本文選題：腫瘤微環(huán)境 + 腫瘤相關(guān)巨噬細胞��； 參考：《中國科學(xué)院北京基因組研究所》2016年博士論文

【摘要】：腫瘤微環(huán)境由腫瘤細胞及其周圍的免疫細胞、成纖維細胞、內(nèi)皮細胞、血管、信號分子及胞外基質(zhì)等組成。腫瘤細胞與其周圍的微環(huán)境間存在著密切的聯(lián)系。腫瘤細胞可以通過自分泌和旁分泌的方式釋放多種功能分子,進而促進其自身發(fā)生發(fā)展及微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)平衡狀態(tài)。巨噬細胞作為占實體腫瘤體積近50%的免疫細胞,在腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮重要作用。腫瘤相關(guān)巨噬細胞(Tumor Associated Macrophages, TAMs),作為腫瘤炎性反應(yīng)的主要調(diào)節(jié)者,已被廣泛報道可以通過釋放多種炎性細胞因子,蛋白酶及生長因子等調(diào)節(jié)腫瘤細胞的增殖,血管生成及抑制適應(yīng)性免疫反應(yīng)。根據(jù)近期報道,TAMs也可以通過釋放一種納米顆粒分子,exosome,調(diào)節(jié)受體細胞的功能。但迄今為止,關(guān)于TAMs及其分泌的exosome的蛋白質(zhì)組成了解較少。在此,我們利用小鼠巨噬細胞系A(chǔ)na-1并結(jié)合腫瘤培養(yǎng)基誘導(dǎo)的方法,得到TAMs細胞模型,對Ana-1和TAMs來源的全細胞,exosome及exosome-free蛋白組分進行定量蛋白質(zhì)組學(xué)的比較分析。TAMs細胞全蛋白質(zhì)組的分析結(jié)果提示腫瘤分泌的功能物質(zhì)能夠使得巨噬細胞的代謝水平發(fā)生顯著改變,如氨基酸代謝,糖類代謝及脂肪酸代謝等。這一結(jié)果提示,在腫瘤微環(huán)境中,除了可以調(diào)節(jié)周圍基質(zhì)細胞的信號通路外,腫瘤細胞也可能通過改變基質(zhì)細胞代謝水平的方式調(diào)節(jié)其功能。此外,全細胞蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)提示,在TAMs細胞中,多個糖皮質(zhì)激素(GR)的上游及下游分子發(fā)生上調(diào),通過實驗發(fā)現(xiàn),GR的入核水平在TAMs細胞中呈增加趨勢,其下游的抗炎癥細胞因子,如IL-10及IL-1RA的mRNA表達增加。這個結(jié)果提示,GR信號通路的激活可能是本研究中TAMs模型表現(xiàn)出抗炎癥表型的潛在原因。Ana-1及TAMs來源的exosome及exosome-free的蛋白質(zhì)組學(xué)研究提示,主要通過exosome形式分泌的蛋白質(zhì)富集于RNA加工及蛋白酶解相關(guān)的通路,而與代謝穩(wěn)態(tài)相關(guān)的蛋白質(zhì)主要通過exosome-free的形式進行分泌。通過比較小鼠巨噬細胞來源的exosome蛋白質(zhì)組及其他已被報道的三種細胞來源的exosome蛋白質(zhì)組,發(fā)現(xiàn)巨噬細胞來源的exosome具有細胞來源特異性,主要集中在RNA加工及核糖體生物合成等過程。而根據(jù)蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù),細胞從Ana-1變?yōu)門AMs的過程,顯著改變了其分泌的exosome中20S蛋白酶體亞基及核糖體蛋白的豐度。20S蛋白酶體活性檢測結(jié)果表明,TAMs來源的exosome具有更強的蛋白酶解活性。此外,Ana-1及TAMs來源的exosome具有不同的RNA組成及豐度,這樣的現(xiàn)象可能與兩種exosome中包裹了不同含量的RNA結(jié)合蛋白有關(guān)。這些結(jié)果提示,通過TAMs田胞釋放的exosome可能會通過降解錯誤折疊蛋白或傳遞特異RNA到受體腫瘤細胞的形式調(diào)節(jié)腫瘤細胞的發(fā)生發(fā)展過程�？偠灾�,本研究通過對Ana-1和TAMs的全細胞蛋白組、exosome及exosome-free的蛋白質(zhì)組的全面分析及相關(guān)功能驗證,揭示了TAMs及其分泌的exosome的分子功能特征,為了解腫瘤微環(huán)境中TAMs,尤其是TAMs來源的exosome的復(fù)雜功能提供新的視角。
[Abstract]:The tumor microenvironment by tumor cells and peripheral immune cells, fibroblasts, endothelial cells, blood vessels, signaling molecules and extracellular matrix components. Microenvironment of tumor cells and their surrounding are closely linked. Tumor cells through autocrine and paracrine way to release a variety of functional molecules, thereby promoting homeostasis the state of its own development and micro environment. As for macrophage immune cells in solid tumor volume of nearly 50%, play an important role in the tumor microenvironment. Tumor associated macrophages (Tumor Associated, Macrophages, TAMs), as a major regulator of tumor inflammatory response, has been widely reported by inflammatory cytokines, protease and growth factor regulating the proliferation of tumor cells, and inhibit the generation of adaptive immune response vessels. According to recent reports, TAMs can also be through the release of A nanoparticle molecule, exosome, regulation of receptor cell function. But so far, about TAMs and secreted exosome protein composition are poorly understood. Here we use the mouse macrophage cell line Ana-1 and tumor cell culture medium for inducing method, TAMs cell model, whole cell of Ana-1 and TAMs sources, comparative analysis exosome and exosome-free protein were quantitative proteomic analysis of.TAMs cell proteome results suggest that functional substances secreted by tumor can make the metabolism of macrophages changed significantly, such as amino acid metabolism, carbohydrate metabolism and fatty acid metabolism. The results suggest that in the tumor microenvironment, in addition to regulating signal pathway the surrounding stromal cells, tumor cells may also regulate its function by changing the stromal cells metabolism. In addition, the whole cell proteome The data suggest that in TAMs cells, a plurality of Glucocorticoid (GR) in the upstream and downstream molecules were up-regulated, found through experiments, GR into the nucleus level was increased in TAMs cells, the anti-inflammatory cytokine downstream, such as IL-10 and IL-1RA and increased the expression of mRNA. The results suggest that the activation of GR signaling pathway may be the TAMs model in this study showed exosome and exosome-free anti-inflammatory phenotype and potential reasons for.Ana-1 and TAMs derived proteomics research suggests, mainly through the form of exosome secreted proteins enriched in RNA processing and protein enzyme related pathways and related metabolic homeostasis mainly through protein the form of exosome-free exosome exosome protein secretion. Through the comparative analysis of the proteome of mouse macrophages and other sources have been reported to be three kinds of cells, macrophage source exos Ome has specific cell sources, mainly concentrated in the process of RNA processing and ribosome biogenesis. According to proteomics data, cells from Ana-1 to TAMs, significantly changed the abundance of.20S protein enzyme activity detection results of 20S PROTEASE SECRETING exosome ribosomal subunits and ribosomal protein showed that the source of TAMs exosome has stronger proteolytic activity. In addition, Ana-1 and TAMs exosome from RNA with different composition and abundance, this phenomenon may be related to the two exosome package with different content of RNA binding proteins. These results suggest that TAMs cells released by Tian exosome may through the degradation of misfolded proteins or the development process of transfer form to tumor cell specific RNA receptor regulates tumor cell. In short, through the whole cell protein of Ana-1 and TAMs in this study, exosome and exosome The comprehensive analysis of -free proteome and related functional verification reveal the molecular function characteristics of TAMs and its secreted exosome, and provide a new perspective for understanding the complex functions of TAMs in the tumor microenvironment, especially the TAMs derived exosome.

【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院北京基因組研究所
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R73-3

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本文編號：1742074