Stomach Health > Maag Gezondheid >  > Gastric Cancer > Maagkanker

PLoS ONE: maagkanker exosomes Trigger Differentiatie van de navelstreng afgeleide mesenchymale stamcellen Carcinoom-geassocieerde fibroblasten met TGF-β /Smad Pathway

De abstracte

Achtergrond

mesenchymale stamcellen (MSC) bevorderen van tumorgroei door het differentiëren in-carcinoom geassocieerd fibroblasten (cafe's) en het samenstellen van de tumor micro. De mechanismen verantwoordelijk voor de overgang van MSCs tot cafe's zijn niet goed begrepen. Exosomes reguleren cellulaire activiteiten door te bemiddelen cel-cel communicatie. In deze studie hebben we geprobeerd om te onderzoeken of kanker cel afkomstige exosomes waren betrokken bij het reguleren van de differentiatie van humane navelstreng afgeleide MSC's (hucMSCs) naar cafe's.

Methodologie /voornaamste bevindingen

We eerst bleek dat maagkanker cel afkomstige exosomes geïnduceerde de expressie van CAF markers in hucMSCs. Vervolgens hebben we aangetoond dat maagkanker cel afkomstige exosomes stimuleerde de fosforylering van Smad-2 in hucMSCs. We verder bevestigd dat TGF-β-receptor 1 kinaseremmer verzwakte Smad-2 fosforylering en CAF marker expressie in hucMSCs na blootstelling aan maagkanker cel afkomstige exosomes.

Conclusie /Betekenis

Onze resultaten suggereren dat maagkanker cellen leidde tot de differentiatie van hucMSCs aan cafe's by-exosomes gemedieerde TGF-β overdracht en TGF-β /Smad pad activering, dat een nieuw mechanisme voor de MSC's te CAF transitie in kanker kan vertegenwoordigen

Citation.: gu J, Qian H, Shen L, Zhang X, w Zhu Huang L, et al. (2012) maagkanker exosomes Trigger Differentiatie van de navelstreng afgeleide mesenchymale stamcellen Carcinoom-geassocieerde fibroblasten met TGF-β /Smad Pathway. PLoS ONE 7 (12): e52465. doi: 10.1371 /journal.pone.0052465

Editor: Rajeev Samant, Universiteit van Alabama in Birmingham, Verenigde Staten van Amerika

Ontvangen: 30 juni 2012; Geaccepteerd: 13 november 2012; Gepubliceerd: 20 december 2012

Copyright: © 2012 Gu et al. Dit is een open-access artikel gedistribueerd onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie maakt in elk medium, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en de bron worden gecrediteerd

Financiering:. Dit werk werd gesteund door de Major Research Plan van de National Natural Science Foundation of China (Grant nr. 91129718), de National Natural Science Foundation of China (Grant nr. 81071421, 31140063), de provincie Jiangsu wetenschappelijke en technologische Supporting Program (Grant nr. BE2010703 ), 333 Project van de provincie Jiangsu (Grant no. 2009055) en de Sci-Tech Innovation Team en talenten van Jiangsu University (Grant nr. 2008-018-02). De financiers hadden geen rol in de studie design, het verzamelen van gegevens en analyse, besluit te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript

Competing belangen:.. De auteurs hebben verklaard dat er geen tegenstrijdige belangen bestaan ​​

Introductie

tumorcellen beginnen hun micromilieu vormen in de vroege fase van de maligne progressie [1]. Uitgebreide rapporten hebben de wijdverbreide interacties tussen tumor micro en kankercellen, die kritisch zijn voor het ontstaan ​​van tumoren en de progressie van de tumor [2] zijn aangetoond, [3]. Tumor micro kunnen reversibele veranderingen in het fenotype van kankercellen wekken en metastatische verspreiding [4] te vergemakkelijken en de veranderingen van de tumor micro-omgeving ook aanzienlijk invloed op de effectiviteit van kankertherapie. Tumoren uit verschillende soorten cellen, waaronder carcinoom geassocieerde fibroblasten (CAF), infiltrerende immuuncellen, bloed en lymfatisch vasculair netwerk en mesenchymale stamcellen (MSCs) [4], [5].

cafe's zijn belangrijke factoren in de kwaadaardige progressie van de groei van kanker, vascularisatie, en metastase. CAF dat fibroblast activerend proteïne (FAP) en α-gladde spier actine (α-SMA) expressie kan een niche voor kankercellen maken en hun beweeglijkheid bevorderen [6], [7]. Inderdaad, cafe's ondergaan een differentiatieproces geïnduceerd door tumorcellen en ontwikkelen invasieve en migrerende vermogen [8], [9].

Mesenchymale stamcellen zijn multipotente cellen die kunnen worden geïsoleerd uit een grote verscheidenheid van weefsels, waaronder bot beenmerg, vetweefsel, synovium, skeletspier, lever, navelstrengbloed, placenta en navelstreng [10] - [13]. MSC's kunnen worden geïnduceerd om te differentiëren tot osteocyten, adipocyten, chondrocyten en myocyten vanwege hun regeneratieve capaciteit en multipotente capaciteit [14]. MSCs thuisbasis en overleven op de plaatsen van ontsteking en letsel en tumoren, bijdragen tot de vorming van tumor geassocieerde stroma [15]. Studies hebben bevestigd dat MSCs in myofibroblasten, carcinoom geassocieerde fibroblasten, fibrocyten of pericyten kunnen differentiëren onder de tumor micro condities [6], [16], [17]. In onze eerdere studies hebben we aangetoond dat beenmerg MSCs en daarvan afgeleide exosomes tumorgroei [18], [19] kan bevorderen. Het mechanisme voor dit effect verantwoordelijk blijft grotendeels onbekend.

Tumorcellen interageren met tumor micro van cel-cel interacties en paracriene mechanismen zoals het produceren van diverse groeifactoren, chemokinen en matrix-afbrekende enzymen die verbeteren de proliferatie en invasie van de tumor [20]. Naast de bekende mechanismen, wordt een nieuw mechanisme dat tumorcellen actief exosomes kan vrijgeven opkomst. Exosomes een bepaalde samenstelling te reflecteren oorsprong en kunnen alleen membraancomponenten maar ook nucleïnezuur niet dragen tussen verschillende cellen [21], [22], benadrukken hun rol in intercellulaire communicatie [23]. Werd bewezen blijkt de bijdrage van exosomen met een mobiel communicatiemiddel, waardoor intercellulaire overdracht van moleculen [24]. Hoewel de regulerende rol van exosomes in het immuunsysteem en de toepassing ervan als vaccin in kanker immunotherapie is veelbelovend [25] -. [28], de resultaten volgende interactie tussen kanker exosomes en stromale cellen niet goed begrepen

Kwaadaardige cellen terugkeren MSCs om cafe's die bijdragen aan de progressie van de tumor te bevorderen heeft het onderzoek naar de mogelijke mechanismen om de overgang aangemoedigd. Studies hebben aangetoond dat ten minste 20% van cafe's afkomstig uit beenmerg en zijn afgeleid van mesenchymale stamcellen in muismodellen van in ontsteking geïnduceerde maagkanker [16]. Onze hypothese was dat kankercellen gecommuniceerd met MSC's door de release van exosomes en de overdracht van eiwitten, dus het induceren van de differentiatie van MSC's naar cafe's. In deze studie hebben we aangetoond dat MSCs verkregen CAF fenotype na blootstelling aan kanker afgeleide exosomes en de differentiatie van MSCs tot CAF werd geassocieerd met de activering van TGF-β /Smad signaalroute.

Materialen en Werkwijzen

Celkweek

Human umbilical cord MSCs werden verkregen zoals eerder beschreven [12], [29]. Verse navelstrengen werden uit de hoogte, toestemming moeders verzameld en verwerkt binnen 6 uur. De touwen werden tweemaal gespoeld met fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) in penicilline en streptomycine en werden vervolgens verwijderd snoer vaartuigen. De gewassen koorden in stukken van 1-3 mm gesneden 2-sized en dreef in DMEM met 10% FBS (Invitrogen, USA), 1% penicilline en streptomycine. De stukken koord werden vervolgens geïncubeerd bij 37 ° C in vochtige lucht met 5% CO 2 en het medium werd elke 3 dagen na de eerste plating. Bij goed ontwikkelde kolonies van fibroblast-achtige cellen bereikte 80% samenvloeiing, werden de kweken getrypsiniseerd en gepasseerd in nieuwe flessen voor verdere expansie. De kenmerken van geïsoleerde hucMSCs zoals morfologische uiterlijk, oppervlakteantigenen, differentiatiepotentieel en genexpressie onderzocht zoals eerder beschreven [12]. Alle experiment protocollen werden goedgekeurd door de ethische commissie van de Jiangsu University. De hucMSCs van passage 2 werden geselecteerd voor experimenten. Human maagkanker cellen (SGC7901 en HGC27) werden gekocht bij Cell Bank, Type Culture Collection Comité (Chinese Academie van Wetenschappen). Maagepitheelcellen (GES-1) werden gekocht bij Cwbiotech Company en gehandhaafd in DMEM aangevuld met 10% FBS.

exosoom Isolatie en zuivering

SGC7901, HGC27 en maagepitheelcellen (GES-1 ) verkregen exosomes werden geïsoleerd en gezuiverd zoals eerder beschreven [30], [31]. In het kort cellen werden gekweekt in DMEM aangevuld met 10% exosome-verarmd foetaal runderserum. Foetaal exosomes werden verwijderd door 's nachts ultracentrifugatie bij 100.000 g gedurende 16 uur met behulp van een type 90 Ti vaste-Angel rotor (Optima L-90K, Beckman Coulter). Supernatanten van confluente kweken (3-5 dagen) werden gecentrifugeerd bij 2000 g gedurende 20 minuten om de cellen en resten te verwijderen. En het geklaarde supernatant werd geconcentreerd door ultrafiltratie door een 100-kDa MWCO hollevezelmembraan (Millipore) bij 1000 g gedurende 30 min. Het geconcentreerde supernatant werd geladen in centrifugebuizen (Beckman) en windkering met 30% sucrose /D 2O dichtheid kussen (5 ml) die een toegankelijk interfase en ultracentrifuge bij 100.000 g en 4 ° C gedurende 1 h in een SW-32Ti swinging-bucket rotor (Optima L-90K, Beckman Coulter). Dan zowel de exosomes sucrosedichtheid kussens (fractie 3) vanuit de ultracentrifuge buizen bodem en nonbanded fracties (fractie 6 en 7) die nonmembrane eiwitcomplexen verzameld voor gebruik als exosomes controle (E-controle) bevatten werden samengevoegd en driemaal gewassen door een 100-kDa miniatuur holle-vezel-patroon (Millipore) bij 1000 g gedurende 30 min zoals hierboven beschreven. Het eiwitgehalte werd gemeten met de BCA assay kit (Pierce). De exosomes werden gesteriliseerd door een 0,22 urn patroonfilter (Millipore) en opgeslagen bij -70 ° C tot gebruik [30].

Elektronenmicroscopie

Een druppel exosomes (ongeveer 20 ui) verkregen na differentieel ultracentrifugatie werd gepipetteerd op formvar koolstof beklede roosters en toegestaan ​​gedurende 1 min bij kamertemperatuur staan. Na verwijdering van de overmaat vocht met een stuk filter, werd het monster gekleurd met 2% (w /v) fosfowolfraamzuur (pH 6,8) gedurende 5 min en werd aan de lucht gedroogd onder een elektrische gloeilamp, en geanalyseerd met een transmissie-elektronenmicroscoop (FEI Tecnai 12, Philips).

exosomes Labeling en internalisatie

SGC7901 cellen afkomstig exosomes en de exosomes zeggenschap werden gelabeld met CM-Dil (rood) volgens het protocol van de fabrikant (Invitrogen). Exosomes van GES-1 cellen werden gebruikt als controle cellen. Het gemerkte exosoom suspensie werd gefiltreerd met een 100-kDa MWCO hollevezelmembraan (Millipore) en de doorstroom werd als het ongebonden kleurstof controle. HucMSCs (1 x 10 4 /putje) werden gezaaid in 12-well platen met lamellen en geïncubeerd bij 37 ° C met gemerkte exosomes (800 ug /ml) gedurende 4 uur voor de oogst.

immunofluorescentiekleuring

HucMSCs werden gefixeerd in 4% paraformaldehyde gedurende 10 minuten. Gelabelde cellen werden bereid fluorescentiemicroscopie door per-mobilisatie voor 3 min met 0,1% Triton-X100, geblokkeerd met 5% BSA en geïncubeerd met konijn monoklonale anti-β-actine antilichaam overnacht, gevolgd door incubatie met Cy2-gemerkte anti-konijn IgG secundaire antilichaam bij 37 ° C gedurende 45 min (Jackson ImmunoResearch). De kernen werden tegengekleurd met DAPI. Confocale beelden werden achtereenvolgens opgedaan met TCS SP5 II-systeem (Leica) [32].

CAF Differentiatie

HucMSCs werden gezaaid in 6-well platen (5 x 10 3 /putje) . Twaalf uur na uitzetten werden hucMSCs behandeld met exosomes (800 ug /ml) aan de CAF differentiatie in aanwezigheid of afwezigheid van TGF-β receptor 1 kinaseremmer SD208 (Sigma) of recombinant humaan TGF-β (5 ng /ml leiden; Sigma). Het medium werd elke 3 dagen vervangen gedurende 14 dagen. De cellen werden daarna verzameld en voorbereid voor Western blotting en kwantitatieve PCR-analyse.

Western Blotting

De cellen werden verzameld en gelyseerd met RIPA-buffer (10 mM Tris, pH 7,4, 150 mM NaCl, 1 mM EGTA, 0,1% SDS, 1 mM NaF, 1 mM Na 3VO 4, 1 mM PMSF, 1 mg /ml aprotinine, 1 mg /ml leupeptine). Aliquots met identieke hoeveelheden eiwit werden gefractioneerd en vervolgens overgebracht naar methanol pre-geactiveerde PVDF membranen (Millipore, USA). Na opeenvolgende incubatie met de primaire en secundaire antilichaam werd zichtbaar gemaakt met het signaal van de HRP substraat (Millipore, USA) en geanalyseerd door MD Image Quant software. Bronnen en verdunningsfactoren primaire antilichamen: konijn polyklonaal anti-CD9 (1:1000; Bioworld), anti-CD81 (1:1000, Epitomics), anti-TGF-β (1:1000; Bioworld), anti-FAP ( 1:1000, Abcam), muizen monoklonaal anti-α-SMA (1:1000, Santa Cruz), anti-VEGF (1:1000; Santa Cruz) en anti-vimentine (1:2000, Santa Cruz), anti-N -cadherin (1:1,000; Bioworld), anti-E-cadherine (1:500, SAB) en muizen monoklonaal anti-GAPDH. (1:5000; Kangcheng)

Kwantitatieve RT-PCR

Totaal RNA werd geëxtraheerd met Trizol reagens (Invitrogen) en het cDNA werd gesynthetiseerd met behulp van een reverse transcriptie kit (Toyobo, Japan) volgens de instructies van de fabrikant. Primers werden geproduceerd door Invitrogen Company (Shanghai, China). Real-time RT-PCR werd uitgevoerd om de verandering van FAP detecteren, a-SMA, N-cadherine en IL-6 genexpressie (Rotor-Gene 6000, Australië). Ter compensatie van verschillen in invoer RNA en de efficiëntie van reverse transcriptie, een endogene "housekeeping" gen (β-actine) werd ook gekwantificeerd om de resultaten te normaliseren. Alle monsters werden uitgevoerd in drievoud, en alle reacties werden herhaald 3 maal onafhankelijk van de reproduceerbaarheid te waarborgen.

Migratie Assay

HucMSCs (8 × 10 4 in 200 pl) gesuspendeerd in serum -vrij medium werd geladen in het bovenste compartiment en 500 ul serumvrij medium (SFM) bevattende 800 ug /ml exosomes in aanwezigheid of afwezigheid van TGF-β receptor 1 kinaseremmer SD208 (2 uM) toegevoegd aan de onderkant van de toegevoegde transwell (Corning). Na kweken bij 37 ° C gedurende 6 uur, de cellen boven het membraan werden afgeveegd met een wattenstaafje. De cellen die door het membraan waren gemigreerd werden gefixeerd met 4% paraformaldehyde en gekleurd met kristalviolet. De cellen werden waargenomen onder microscopie en ten minste 10 gebieden van cellen werden getest voor elke groep.

TGF-β Neutralization

HucMSCs behandeld met tumor exosomes (800 ug /ml) aan het triggeren CAF differentiatie in aanwezigheid of afwezigheid van TGF-β-antilichaam (R &D). Voorafgaand aan de experimenten, anti-TGF-β-antilichaam (20 ug /ml) werd geïncubeerd met exosomes bij 37 ° C gedurende 2 uur.

Statistische analyse

Alle gegevens werden uitgedrukt als gemiddelden ± SD. SPSS-software werd gebruikt om de gegevens te analyseren. De middelen van verschillende behandelingsgroepen werden vergeleken met twee-weg ANOVA-test of t- test van Student. P < 0,05 werd als statistisch significant

Resultaten

exosomes Karakterisatie en internalisatie

We isoleerden en identificeerden de exosomes basis van hun unieke grootte en dichtheid.. Zoals getoond in Fig. 1A-a, de exosomes had een karakteristieke schotelvormige vorm begrensd door een lipide dubbellaag met een diameter varieerde van 40 tot 100 nm. We bevestigden de overvloedige expressie van exosomaal markers CD9 en CD81 in onze geïsoleerde exosomes door Western blotting (Fig. 1A-b). Na onze eerdere studies werden humane navelstreng afgeleide MSCs bereid en gekarakteriseerd (gegevens niet getoond). Om de internalisering van exosomes door hucMSCs onderzoeken, geëtiketteerd we de exosomes met CM-Dil. Zoals getoond in figuur 1B, werden cellen afkomstig SGC7901 exosomes geïnternaliseerd en verzameld in hucMSCs na incubatie gedurende 4 uur onder exosomes controle toonde minimaal effect. Vergeleken met SGC7901 groep werden minder GES-1 afgeleid exosomes door hucMSCs genomen.

-Tumor afgeleid exosomes bevorderen hucMSCs Differentiatie naar CAF

Onze hypothese was dat tumor afgeleide exosomes de differentiatie van zou kunnen veroorzaken hucMSCs naar cafe's in vitro
. Cafe's werden gedefinieerd als de verhoogde expressie van FAP en α-SMA eiwitten. HucMSCs monolaag gekweekt in medium dat 800 ug /ml SGC7901 exosomes en GES-1 exosomes. Kwantitatieve RT-PCR analyses bleek dat SGC7901 exosomes maar niet GES-1-exosomes bevorderde de expressie van CAF merkers in MSC's bij 36 uur (Fig. 2A) en 14 d (Fig. 2B) na inductie, respectievelijk. In vergelijking met de onbehandelde groep, tumor exosomes behandeling resulteerde in toename van FAP, α-SMA, N-cadherine, en vimentine eiwitniveaus (fig. 2C). Gezamenlijk geven deze resultaten aan dat hucMSCs ondergaan CAF differentiatie als reactie op blootstelling tumor exosomes.

tumor afgeleide exosomes m hucMSCs migratie

Om te analyseren of het vermogen tot migratie van hucMSCs werd beïnvloed door tumor exosomes, hucMSCs werden gekweekt in de transwell en geïnduceerde om te migreren door tumor exosomes. Zoals getoond in figuren 3A en 3B op 6 uur na incubatie exosomes tumor bevorderde de migratie van hucMSCs efficiënter dan normale cellen afgeleide exosomes. We toonden ook aan dat de toegenomen migratie van hucMSCs door tumor exosomes werd geblokkeerd door gelijktijdige behandeling met TGF-β R1-remmer, SD208. Daarnaast hebben we het effect van SGC7901 exosomes voor de migratie van hucMSCs onderzocht met scratch test. De resultaten kwamen overeen met die van Transwell migratieanalyse, die een verminderde spleetafstand in tumor-exosome behandelde groep (fig. S1). Samengenomen geven deze resultaten aan dat tumor exosomes de migratie van hucMSCs kunnen bevorderen vitro
.

tumor afgeleide exosomes activeren Smad2 /3 en p38 in hucMSCs

TGF- β is aangetroffen op het oppervlak van exosomes [33] en kritisch voor CAF differentiatie zijn. Vervolgens hebben we onderzocht of TGF-β pathway was verantwoordelijk voor de inductie van MSC's overgang naar CAF door tumor exosomes. We hebben eerst toonde de aanwezigheid van TGF-β tumor exosomes (fig. 4A). Vergeleken met tumor exosomes, normale cel afgeleid exosomes toonde lagere niveau van TGF-β expressie. Te beoordelen of de differentiatie van hucMSCs aan CAF wordt geassocieerd met TGF-β pathway activatie we de status van gefosforyleerd Smad 2/3 onderzocht na tumor exosomes behandeling. De resultaten toonden aan dat Smad 2/3 fosforylering werd verhoogd tumor exosomes op 15 min na de behandeling en bereikte het hoogste niveau 60 min na de behandeling, terwijl de totale Smad 2/3 eiwitniveaus niet werden beïnvloed. Ook bepaald het niveau van gefosforyleerd p38 en vonden dat p38 fosforylering ook werd verhoogd met tumor exosomes (Fig. 4B). Daarentegen kan GES-1 afgeleide exosomes niet geactiveerd Smad2 /3 en p38 (Fig. 4C). Samengenomen geven deze resultaten aan dat de tumor exosomes specifiek activeren Smad2 /3 en p38 in hucMSCs.

TGF-β Pathway remming blokken exosomes Tumor-geïnduceerde Smad2 /3 en p38 activering

Aantonen of de activering van Smad2 /3 en p38 is specifiek voor TGF-β signalering veroorzaakt door tumor exosomes, geblokkeerde we TGF-β signaleringsroute met TGF-β R1inhibitor en gedetecteerd de niveaus van gefosforyleerd Smad2 /3 en p38. Zoals getoond in Fig. 5A, de verhoogde fosforylering van Smad2 /3 en p38 tumor na behandeling exosomes werd omgekeerd door TGF-β R1 inhibitor, SD208, op een dosis-afhankelijke wijze. Om verder aan te tonen TGF-β van tumor exosomes dat hucMSCs activeert, geneutraliseerd we TGF-β in tumor exosomes met een anti-TGF-β antilichaam. Consistent met de resultaten van TGF-β R1 remmer werden de verhoogde fosforylering van Smad2 /3 en p38 in hucMSCs ook omgekeerd door TGF-β-antilichaam (Fig. 5B). Samengevat suggereren deze gegevens dat TGF-β van tumor exosomes interageert met TGF-β receptor op hucMSCs, waardoor de sequentiële activering van Smad2 /3 en p38 in hucMSCs.

TGF-β Pathway remming omkerenKeert Tumor exosomes hucMSCs geïnduceerde differentiatie CAF

aantonen TGF-β /TGF-β R1 interactie verantwoordelijk voor de differentiatie van hucMSCs aan CAF geïnduceerd door tumor exosomes, geblokkeerde we TGF-β signalering met SD208 en TGF-β neutralisatie antilichaam gevolgd door tumor exosomes behandeling. Zoals getoond in Figuur 6A-een behandeling met SD208 (2 uM) gedurende 14 dagen sterk omgekeerd de tumor exosomes geïnduceerde expressie van merkers waaronder CAF FAP, α-SMA, N-cadherine en vimentine in hucMSCs. Ook bevestigd effect door exosomes van HGC-27 maagkanker cellen (Fig. 6A-b). Bovendien, behandeling met anti-TGF-β-antilichaam tot de effecten vergelijkbaar met die waargenomen in TGF-β R1 remmer (Fig. 6B). Samengevat tonen deze gegevens aan dat tumor exosomes mediëren de differentiatie van hucMSCs aan CAF door de activering van TGF-β /Smad signaalroute.

Discussie

In deze studie hebben we een nieuw geïdentificeerd mechanisme waardoor tumorcellen induceren van de differentiatie van MSCs tot cafe's. Onze gegevens geven aan dat: (1) maagkanker cellen afgeleide exosomes worden geïnternaliseerd door hucMSCs; (2) maagkanker cellen afgeleide exosomes leiden hucMSCs differentiatie CAF en (3) TGF-β /Smad route bemiddelt de overgang van hucMSCs aan CAF. Onze resultaten suggereren dat TGF-β tumor exosomes kunnen interageren met de TGF-β R1 op hucMSCs, resulterend in de activatie van Smad route in hucMSCs en de daaropvolgende differentiatie van hucMSCs aan CAF.

Hoewel gerapporteerd die tumor exosomes kan de metastatische activiteit van tumorcellen [34] te verbeteren, de rol van tumor in exosomes MSCs is nog niet geopenbaard. Onze bevindingen tonen aan dat tumorcellen de mobiliteit van MSC's kunnen reguleren, wat suggereert dat tumorcellen MSCs uit beenmerg of andere weefsels naar de tumor micro-omgeving door exosome-gemedieerde mechanisme kan rekruteren.

Blootstelling aan tumor exosomes verhoogt de expressie van CAF markers in MSC's, wat erop wijst dat de tumor exosomes induceert de overgang van fenotype van MSC's naar cafe's. Terwijl dit document in voorbereiding was, Cho et al. gemeld dat exosomes van borst- en eierstokkanker cellen het vetweefsel kan induceren afgeleide MSCs tot fysiologische en functionele kenmerken van de tumor ondersteunen myofibroblasten [35], [36] te verkrijgen. Ons werk is in overeenstemming met hun bevindingen en toont verder aan dat dit proces Smad-afhankelijk is.

In de huidige studie, presenteren we het bewijs dat tumor exosomes bieden een efficiënt platform voor de overdracht van bepaalde berichten naar MSC's, het bevorderen van MSC-CAF overgang. Verscheidene eerdere studies hebben aangetoond dat TGF-β wordt uitgedrukt door kankercellen afgeleide exosomes en deze vorm van TGF-β biologisch actief bij het stimuleren Smad-afhankelijke signalering [33], [37]. TGF-β is een belangrijke regulator van stamcellen vernieuwing en differentiatie [38]. Er werd nagegaan aanwezigheid van TGF-β bij maagkanker cellen afgeleide exosomes en bevestigde de TGF-β /TGF-β R1 interactie gemedieerd het Smad2 /3 activatie en differentiatie CAF hucMSCs.

Er is aangetoond dat MSCs kan kanker metastase bevorderen [4], [39]. We hebben ook gemeld dat menselijke MSC afgeleide geconditioneerd medium en exosomes verbeteren vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) expressie in tumorcellen en het bevorderen van tumorgroei In vivo
[18], [19]. Of de exosomes van MSC's een rol in kanker metastase zou kunnen spelen is nog niet aangepakt. We hebben waargenomen dat MSC exosomes bevorderen van de epitheliale-to-mesenchym transitie (EMT) in maagkanker cellen, maar de onderliggende mechanismen moet nog worden onderzocht in de toekomst studies.

Tot slot, we zien in deze studie dat maagkanker cel afgeleid exosomes het vermogen de differentiatie van MSCs tot CAF en de activering van TGF-β /Smad route door tumor exosomes bijdraagt ​​aan de overgang van MSCs tot cafe's induceren. Onze bevindingen geven een nieuw mechanisme waardoor tumorcellen induceren MSCs te differentiëren tot tumor stromale cellen en deelnemen aan de vorming van de tumor micro-omgeving.

Ondersteunende informatie
Figuur S1.
Maagkanker cel afkomstige exosomes bevorderen hucMSCs migratie. HucMSCs werden behandeld met maagkanker cel (SGC7901) afgeleid exosomes (800 ug /ml). Scratch serie werd uitgevoerd om de migratie vermogen van de cellen te analyseren. (A-c) Onbehandeld hucMSCs; (D-f) SGC7901-exosomes behandeld hucMSCs. Schaal bar = 50 pm
doi:. 10.1371 /journal.pone.0052465.s001
(TIF)

Other Languages