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神经胶质瘤是最常见的原发性肿瘤
  •   神经胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤。患者的高级别胶质瘤的预后极差,中位生存时间大约为15个月。更糟糕的是,高级别神经胶质瘤在手术后经常复发。随着外科手术切除,化学疗法和放射疗法等综合治疗方法的不断完善,对高级别胶质瘤患者的治疗效果得到了提高。但是,患者的存活率仍然受到限制。因此,迫切需要探索神经胶质瘤发展的潜在机制。除癌细胞外,还有多种间质细胞共同构成实体瘤组织中的肿瘤微环境。对于缺乏有效的治疗神经胶质瘤的一个主要原因是具有自我更新和肿瘤微环境肿瘤起始能力的细胞亚群的存在,即神经胶质瘤干细胞。有研究表明,GSC中不仅可以维持自我更新和促进肿瘤引发还会诱发其它基质细胞在肿瘤微环境,如骨髓间充质干细胞的恶性转化,巨噬细胞和树突状细胞。巨噬细胞和树突状细胞是人类针对神经胶质瘤的免疫反应的重要组成部分。在出国看病服务机构以往的研究中,证实了巨噬细胞和树突状细胞在神经胶质瘤微环境可诱导经历由GSC中的恶性转化,这有利于生存和GSC中的发展。研究表明,恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞可以用作治疗神经胶质瘤的靶标。进一步阐明恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞恶性进展的机制将为神经胶质瘤的治疗提供新的方法。
       3-Bromopyruvate是一种糖酵解抑制剂和肿瘤能量阻滞剂,在体内外均具有很强的抗肿瘤作用。它通过用己糖激酶II和甘油醛-3-脱氢酶协作诱导细胞内ATP耗竭诱导凋亡。同时,它抑制了琥珀酸脱氢酶的活性,导致细胞内氧化还原状态失衡。最新研究表明,3-BrPA可以抑制许多类型肿瘤的恶性进展。例如PichlaM表明3-BrPA可以抑制人类转移性前列腺细胞的迁移。3-BrPA是一种不可切除的黑色素瘤和其他可能的皮肤癌的创新策略。研究表明3-BrPA可以提高索拉非尼在肝细胞癌中的抗肿瘤疗效。研究还表明3-BrPA能抑制神经胶质瘤细胞系增殖;然而尚未研究其在胶质瘤微环境中对恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞的作用。因此,进一步研究3-BrPA在恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞中的功能及其潜在机制具有重要意义,为脑胶质瘤免疫治疗策略的制定提供理论依据。在研究中发现3-BrPA可以显着降低细胞外乳酸,并抑制恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞的克隆形成,迁移和侵袭。接下来,通过一系列实验,表明3-BrPA通过MCT1影响了恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞的这些生物学行为。研究进一步表明在恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞中,MCT1受miR-449a调控。总体而言,首次报道了3-BrPA通过miR-449a/MCT1抑制神经胶质瘤干细胞在神经胶质瘤微环境中诱导的恶性转化巨噬细胞和树突状细胞的恶性表型,这可能为神经胶质瘤治疗提供了新的策略。
       恶性转化的巨噬细胞,并通过在微环境胶质瘤胶质瘤干细胞诱导的树突状细胞获得和测试如先前描述。在补充有10%胎牛血清的Dulbecco改良的Eagle's培养基中培养这两种细胞系,并维持在37°C,5%CO培养箱中。本研究中使用的寡核苷酸均购自GenePharma。化学合成相关的RNA,并将其插入pHBLV-U6慢病毒核心载体。根据制造商的方案,使用Lipofectamine3000试剂进行细胞转染。根据制造商的方案,用TRIzol分离总RNA。使用Fermentas逆转录试剂获得cDNA,并根据制造商的规程使用SYBRGreenPCRMasterMix进行定量逆转录PCR。根据制造商的规程,使用双重荧光素酶报告基因分析系统对荧光素酶活性进行了分析。使用Lipofectamine3000转染与miR-449a结合的荧光素酶载体。最后,使用海肾荧光素酶活性将荧光素酶活性标准化。使用RIPA裂解缓冲液从细胞中提取总蛋白。使用BCA蛋白测定试剂盒对总蛋白进行定量。接下来,通过SDS-PAGE分离蛋白质。将分离出的蛋白质转移到PVDF膜上,然后在室温下用5%脱脂牛奶封闭2小时。然后,将膜与MCT1一抗孵育,然后与辣根过氧化物酶偶联的二抗。B-肌动蛋白用作对照。最后,在ImageQuantLAS4000分钟下观察条带。
       根据制造商的方案,使用l-乳酸测定试剂盒对乳酸进行定量。详细地,离心后从培养基中收集细胞样品。将乳酸浓度校准试剂添加到上清液样品中,并将样品在37°C下孵育5分钟。从酶标仪获得340nm处的OD值,并按照手册中指定的公式计算乳酸的浓度。根据制造商的方案进行CCK-8测定。将细胞接种到100微升培养基的96孔板中。随后在不同的时间用100ul含10%CCK-8试剂的新鲜培养基替换每个孔的培养基,然后将细胞再孵育3小时。使用酶标仪在450nm的光密度下测量吸光度。将细胞以100个细胞/孔的密度接种在培养皿中,并保持在37℃下的5%CO2培养箱中。12天后,将细胞用低聚甲醛固定5分钟,并用结晶紫染色20分钟。为了进行侵袭测定,将室插件预先涂有45ulMatrigel。对于这两种测定,将无血清培养基中的5×104细胞接种到上腔室中,并将含有10%FBS的DMEM添加到下腔室中。在5%CO2培养箱中于37°C孵育48小时后,将室用4%多聚甲醛固定5分钟,用结晶紫溶液染色30分钟,然后用PBS洗涤3次。在光学显微镜下观察染色的细胞并计数,并计算平均值。使用SPSS13.0软件进行统计数据分析。所有数据均表示为平均值±标准误差。使用t检验或单因素方差分析来分析统计学显着性。P小于0.05和P小于0.01的差异分别被认为具有统计学显着性和非常显着性。所有实验独立重复三遍。
       为了探索3-BrPA对恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞的作用,用不同浓度的3-BrPA处理了这两种细胞系。48小时或72小时后,通过CCK-8分析评估细胞活力。结果表明3-BrPA以剂量依赖性和时间依赖性方式抑制两种细胞系的增殖。此外,检查了两种细胞系中3-BrPA的IC50值,发现与其他浓度相比,IC50值更接近100umol/L。因此,出国看病服务机构使用所示浓度进行进一步研究。已知3-BrPA是糖酵解抑制剂和能量阻滞剂,因此知道它是否会影响这两种细胞系的能量代谢。为了回答出国看病服务机构的问题,分别在阴性对照或3-BrPA处理48小时后测量了细胞系中的细胞外乳酸,结果表明3-BrPA可以降低两种细胞系中的这些水平。接下来,进行克隆形成测定,迁移测定和侵袭实验测定以分别评价3-BrPA对细胞克隆形成能力,迁移能力和侵袭能力的影响。结果表明3-BrPA显着抑制了恶性转化巨噬细胞和树突状细胞的克隆形成,迁移和侵袭。根据结果得出结论,3-BrPA可以抑制恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞的进展。
       为了进一步阐明3-BrPA抑制恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞进展的潜在机制,试图找到3-BrPA的效应靶标。作为髓细胞瘤病原癌基因的下游基因,许多研究已经表明,单羧酸转运体密切相关的各种肿瘤的代谢和MCT1是MCT家族中的重要成员。现有的研究表明,在多种肿瘤中,有MCT1和3-BrPA之间的关系非常密切。此外研究表明MCT1是细胞内乳酸的重要载体。结合这些发现推测3-BrPA对恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞的抑制作用可能与MCT1密切相关。为了检验假设出国看病服务机构进行了一系列分析。首先,qRT-PCR和蛋白质印迹显示3-BrPA可以抑制MCT1在两种细胞系中的表达。功能测定表明MCT1可以增加细胞外乳酸,并促进恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞的克隆形成,迁移和侵袭。此外,MCT1质粒可恢复3-BrPA对恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞的作用。综上所述,结果表明3-BrPA通过抑制MCT1来调节乳酸代谢,克隆形成,恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞的迁移和侵袭。
       为了揭示3-BrPA抑制MCT1表达的潜在机制,进行了进一步的实验。微RNA是非编码RNA的一个重要类型,它可以与它们的靶RNA的消息的3'-非翻译区相互作用,导致基因表达的改变。近年来研究表明,miRNA的是密切相关的各种人类肿瘤发展。在这里,建议MCT1可能受miRNA调控。使用在线数据库,选择了miR-449a用于以下研究一种。为了测试miR-449a和MCT1之间的调控关系,合成了miR-449a模拟物并将其转染到恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞中。蛋白质印迹结果表明miR-449a模拟物抑制MCT1表达。此外,进行了荧光素酶报告基因测定,结果表明miR-449a显着抑制了野生型MCT1-3'UTR转染的细胞的荧光素酶活性,但对转染了MCT1-3'UTR的细胞的荧光素酶活性无明显影响。突变型MCT1-3'UTR。还检测了在用3-BrPA处理的两种细胞系中miR-449a的表达水平,发现3-BrPA可以上调miR-449a的表达。接下来通过一系列功能分析验证了miR-449a和MCT1之间的关系。通过qRT-PCR和Western印迹分析证实了miR-449a模拟物和MCT1质粒的有效性。此外,功能分析表明,miR-449a模拟物可降低乳酸分泌,并抑制恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞中克隆的形成,迁移和侵袭。miR-449a模拟物对乳酸分泌,克隆形成,迁移和侵袭的影响通过MCT1质粒得以恢复。因此,得出结论,3-BrPA以miR-449a依赖性方式抑制MCT1。
       胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤,起源于大脑的神经胶质细胞。在中国,神经胶质瘤的年发病率为5-8/100,000,其5年死亡率仅次于胰腺癌和肺癌系统性肿瘤。神经胶质瘤的治疗是神经肿瘤学家的一项严峻挑战。研究神经胶质瘤的发生和发展以寻找更有效的治疗方法是研究人员的共同目标。在以前的研究中证实,GSC中能诱导巨噬细胞和树突状细胞的恶性转化的胶质瘤微环境。为了进一步研究,克隆了恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞。将恶性转化之前或之后的巨噬细胞和树突状细胞的生物学行为与公认的神经胶质瘤细胞系进行了比较。发现恶性转化后,巨噬细胞和树突状细胞的克隆形成,迁移和侵袭得以增强,并且与LN229相似。另外,分别将正常巨噬细胞和正常树突状细胞与GSCs共培养,得到的细胞分别命名为cMo和cDC。通过一系列功能分析,出国看病服务机构发现与正常的巨噬细胞和树突状细胞相比,cMo和cDC的克隆形成,迁移和侵袭均得到显着增强。更有趣的,在克隆形成,迁移和侵袭方面,恶性转化细胞与共培养细胞之间没有统计学差异。这些结果表明tMo和tDC在神经胶质瘤的发展中起着至关重要的作用。
       3-BrPA是一种小分子,是丙酮酸的类似物,可以使与代谢有关的各种关键分子失活。首次报道3-BrPA具有抗肝癌的潜力。从那时起,已证明3-BrPA对多种肿瘤具有治疗作用。3-BrPA可以抑制胃癌细胞的增殖并减少乳酸的产生。研究表明3-BrPA通过抑制糖酵解和ATP产生有效诱导鼻咽癌细胞凋亡。发现3-BrPA可以显着减少活动性膀胱癌细胞的凋亡。在研究中,发现3-BrPA显着降低了细胞外乳酸,并抑制了胶质瘤微环境中由胶质瘤干细胞诱导的恶性转化巨噬细胞和树突状细胞的克隆形成,迁移和侵袭。
       MCT1,也称为SLC16A1,起着乳酸盐的星形胶质细胞和神经元之间的脑组织在运输中起重要作用。证据表明MCT1与各种人类肿瘤密切相关。发现在弥漫性大B细胞淋巴瘤中,MCT1与临床病理特征有关。MCT1可以作为食道鳞状细胞癌的预后生物标志物。证明MCT1与乳腺癌的进展有关。通过文献检索,发现3-BrPA和MCT1与肿瘤的进展密切相关。MCT1可以增强乳腺癌细胞对3-BrPA的敏感性]。指出3-BrPA增强了柔红霉素诱导的乳腺癌细胞MCT1参与的细胞毒性。然而,到目前为止,胶质瘤微环境中MCT1和3-BrPA之间的关系尚未得到研究。在这项研究中,发现MCT1质粒可以改变3-BrPA对乳酸代谢,克隆形成,恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞迁移和侵袭的抑制作用。
       MiRNA是重要的ncRNA,在基因表达中起关键作用。研究人员已充分认识到它们在肿瘤中的作用。MCT1受许多miRNA调控。例如,miR-425靶向MCT1来调节肝脏损伤。MiR-124通过靶向MCT1来抑制胰腺导管腺癌的进展。为了进一步阐明MCT1促进恶性转化的巨噬细胞和树突状细胞恶性进展的机制,使用在线数据库,发现MCT1可能受miR-449a调控。研究表明,miR-449a可以抑制许多肿瘤的进展。通过一系列实验,出国看病服务机构证明3-BrPA可以上调直接靶向MCT1的miR-449a的表达。综上所述,3-溴丙酮酸通过MCT1轴抑制由胶质瘤干细胞在胶质瘤微环境中诱导的恶性转化巨噬细胞和树突状细胞的生长。
       在这项研究中表明3-BrPA可以抑制由胶质瘤微环境中的胶质瘤干细胞诱导的恶性转化巨噬细胞和树突状细胞的进程,并且MCT1轴参与了该机制。这些发现为抗神经胶质瘤的新方法奠定了实验基础。
 
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   从中国经济发展水平和消费能力预测,未来10年时间,海外医疗市场及其相关产业的市场的巨大潜力,有可能超过数百亿美元。

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