摘要
目的：肿瘤的形成是一个极其复杂的细胞异常增殖过程，它形成的每个环节都受多种因素的影响，这包括肿瘤微环境和癌干细胞。脑胶质瘤在颅脑肿瘤中最为常见，而且高级别胶质瘤生存期短，复发率高，目前的治疗方案疗效有限。目前，亟待制定新的治疗策略去延长患者生命，所以，对于胶质瘤形成及进展机制的研究尤为重要。本研究旨在探索细胞外基质中Ⅰ型胶原蛋白和纤维连接蛋白在胶质瘤形成及进展中的作用。 方法：本研究使用免疫组化染色检测患者胶质瘤组织中Ⅰ型胶原蛋白（Col-Ⅰ）和纤维连接蛋白(FN)的表达情况。然后建立了三维Ⅰ型胶原蛋白/纤维连接蛋白培养体系模拟体内肿瘤微环境，通过LN229和T98G胶质瘤细胞体外培养分析Ⅰ型胶原蛋白/纤维连接蛋白与胶质瘤进展的关系及分子机制。使用蛋白质印迹法检测体外培养胶质瘤细胞中整合素αvβ3蛋白含量。免疫荧光法用来检测整合素αvβ3在不同肿瘤级别的胶质瘤组织中的表达和体外培养的胶质瘤细胞PI3K/AKT信号通路相关蛋白的表达。通过CCK-8法、Image J图像分析软件测定集落大小和平板克隆形成实验等方法来检测胶质瘤细胞的增殖及集落形成能力，进而研究PI3K/AKT信号通路相关蛋白的功能。用异种移植胶质瘤小鼠模型研究体外培养的LN229和T98G胶质瘤细胞成瘤能力及整合素抑制剂在体内的抗肿瘤效果。 结果：本研究通过患者胶质瘤组织的免疫组化分析发现在高级别胶质瘤中Col-Ⅰ和FN的表达较低级别胶质瘤的表达明显升高，而且二者之间存在高度相关性。在三维Ⅰ型胶原蛋白培养模型中加入纤维连接蛋白可以显著促进胶质瘤细胞生长，这说明Ⅰ型胶原蛋白与纤维连接蛋白协同向胶质瘤细胞传递促生存信号。在三维Ⅰ型胶原蛋白/纤维连接蛋白培养系统中培养的胶质瘤细胞在增殖、集落形成及成瘤能力均显著增强，表明在该培养模型中，胶质瘤细胞获得了致瘤潜能并显示出增殖能力变强。与普通培养瓶相比，在三维Ⅰ型胶原蛋白/纤维连接蛋白培养系统中αvβ3蛋白水平明显升高，这说明Ⅰ型胶原蛋白/纤维连接蛋白与αvβ3关系密切。通过免疫荧光检测患者胶质瘤组织中的αvβ3，发现其在高级别胶质瘤中比低级别胶质瘤表达更高。使用αvβ3抑制剂处理体外培养胶质瘤细胞后，PI3K或AKT蛋白表达明显降低，而且肿瘤细胞增殖、集落形成和成瘤能力均明显受抑，这表明αvβ3是通过PI3K/AKT进行信号转导的。同样地，使用PI3K或AKT抑制剂处理LN229胶质瘤细胞后，显著抑制了肿瘤细胞增殖、集落形成和成瘤能力，并且显著抑制了SOX2蛋白表达，表明SOX2是PI3K/AKT的下游调节因子。 结论：本研究证明了Ⅰ型胶原蛋白和纤维连接蛋白通过整合素αvβ3激活PI3K/AKT/SOX2信号通路协同促进胶质瘤的进展。Ⅰ型胶原蛋白和纤维连接蛋白协同调节胶质瘤细胞的干细胞特性，进而诱导肿瘤细胞持续生长和复发。通过阻断整合素αvβ3可抑制胶质瘤生长和增殖，为根除肿瘤和减少胶质瘤复发提供了新的药物治疗方向。
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