该研究分为以下二个部分:第一部分,建立体外培养胎儿干细胞的有效方法,为研究干细胞对肿瘤细胞恶性表型的影响提供理想的干细胞来源.该实验室应用原代细胞培养技术,从4-6个月引产胎儿的骨髓、肝脏、肾脏、心肌、骨骼肌和胃肠等组织中分离培养干细胞.显微镜下观察:培养的原代细胞生长健康,增殖较快,且细胞形态具有一定的组织特异性.同时对骨髓第3代细胞进行干细胞标志物的生物学鉴定.结果显示:97.2﹪的细胞呈CD105阳性,66.0﹪的细胞呈CD106阳性,9.2﹪的细胞呈CD34阳性,阴性对照组结果为0.5﹪.生物学鉴定的初步结果显示,从胎儿骨髓组织中分离培养成功的细胞为骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs).该研究成功地建立了体外培养胎儿骨髓间充质干细胞的有效方法,所获得的间充质干细胞纯度较高,增殖较快,适用于干细胞生物学和组织工程学的研究.第二部分,探讨间充质干细胞对肿瘤细胞恶性表型的影响.采用人胎儿皮肤真皮层的间充质干细胞(Z3细胞)作用于人肝癌细胞系H7402、人乳腺癌细胞系MCF-7和高转移倾向人乳腺癌细胞系LM-MCF-7(具有高转移倾向,为MCF-7细胞的转移亚细胞克隆).首先,将相同细胞数量(1 X 10<'7>)的Z3与H7402细胞混合后,共同接种SCID(severe combined immunodeficiency,SCID)小鼠.结果发现,对照组5只SCID鼠接种H7402肝癌细胞(1 X 10<'7>)7-10天后均成瘤;实验组4只SCID鼠混合接种Z3细胞和H7402细胞后在36-37天时有2只成瘤,在49天时有1只成瘤,在70天时仍有1只未成瘤.结果显示,与对照组相比,实验组成瘤时间明显延长或不成瘤.为了验证上述结果,用相同细胞数目(1 X 10<'7>)的Z3与MCF-7细胞和LM-MCF-7细胞分别混合后各接种4只SCID鼠.结果显示,对照组接种MCF-7细胞后成瘤时间为7.7天;实验组接种Z3/MCF-7细胞后成瘤时间为22.3天;接种LM-MCF-7细胞的对照组成瘤时间为5天;接种Z3/LM-MCF-7细胞的实验组成瘤时间为14.3天.接种后30天时处死小鼠,病理观察显示,对照组出现广泛转移,而混合接种的小鼠各组织中均未发现转移.结果发现:混合接种的小鼠成瘤时间明显延长,肿瘤形成体积明显减小,说明干细胞对乳腺癌细胞具有抑制作用,且这种抑制作用与肿瘤细胞的转移能力有关.综上所述,该研究成功地建立了体外分离培养胎儿间充质干细胞的方法,为研究干细胞与肿瘤相互关系提供了理想的细胞来源.间充质干细胞对肿瘤细胞恶性表型影响的研究显示:(1)间充质干细胞对肿瘤细胞的恶性增殖能力和转移能力具有明显的抑制作用;(2)c-Myc、Bcl-2、PCNA和Survivin基因的表达水平与间充质干细胞对肿瘤细胞恶性表型的抑制作用有一定的关系.这些结果为阐明干细胞对肿瘤细胞的作用提供了新的实验依据.
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