细胞分化和去分化的机制研究

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肿瘤相关成纤维细胞诱导乳腺癌分化细胞去分化为癌干细胞的研究

罗智勇胡艺冰张哲覃吉超吴亚群【摘要】目的观察乳腺癌相关成纤维细胞（ＴＡＦｓ）在乳腺癌分化细胞去分化为肿瘤干细胞（ＣＳＣｓ）中的作用。方法用流式细胞仪从８例原代乳腺癌组织中分离ＴＡＦｓ并用免疫荧光鉴定；采用成球实验研究ＴＡｒｓ对乳腺癌腺上皮细胞自我更新能力的影响，并检测ＴＡＦｓ处理前后干细胞表型ＣＤ４４＋ＣＤ２４。””的比例变化，观察ＴＡＦｓ对去分化的影响。结果从新鲜乳腺癌组织中分离出ＴＡＦｓ，间质细胞标志物波形蛋白（Ｖｉｍｅｎｔｉｎ）免疫荧光染色呈阳性。ＴＡＦｓ与乳腺癌腺上皮细胞（ＢＣＣｓ）共接种能增强其自我更新能力，共接种组和对照组的成球数分别为（７１．６７±３．５１）和（２４．６７±１．５３）个（Ｐ＜０．０１）。ＴＡＦｓ的条件培养基（ＣＭ）能增强乳腺癌腺上皮细胞自我更新能力，ＣＭ处理组和对照组的成球数分别为（７４．６７±３．０６）和（３０．３３±３．２１）个（Ｐ＜０．０１）。ＴＡＦｓ能增强乳腺癌分化细胞的自我更新能力，分化细胞（ｎｏｎ．ＣＤ４４＋ＣＤ２４。“）经ＣＭ处理后的成球数为（８６．００±３．００）个，而对照组为（１５．３３±１．５３）个（Ｐ＜０．０１）；ＴＡｒｓ能促进乳腺癌分化细胞的去分化，ｎｏｎ—ＣＩＭ４＋ＣＤ２４。“”细胞经ＣＭ处理后，ＣＤ４４＋ＣＤ２４。””比例明显上升达（５２．１３±０．７０）％，对照组为（１７．０７±０．６５）％（Ｐ＜０．０１）。结论ＴＡＦｓ能通过旁分泌的方式增强乳腺癌腺上皮细胞的自我更新能力，并促进分化细胞去分化为肿瘤干细胞。【关键词】肿瘤相关成纤维细胞；乳腺癌；肿瘤干细胞；去分化Ｔｎｎｌｏｒ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓｉｎｄｕｃｅｎｏｎ－ｃａｎｃｅｒｓｔｅｍｃｅｌｌｓｔｏｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｉｎｔｏｃａｎｃｅｒｓｔｅｍｃｅｌｌｓｉｎｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒＬｕｏ夙咖昭，肌Ｙｉｂｉｎｇ，ＺｈａｎｇＺｈｅ，ＱｉｎＪｉｃｈａｏ，耽Ｙａｑｕｎ．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢｒｅａｓｔａｎｄＴｈｙｒｏｉｄＳｕｒｇｅｒｙ，Ｔｏ，西ｉＨｏｓｐｉｔａｌ，ｒｏ，１。ｇｉｉＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌ—ｏｇｙ、Ｗｕｈａｎ４３００３０．ＣｈｉｎａＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＷｕＹａｑｕｎ．Ｅｍａｉｌ：ｗｙｑｍｄ＠１２６．ｃｏｍ【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ｏｂｊｅｃｔｉｖｅＴｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｕｍｏｒ—ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ（ＴＡＦｓ）ｏｎｎｏｎ—ｃａｎｃｅｒｓｔｅｍｃｅｌｌｓ（ＮＣＳＣｓ）ｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｎｇｉｎｔｏｃａｎｃｅｒｓｔｅｍｃｅｌｌｓ（ＣＳＣｓ）ｉｎｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒ．ＭｅｔｈｏｄｓＴＡＦｓｗｅｒｅｐｕｒｉｆｉｅｄｆｒｏｍ８ｃａｓｅｓｏｆｐｒｉｍａｒｙｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒｔｉｓｓｕｅｓｂｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅａｃｔｉｖａｔｅｄｃｅｌｌｓｏｒｔｅｒ（ＦＡＣＳ）ａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂｙｉｍｍｕｎｏｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ．ＴｈｅｒｏｌｅｏｆＴＡＦｓｉｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｕｎｓｏｒｔｅｄｂｒｅａｓｔｃａｎｃ—ｅｒｃｅｌｌｓ（ＢＣＣｓ、ｓｅＩｆ－ｒｅｎｅｗａｌａｂｉｌｉｔｙｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｐｈｅｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｓｓａｙ．ＴｈｅＢＯＢ—ＣＤ４４＋ＣＤ２４“…ｃｅｌｌｓｓｏｒｔｅｄｂｙＦＡＣＳｗｅｒｅｇｒｏｗｎｉｎａｎａｄｈｅｒｅｎｔｃｕｌｔｕｒｅｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅＴＡＦｓｉｎｄｕｃｅｄｄｅｄｉｆｔ’ｅｒｅｎ—ｔｉａｔｉｏｎｏｆＮＣＳＣｓ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆＣＤ４４＋ＣＤ２４—７１０”ｔｕｍｏｒｃｅｌｌｓｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅＴＡＦｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄｍｅｄｉｕｍ（ＣＭ）ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．ＲｅｓｕｌｔｓＴｈｅｓｔｒｏｍａＩｃｅｌｌｓｐｕｒｉｆｉｅｄｗｅｒｅＴＡＦｓｗｉｔｈｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｖｉｍｉｅｎｔｉｎａｎｔｉｂｏｄｉｅｓｂｙｉｍｍｕｎｏｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ．ＴＡＦｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｅｎｈａｎｃｅｄｔｈｅｓｅｌｆ－ｒｅｎｅｗａｌａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｕｎ—ｓｏｒｔｅｄＢＣＣｓ．Ａｆｔｅｒｃｏ—ｃｕｌｔｕｒｅｗｉｔｈＴＡＦｓ．ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｕｎｓｏｒｔｅｄＢＣＣｓｔｏｆｏｒｍｓｐｈｅｒｅｓｗａｓ（７１．６７±３．５１），ａｎｄｔｈａｔｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐｗａｓ（２４．６７±１．５３，Ｐ＜０．０１）．Ｔｈｅｓｅｒｆ－ｒｅｎｅｗｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｕｎ—ｓｏｒｔｅｄＢＣＣｓｗａｓａｌｓｏｅｎｈａｎｃｅｄｂｙＣＭ．ＴｈｅｓｐｈｅｒｅｎｕｍｂｅｒｏｆＣＭａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐｓｗａｓ（７４．６７±３．０６）ａｎｄ（３０．３３±３．２１）。ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（Ｐ＜０．０１）．ＴＡＦｓａｌｓｏｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅｎｏｎ．ＣＩＭ４＋ＣＤ２４…“ｓｕｂｐｏｐｕｌａ—ｔｉｏｎｔｏｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅ．ＡｆｔｅｒｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙＣＭ．ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｎｏｎ．ＣＤ４４＋ＣＤ２４…‘’”ｃｅｌｌｓｔｏｆｏｒｍｓｐｈｅｒｅｓｗａｓ（８６．００±３．００），ａｎｄｔｈａｔｗａｓ（１５．３３±１．５３）ｉｎｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（Ｊｐ＜０．０１）．ＡｎｄａｆｔｅｒＣＭｔｒｅａｔｍｅｎｔ．ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆ０）４４＋ＣＤ２４。””ｃｅｌｌｓｗａｓ（５２．１３±０．７０）％，ａｎｄｔｈａｔｉｎｃｏｎ—ｔｒｏｌｇｒｏｕｐｗａｓ（１７．０７±０．６５）％（Ｐ＜０．０１）．ＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎＴＡＦｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｓｅｌｆ－ｒｅｎｅｗａｌａ—ｂｉｌｉｔｙｏｆｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒｃｅｌｌｓ．ａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｓＮＣＳＣｓｔｏｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｉｎｔｏＣＳＣｓｉｎａｐａｒａｃｒｉｎｅｗａｙ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｔｕｍｏｒ—ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ：Ｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒ：Ｃａｎｃｅｒｓｔｅｍｃｅｌｌｓ；Ｄｅｄｉｆｉｅｒｅｎｔｉａ．

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毛囊黑素干细胞分化与移行调控机制的研究进展

作者：张潇予

来源：《中国美容医学》2013年第01期

毛囊作为一个重要的成体干细胞贮存区域，其富含的干细胞可分化形成毛囊及上皮的多种细胞，对维持毛发的周期性生长有重要作用[1]。其中毛囊黑素干细胞起源于神经嵴，并迁移通过真皮和表皮最终停留在毛囊，目前研究已经表明它的生理功能包括两方面，一方面向上移行进入表皮形成表皮黑素单元；另一方面，在毛囊生长期，毛囊黑素干细胞周期性向下进入毛母质形成毛囊黑素单元[2]。毛囊黑素干细胞在形成毛囊黑素单元过程中，主要受比邻的毛囊干细胞、角质形成细胞、毛乳头细胞、周边的基底膜成分及内在的转录因子等调控，这些细胞和基质蛋白通过不同的通路调节了毛囊黑素干细胞的分化和移行。目前已经发现的调控毛囊黑素干细胞的细胞因子及其信号系统有：①来自毛囊上皮干细胞的Wnt信号通路、骨形成蛋白（BMP）/转化生长因子β（TGF-β）通路、内皮素-1（ET-1）及其配体信号通路；②来自毛乳头细胞的干细胞因子（SCF）/c-Kit信号通路；③来自毛囊微环境其他细胞的细胞因子及毛囊黑素干细胞自身内在的信号传导通路，如：Notch、小眼畸形相关转录因子（Mitf）、Sox10通路等。由于毛囊黑素干细胞受微环境多种信号通路调控，并且信号通路交织成网，因此一些信号系统可能主要来自于某一类细胞，但其他细胞分泌的细胞因子也参与其中，如：毛囊黑素干细胞主要受到毛囊上皮干细胞分泌的ET-1调控作用，但外毛根鞘角质形成细胞分泌的ET-1也参与其中，为了能从细胞层面理解微环境对毛囊黑素干细胞的调控作用，我们做综述如下。

1 毛囊上皮干细胞对毛囊黑素干细胞的调节作用

毛囊黑素干细胞与毛囊隆突及次级毛囊胚芽中的毛囊上皮干细胞密切相关，它们共同作用参与了色素性毛发的再生，目前研究发现Wnt信号通路是连接这两种干细胞的关键通路，并且毛囊上皮干细胞分泌的内皮素-1是黑素干细胞的主要调节因子。另外，毛囊上皮干细胞也通过其分泌的对黑素干细胞非常重要的TGF-β信号通路来维持对黑素干细胞的微环境[3-4]。

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浙江省医学科学院学报２００６年３月（总第６４期）

干细胞是一类具有自我更新、高度增殖

和多向分化潜能的细胞，理论上具有无限分

裂能力，在特定条件下，可分化成特定组织。如下图所示：

干细胞按其分化潜能的大小，可分为３型：全能干细胞（ｔｏｔｉｐｏｔｅｎｔｓｔｅｍｃｅｌｌ），具有分

化为几乎所有组织和器官的能力；多能干细

胞（ｍｕｌｔｉｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｔｅｍｃｅｌｌ），具有分化出多种

组织和器官的潜能；专能干细胞（ｕｎｉｐｏｔｅｎｔｓｔｅｍｃｅｌｌ），只能分化成特定的组织或细胞。根据干细胞分化阶段的不同，大致分为胚胎

干细胞（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃｓｔｅｍｃｅｌｌ，ＥＳＣ）和成体干

细胞（ａｄｕｌｔｓｔｅｍｃｅｌｌ，ＡＳＣ）。胚胎干细胞主要

包括受精卵分裂发育成囊胚时内层细胞团，以及从早期胎儿生殖嵴分离得到的胚胎生

殖嵴细胞，这两种细胞均具有全能性，可分

化为各种类型的体细胞，甚至可独立地产生

完整的机体。成体干细胞存在于成人的各种

组织中，参与组织更新、创伤修复等过程。它

能进行“横向分化”（或称其为“可塑性”），即

由一种组织的成体干细胞分化成其它组织

细胞。目前研究较多的成体干细胞有：神经

干细胞（ＮＳＣ）、造血干细胞（ＨＳＣ）、间充质干

细胞（ＭＳＣ）、表皮干细胞、肝干细胞、胰腺干

细胞、心肌干细胞、视网膜干细胞、角膜干细

胞等。１胚胎干细胞分化调控机制研究

１．１胚胎干细胞（ＥＳ细胞）诱导分化的研究

ＥＳ细胞分化的实质是胚胎发育过程中

特异蛋白质的合成。而任何特异蛋白质都是

由它相对应的特异基因所决定，细胞分化可

归结为基因组中的特定基因按一定顺序相

继活化和表达［１］。ＥＳ细胞能够在机体外保持

未分化状态是因为有分化抑制因子的存在，如ＬＩＦ、ＤＩＡ等。在缺乏分化抑制因子的条件

下，ＥＳ细胞分化为各种细胞。ＥＳ细胞定向诱导分化的途径可概括为

三种：细胞／生长因子诱导法、转基因诱导法

及细胞共培养法。细胞／生长因子诱导ＥＳ细胞分化法主要

的因子包括：维甲酸（ＲＡ）、骨形态发生蛋白