胎盘间充质干细胞来源的白细胞介素-6促进神经母细胞瘤进展

Placental mesenchymal stem cell-derived interleukin-6 promotes neuroblastoma progression.

作者信息Ying Liu, Bai Li, Huixia Wei, Yan Xu, Yufeng Liu
PMID40948535
发布时间2025-08
DOI10.62347/KNYX4079

实验完整度

包含体外细胞共培养、RNA-seq、Western blot及体内异种移植模型等多个独立证据层级,并进行了IL-6敲低及PI3K抑制剂的功能验证和机制验证。

主要模型

SK-N-SH和SK-N-MC人神经母细胞瘤细胞系 胎盘间充质干细胞(PMSCs) BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤模型

重点核对

PMSCs与NB细胞共培养24小时 IL-6敲低的慢病毒载体(sh-IL-6)及sh-Con对照 PI3K抑制剂LY294002浓度(SK-N-SH: 20 μM,SK-N-MC: 10 μM,处理1小时) 体内实验:每只裸鼠注射5×10^5 NB细胞,PMSCs尾静脉注射1×10^6个细胞,每4天一次,共4次 统计分析:每组n=6,P<0.05

摘要

神经母细胞瘤(NB)是一种常见的儿童恶性肿瘤,但间充质干细胞(MSCs)在NB进展中的作用仍不清楚。已知MSCs分泌多种细胞因子,包括白细胞介素(IL)-6,本研究探讨了它们对NB细胞和肿瘤异种移植物的影响。从绒毛膜绒毛中分离出胎盘来源的间充质干细胞(PMSCs),并通过流式细胞术进行鉴定。将获得的PMSCs与NB细胞或IL-6沉默的PMSCs共培养。进行了综合测定以评估增殖、集落形成、细胞周期进程、凋亡、迁移、侵袭和上皮间质转化(EMT)。RNA-seq鉴定了NB细胞中的差异表达基因(DEGs),主要富集在Janus激酶/信号转导和转录激活因子(JAK/STAT)通路中(P < 0.05)。qRT-PCR显示PMSCs中IL-6和其他致癌细胞因子水平升高(P < 0.05)。在体内,PMSCs中IL-6敲低显著抑制了NB异种移植物的生长,并伴随Ki-67、增殖细胞核抗原(PCNA)、Caspase 9和Snail表达的降低,如免疫组织化学所示(P < 0.05)。Western blotting证实了与PMSCs共培养后NB细胞中磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)通路的激活,该激活可被PI3K抑制所减弱。值得注意的是,IL-6敲低显著抑制了NB异种移植物的进展,并下调了相关信号标志物(P < 0.05)。总之,PMSC来源的IL-6通过PI3K-AKT信号通路增强NB进展,为神经母细胞瘤提供了潜在的治疗靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
胎盘间充质干细胞(PMSCs)及其分泌的IL-6在神经母细胞瘤(NB)进展中起何种作用?其分子机制是什么?
核心机制
PMSC来源的IL-6通过激活JAK-STAT和PI3K-AKT信号通路促进NB细胞增殖、迁移、侵袭和EMT,并抑制凋亡。
主要证据
体外共培养显示PMSCs促进NB细胞增殖、迁移和侵袭;IL-6敲低或PI3K抑制剂减弱这些效应;体内异种移植实验显示IL-6敲低抑制肿瘤生长,并下调Ki-67、PCNA、Snail及p-JAK2/STAT1/PI3K/AKT表达。
研究意义
本研究为靶向IL-6或其下游信号通路治疗神经母细胞瘤提供了理论依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

PMSCs的分离与鉴定

获取并确认胎盘间充质干细胞的身份。

从健康产妇足月分娩的胎盘绒毛膜绒毛中分离PMSCs,通过流式细胞术检测表面标志物(CD90、CD105、CD144、CD166、HLA-DR、CD14)进行鉴定。

2

PMSCs与NB细胞共培养的体外功能实验

评估PMSCs对NB细胞增殖、集落形成、凋亡、细胞周期、迁移和侵袭的影响。

将PMSCs与NB细胞(SK-N-SH和SK-N-MC)在Transwell系统中共培养24小时,随后进行CCK-8、集落形成、流式细胞术(凋亡和周期)和Transwell迁移/侵袭实验。

3

RNA-seq和qRT-PCR分析共培养后NB细胞的转录组变化

鉴定PMSCs共培养后NB细胞中差异表达基因及细胞因子变化。

对共培养后的SK-N-SH细胞进行RNA-seq,鉴定DEGs并富集KEGG通路;用qRT-PCR验证IL-8、IL-32、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL6的表达。

4

IL-6敲低对PMSCs功能的影响

验证IL-6是否为PMSCs促进NB细胞恶性行为的关键介质。

用慢病毒sh-IL-6转导PMSCs,敲低IL-6表达,然后与NB细胞共培养,检测NB细胞的增殖、集落形成、凋亡、细胞周期、迁移和侵袭,以及IL-6分泌水平。

5

机制验证:IL-6敲低对JAK-STAT和PI3K-AKT通路的影响

探究IL-6敲低是否影响NB细胞中相关信号通路的激活。

通过Western blot检测NB细胞中JAK2、p-JAK2、STAT1、p-STAT1、PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT的表达,分析通路激活状态。

6

PI3K抑制剂验证

验证PI3K-AKT通路在PMSCs介导的NB细胞生长促进中的作用。

NB细胞用PI3K抑制剂LY294002预处理,再与PMSCs共培养,通过CCK-8、Transwell和Western blot检测增殖、迁移、侵袭及通路蛋白变化。

7

体内异种移植实验

评估IL-6敲低对PMSCs介导的NB肿瘤生长的影响。

BALB/c裸鼠皮下注射NB细胞,待肿瘤体积达约50 mm³后随机分为三组,分别给予生理盐水、sh-Con PMSCs、sh-IL-6 PMSCs尾静脉注射,定期测量肿瘤体积,最终取肿瘤组织进行Western blot和免疫组化分析。

8

肿瘤组织蛋白和免疫组化分析

检测肿瘤组织中增殖、凋亡和EMT相关标志物以及信号通路蛋白的表达。

通过Western blot和免疫组化检测肿瘤组织中IL-6、Ki-67、PCNA、Caspase 9、Snail等的表达,以及JAK/STAT和PI3K/AKT通路蛋白的磷酸化水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F-12培养基ProcellPM150312A
DMEM培养基ProcellPM150220B
胎牛血清----
I型胶原酶----
聚凝胺Hanheng--
TrypLE Express酶----
抗CD90抗体Proteintech98126-1-RR
抗CD105抗体Proteintech98013-2-RR
抗CD144抗体Proteintech98071-1-RR
抗CD166抗体ProteintechDF7736
抗HLA-DR抗体ProteintechFITC-65560
抗CD14抗体ProteintechFITC-65172
RIPA裂解液SolarbioR0010
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0010S
PVDF膜SolarbioYA1700
抗IL-6抗体AffinityDF6087
抗PCNA抗体Proteintech10205-2-AP
抗Caspase 9抗体diagbiodb21445
抗MMP-1抗体Proteintech10371-2-AP
抗MMP-7抗体Proteintech10374-2-AP
抗N-钙粘蛋白抗体Proteintech22018-1-AP
抗E-钙粘蛋白抗体Proteintech20874-1-AP
抗波形蛋白抗体Proteintech10366-1-AP
抗Snail抗体Proteintech13099-1-AP
抗磷酸化JAK2抗体AffinityAF3024
抗磷酸化STAT1抗体AffinityAF3300
抗磷酸化PI3K抗体AffinityAF3241
抗磷酸化AKT抗体AffinityAF8357
抗JAK2抗体AffinityAF6022
抗STAT1抗体AffinityAF6300
抗PI3K抗体diagbiodb951
抗AKT抗体diagbiodb1607
抗Ki-67抗体ServicebioGB111499
HRP标记二抗Abcamab6721
BeyoECL Star试剂盒BeyotimeP0958M
CCK-8溶液BeyotimeC0038
Annexin V-PE 和 7-AAD 凋亡检测试剂盒SolarbioCA1030
Transwell小室Corning Inc.--
基质胶SolarbioM8370
结晶紫SolarbioC8470
TriQuick试剂SolarbioW0250
cDNA合成试剂盒ServicebioG3333-100
2×SYBR Green qPCR预混液(低ROX)ServicebioG3324-15
人IL-6 ELISA试剂盒Lianke--
柠檬酸钠溶液SolarbioC1032
DAB显色液BeyotimeP0203

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
PMSCs分离来源(健康产妇38-40周胎盘绒毛膜绒毛),NB细胞系(SK-N-SH和SK-N-MC)及培养条件(DMEM/F-12或DMEM加10%FBS和1%抗生素)
阅读提示:Materials and methods: Tissue harvest and cell culture
慢病毒转染
sh-IL-6和sh-Con序列,polybrene浓度,转染时间未明确
阅读提示:Materials and methods: Lentivirus transduction
体外共培养功能实验
共培养时间(24小时),Transwell系统规格(8 μm孔径),CCK-8检测时间点(0,24,48,72h),集落形成培养时间(14天),凋亡检测试剂及孵育时间(10分钟)
阅读提示:Materials and methods: CCK-8 assay, Colony formation assay, Flow cytometry analysis, Transwell assay
机制实验
PI3K抑制剂LY294002浓度(SK-N-SH: 20 μM,SK-N-MC: 10 μM)及处理时间(1小时)
阅读提示:Results: PI3K-AKT pathway inhibition attenuated PMSCs-mediated NB cell growth, and Figure 5 legend
体内实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠,雌性,4-5周龄),注射细胞数量(5×10^5 NB细胞),PMSCs尾静脉注射剂量(1×10^6)和时间间隔(每4天一次,共4次),肿瘤体积计算公式
阅读提示:Materials and methods: In vivo animal experiments
统计设计
独立实验次数至少3次,每组样本量n=6,统计方法(t检验、ANOVA,P<0.05)
阅读提示:Materials and methods: Statistical analysis