多種類型的腫瘤可以起源于骨髓細胞.pdf

1、背景 過去常常認為腫瘤干細胞起源于其相應的干細胞。多能干細胞的發(fā)現(xiàn)為腫瘤干細胞可以起源于其它組織細胞提供了可能，也為腫瘤干細胞可以產生其它類型的腫瘤提供了可能。骨髓細胞可以分化為多種類型的細胞，并且可以在多種組織中定植。由骨髓細胞發(fā)生惡性突變后產生的腫瘤干細胞可能也具有分化成多種類型腫瘤細胞的能力。因此我們推測骨髓細胞在腫瘤形成中具有重要作用。為了研究該假設，我們用小鼠的骨髓細胞為研究對象，通過誘導骨髓細胞發(fā)生惡性轉化，便于以后

2、的研究。 方法 分離雄性小鼠骨髓細胞，用化學致癌劑3一甲基膽蒽處理，以獲得惡性轉化的骨髓細胞，便于進一步的實驗研究。 結果 經3一甲基膽葸處理后，骨髓細胞表現(xiàn)為形態(tài)改變、生長迅速、失極性、失去血清依賴性、失去接觸抑制、獲得停泊獨立性并能在裸鼠皮下形成腫瘤，經病理證實形成的腫瘤為惡性腫瘤。而且形成的腫瘤還具有傳代能力。 結論 實驗結果提示，骨髓細胞已獲得惡性轉化，成為腫瘤細胞。 背景

3、 過去常常認為腫瘤起源于其相應的干細胞。多能干細胞，如造血干細胞的發(fā)現(xiàn)為腫瘤可以起源于其它組織干細胞提供了可能，也為腫瘤干細胞可以產生多種類型的腫瘤提供了可能。骨髓細胞具有可塑性，可以分化產生多種類型的細胞，可以在多種組織器官定植。研究者已報道胃癌可以起源于骨髓細胞。發(fā)生轉化的骨髓細胞可能也和正常骨髓細胞一樣具有可塑性，可以產生多種類型的腫瘤。因此，我們推測骨髓細胞可能是多種類型腫瘤的一種起源。 方法 分析轉化的

4、骨髓細胞在體外分化產生的腫瘤細胞的類型。將轉化的骨髓細胞接種到裸鼠皮下，分析該細胞在體內能否形成多種類型的腫瘤。用免疫組化及病理學形態(tài)分析形成腫瘤的類型。 結果 轉化的骨髓細胞在體外培養(yǎng)時能夠自發(fā)分化產生多種類型的腫瘤細胞，包括：上皮腫瘤細胞、神經元腫瘤細胞、神經膠質腫瘤細胞、平滑肌腫瘤細胞、血管內皮腫瘤細胞等多種類型的腫瘤細胞。 轉化的骨髓細胞被接種到裸鼠皮下，形成了33／33個腫瘤。這些腫瘤在免疫組化和病理形

5、態(tài)學都存在著差別。這些腫瘤具有不同的抗原表達譜。有的腫瘤表達神經組織特異性標志，上皮特異性標志，肌肉特異性標志，血管內皮特異性標志，還有的腫瘤分化很低，幾乎不表達我們所檢測的抗原。而有的腫瘤同時表達兩種以上組織的特異性抗原，并且具有不同的病理學形態(tài)特征，為混合性腫瘤?；诿庖呓M化和病理形態(tài)學特征，這些腫瘤分為：上皮源性的腫瘤、神經源性的腫瘤、肌肉源性的腫瘤、血管內皮腫瘤、成纖維腫瘤及低分化腫瘤。本研究顯示：轉化的骨髓細胞不僅在體外具有自

6、發(fā)分化產生多種類型的腫瘤細胞的能力，而且在體內也具有形成多種類型腫瘤的能力。 結論 轉化的骨髓細胞可以在體內外分化產生多種類型的腫瘤，包括上皮源性的腫瘤、神經源性的腫瘤、肌肉源性的腫瘤、血管內皮腫瘤、成纖維腫瘤及低分化腫瘤等多種類型的腫瘤。實驗結果提示：骨髓細胞可能是多種類型腫瘤的一種起源。 背景 腫瘤干細胞是腫瘤形成、生長、維持及轉移的生物學基礎。前面的實驗顯示：無論是在體外培養(yǎng)時還是在動物體內，惡性轉

7、化的BMDCs都可以產生多種類型的腫瘤。因此，該結果提示轉化的骨髓細胞中可能含有多種定向腫瘤干細胞的混合物，每種定向腫瘤干細胞產生其對應的腫瘤類型；也可能是存在多能腫瘤干細胞，由于不同分化而產生多種類型腫瘤。 方法 為了證實該假設，我們將轉化骨髓細胞進行單克隆培養(yǎng)，得到單克隆轉化骨髓細胞；研究單克隆骨髓細胞的自我更新能力和多向分化能力。 結果： 單克隆的轉化骨髓細胞在體外具有多向分化能力。 單克隆

8、的轉化骨髓細胞具有自我更新能力。 培養(yǎng)的單克隆轉化細胞表達與自我更新及多能性相關的基因。 該細胞能夠在體內形成多種類型的腫瘤，而且可以形成畸胎瘤。 以上結果顯示該細胞具有多能腫瘤干細胞的特性。 結論： 本實驗進一步證實多種類型的腫瘤可以起源于骨髓細胞： 轉化的骨髓細胞中存在著具有多能腫瘤干細胞特性的細胞； 轉化的骨髓細胞可以產生畸胎瘤； 首次發(fā)現(xiàn)，畸胎瘤可以起源于成體細胞／

9、成體干細胞； 骨髓細胞在發(fā)生惡性轉化和長期培養(yǎng)的過程中，可以獲得一些胚胎細胞的特性。 背景： 前面的實驗己顯示：轉化的骨髓細胞可以產生神經源性的腫瘤。另一方面，在體外培養(yǎng)時轉化的骨髓細胞常常自發(fā)產生神經腫瘤干細胞樣球狀結構。因此，我們猜測該球狀結構可能是神經腫瘤干細胞形成的球狀結構，即轉化的骨髓細胞可能具有產生神經腫瘤干細胞的能力。 方法： 我們通過檢測神經腫瘤干細胞樣球狀結構的自我更新能力、分化

10、為神經細胞的能力、形成神經腫瘤的能力以及神經腫瘤干細胞的特異性標志的表達情況，以研究該神經腫瘤干細胞樣球狀結構是否為神經腫瘤干細胞形成的球狀結構。 結果： 轉化的骨髓細胞在體外白發(fā)聚集成神經干細胞樣球狀結構并可懸浮于培養(yǎng)液中。 分子標志結果顯示：神經腫瘤干細胞樣球狀結構表達神經腫瘤干細胞的特異性標志CDl33；神經干細胞樣球狀結構表達原始神經外胚層細胞的標志物(vim、nestin)，分化的細胞表達成熟神經元細胞

11、(Map2a+b、NF)和神經膠質細胞(GFAP)的特異性標志。 電鏡結果證實神經干細胞樣球狀結構產生的神經元樣細胞具有神經元細胞的結構特征。 該球狀結構具有自我更新的能力 該球狀結構接種到裸鼠皮下，可以形成神經源性的腫瘤。而且可以形成單胚層的成熟畸胎瘤，為腦組織的神經畸胎瘤。 結論： 實驗顯示：該球狀結構具有以下特征：①形態(tài)上與神經腫瘤干細胞相似，②表達神經腫瘤干細胞的特異性標志，③具有神經腫瘤

12、干細胞的分化能力，④能夠在體內形成神經源性的腫瘤，⑤具有自我更新的能力。也就是說：神經腫瘤干細胞樣球狀結構不僅具有神經腫瘤干細胞的形態(tài)特征，而且還具有神經腫瘤干細胞的功能。因此，該球狀結構為神經腫瘤干細胞球狀結構。 神經腫瘤干細胞的存在為“神經腫瘤可以起源于骨髓細胞”提供了強有力的證據。 轉化的骨髓細胞可以自發(fā)形成神經腫瘤干細胞球狀，可以從惡性轉化的骨髓細胞中獲得神經腫瘤干細胞，為神經腫瘤干細胞的獲得提供了一種新方法。