,2008,(04):1269-1279.doi:10.1182/blood-2008-03-147033.
[4]Wei JJ,Song CW,Sun LC. SCF and TLR4 ligand cooperate to augment the tumor-promoting potential of mast cells[J].Cancer Immunology Immunotherapy,2012,(03):303-312.
[5]Arinobu Y,Iwasaki H,Akashi K. Origin of basophils and mast cells[J].Allergology International,2009,(01):21-28.
[6]Arinobu Y,Iwasaki H,Gurish MF. Developmental checkpoints of the basophil/mast cell lineages in adult murine hematopoiesis[J].Proceedings of the National Academy of Sciences(USA),2005,(50):18105-18110.
[7]Damon LE. Mobilization of hematopoietic stem cells into the peripheral blood[J].Expert Rev Hematol,2009,(06):717-733.
[8]Edvardsson L,Dykes J,Olofsson T. Isolation and characterization of human myeloid progenitor populations-TpoR as discriminator between common myeloid and megakaryocyte/erythroid progenitors[J].Experimental Hematology,2006,(05):599-609.
[9]Chen CC,Grimbaldeston MA,Tsai M. Identification of mast cell progenitors in adult mice[J].Proceedings of the National Academy of Sciences(USA),2005,(32):11408-11413.doi:10.1073/pnas.0504197102.
[10]Gurish MF,Boyce JA. Mast cell growth,differentiation,and death[J].Clinical Reviews in Allergy & Immunology,2002,(02):107-118.
[11]Hallgren J,Gurish MF. Mast cell progenitor trafficking and maturation[J].Advances in Experimental Medicine and Biology,2011.14-28.
[12]Gurish MF,Boyce JA. Mast cells:ontogeny,homing,and recruitment of a unique innate effector cell[J].Journal of Allergy and Clinical Immunology,2006,(06):1285-1291.
[13]Ohmori K,Luo Y,Jia Y. IL-3 induces basophil expansion in vivo by directing granulocyte-monocyte progenitors to differentiate into basophil lineage-restricted progenitors in the bone marrow and by increasing the number of basophil/mast cell progenitors in the spleen[J].Journal of Immunology,2009,(05):2835-2841.
[14]Hallgren J,Gurish MF. Pathways of murine mast cell development and trafficking:tracking the roots and routes of the mast cell[J].Immunological Reviews,2007.8-18.
[15]Akashi K,Traver D,Miyamoto T. A clonogenic common myeloid progenitor that gives rise to all myeloid lineages[J].Nature,2000,(6774):193-197.
[16]Kondo M,Weissman IL,Akashi K. Identification of clonogenic common lymphoid progenitors in mouse bone marrow[J].Cell,1997,(05):661-672.