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乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,严重影响妇女的身心健康甚至危及生命,且其发病率呈现逐年上升及年轻化的趋势。目前乳腺癌的发生机制尚未完全阐明,国内外多项研究认为乳腺癌是一种肿瘤干细胞疾病。乳腺癌干细胞(breast cancer stem cells, BCSCs)可能是乳腺癌发生及治疗后复发和远处转移的根源。因此,彻底去除乳腺癌干细胞有可能彻底治愈乳腺癌,但是,乳腺癌干细胞只占乳腺癌的极少一部分,目前的关键是寻找高效分离和鉴定乳腺癌干细胞的方法。越来越多的证据支持肿瘤干细胞假说,目前的肿瘤干细胞假说认为:肿瘤是由具有自我更新,多系分化,肿瘤形成能力等特性的肿瘤干细胞驱动的。肿瘤干细胞可以自我更新,但其缺乏处稳能力,可以无限制生长;可以多系分化,但缺乏分化成熟的能力。乳腺癌干细胞的不对称分裂使其每分裂一次产生一个与自己相同的干细胞和一个具有朝向某个方向分化和分裂增生能力的祖细胞,由于两者在实践中难以区分,统称为乳腺癌干细胞样细胞(stem-like cell,SLC)。CD44+/CD24-作为乳腺癌干细胞样细胞的标志之一逐渐获得公认。CD44+/CD24-/ESA+细胞表现出明显的肿瘤干细胞的特征,如可在体外自我更新、并能重新形成其亲代细胞系、细胞周期更慢、分裂缓慢、少数细胞致瘤及对化疗抵抗。在腔细胞系如MCF7中,ESA+接近100%,因此,分选CD44+CD24-表型的细胞可富集肿瘤干细胞。肿瘤干细胞样细胞的数量并非恒定,而是在极大的范围内波动。这种数量波动可以被认为是普通细胞与干细胞样细胞之间相互转化的证据之一。肿瘤微环境的改变可以引起肿瘤干细胞的选择性扩增,其具体机制目前尚不明确,微环境中不同因素的改变所引起的肿瘤干细胞亚群是否相同也尚不清楚。大量研究表明放疗、化疗、无血清、缺氧和酸性条件等微环境因子的改变能引起肿瘤干细胞样表型的变化或数量的增加。化疗会导致肿瘤组织的急性损伤,微环境内的促生长信号可能会明显的增加,用以促进肿瘤组织的再生,随之引起肿瘤干细胞池的明显扩大。研究表明体外化疗后乳腺癌细胞群中干细胞比例较化疗前明显升高。但目前化疗是否会引起乳腺癌干细胞样细胞特性的变化尚未见文献报道。为了初步检验5Fu对MCF7细胞中干细胞样细胞的影响,首先检测了未分选的MCF7细胞系中的干细胞样标记(Oct4、Bmi-1、Sox2)在5Fu作用下表达的变化,然后分选MCF7细胞系中的干细胞样细胞(CD44+/CD24-细胞),分别检测在5Fu作用下干细胞样细胞群和非干细胞样细胞群中干细胞样细胞的变化情况,但是因为分选的细胞数量不足以提取RNA和细胞爬片,因此只应用流式细胞仪检测了分选后细胞中CD44+/CD24-细胞的比例。材料和方法:1 MCF-7细胞用含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基,于37℃、5%C02饱和湿度的细胞培养箱中常规培养,根据细胞的生长情况换液、传代和冻存。2 0.1μg/ml 5Fu处理MCF7。RT-PCR法分别检测人乳腺癌细胞系MCF-7中处理前G0及处理后6代细胞G1-G6中Oct4、Bmi-1和Sox2 mRNA的表达情况。3免疫细胞化学检测处理前G0及处理后G1-G5中Oct4的表达。4流式细胞仪分选CD44+CD24-细胞。细胞分组:经过FITC-CD44/PE-CD24抗体标记,将MCF7细胞分成两群:CD44+CD24-细胞群,即干细胞样细胞群,另一群为非干细胞样细胞群。分选的细胞接种到六孔板中继续培养,每组三个复孔。①、干细胞样细胞群常规培养组;②、干细胞样细胞5FU(0.1μg/ml)组;③、非干细胞样细胞群常规培养组;④、非干细胞样细胞5FU(0.1μg/ml)组。5流式细胞仪检测各组细胞在不同培养时间(0h、24h、48h、72h、144h、168h)的CD44+CD24-细胞的比例。6统计学处理采用SPSS17.0进行统计学处理。统计数据中,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,结果应用单因素方差分析和配对资料t检验(t-test)进行统计学检验。检验水准为α=0.05。结果:1 RT-PCR的结果:5Fu处理后第三代G3和第五代G5中Oct4mRNA的表达较处理前GO代明显增高,G1、G2、G4、G6代中较处理前降低,差异均有统计学意义(F=149.634, P<0.05)。Bmi-1mRNA在处理后第三代G3和第五代G5中的表达较处理前GO代的表达明显增高,G1、G4、G6代中Bmi-1的表达较处理前降低,差异有统计学意义(F=232.613,P<0.05),而第二代G2中的表达与处理前GO代的表达差异无统计学意义。Sox2mRNA在处理后第三代G3和第五代G5中的表达较处理前G0代的表达明显增高,G2、G4、G6代中Sox2的表达较处理前降低,差异有统计学意义(F=237.808,P<0.05),而第一代G1中的表达与处理前GO代的表达差异无统计学意义。2免疫细胞化学结果:在MCF7细胞系中,Oct4主要在细胞核表达,细胞浆也有表达。Oct4在G1-G5代中蛋白的表达与处理前GO代的表达差异均有统计学意义(F=2323.082,P<0.05),与GO代相比,Oct4的表达表现出降低-升高-更高-降低-升高的趋势。3 MCF7细胞系中CD44+CD24-细胞的比例为24.75%±1.20,但为了进一步保证CD44+CD24-细胞的分选纯度,实际分选的MCF7细胞系中CD44+CD24-细胞的比例为15.35%±0.35。干细胞群组(CD44+CD24-细胞组)体积较小,倒置显微镜下也见干细胞群组细胞体积更小,更接近圆形。4干细胞群组中,常规培养对照组细胞在0h、24h、48h、72h、144h、168h时CD44+/CD24-细胞的比例(%)呈现逐渐下降的趋势。经5FU处理后,CD44+/CD24-细胞的比例增高。5FU组与常规培养对照组之间的差异有统计学意义(t=2.977,P=0.041<0.05)。非干细胞群组中,常规培养对照组细胞在0h、24h、48h、72h、144h、168h时CD44+/CD24-细胞的比例(%)呈现逐渐上升的趋势。经5FU处理后,CD44+/CD24-细胞的比例增高。5FU组与常规培养对照组之间的差异有统计学意义(t=5.590,P=0.005<0.05)。结论:1 MCF7细胞中Oct4、Bmi-1、Sox2的mRNA及Oct4蛋白呈阳性表达,提示MCF7中可能存在乳腺癌干细胞样细胞;2 5Fu处理后,MCF7细胞中Oct4、Bmi-1、Sox2的mRNA及Oct4蛋白的表达可以升高,提示5FU可能诱导乳腺癌干细胞样细胞的比例增加;3非干细胞样细胞群中,乳腺癌细胞可以逆向分化为肿瘤干细胞样细胞,5Fu可能在此过程中起了重要作用。