本文選題：微流控芯片 + 仿生模型�。� 參考：《大連醫(yī)科大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：背景:肺癌及其轉(zhuǎn)移涉及一系列復(fù)雜的病理過(guò)程,與其所處微環(huán)境密切相關(guān)。腫瘤微環(huán)境由腫瘤細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)共同構(gòu)成。肺癌細(xì)胞一方面依賴微環(huán)境促進(jìn)轉(zhuǎn)移,另一方面又對(duì)微環(huán)境產(chǎn)生影響。明確肺癌及轉(zhuǎn)移對(duì)微環(huán)境影響的分子機(jī)制,將有可能切斷"種子"改造"土壤"的路徑,為肺癌患者提供新的治療靶點(diǎn)。但現(xiàn)有關(guān)于腫瘤微環(huán)境的研究存在很大的局限性,單一的研究對(duì)象,二維、靜態(tài)、單一細(xì)胞培養(yǎng)模式的研究手段,難以真實(shí)模擬體內(nèi)肺癌微環(huán)境,其可靠性也有待提高。因此,如果能夠構(gòu)建仿生肺模型,不但能更好地模擬體內(nèi)微環(huán)境,實(shí)現(xiàn)肺癌轉(zhuǎn)移的全程再現(xiàn),還將有利于我們準(zhǔn)確全面揭示肺癌轉(zhuǎn)移的本質(zhì)及其對(duì)微環(huán)境的影響,更重要的是有望取代傳統(tǒng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),沖破倫理的限制,為醫(yī)學(xué)研究提供新的技術(shù)手段。發(fā)展中的微流控芯片組織工程技術(shù)能夠滿足上述要求,可望為仿生肺模型的構(gòu)建及進(jìn)一步的醫(yī)學(xué)研究提供可靠的技術(shù)支持,將成為研究肺癌與微環(huán)境相互作用的新的技術(shù)平臺(tái)。本研究擬基于微流控芯片組織工程技術(shù)構(gòu)建仿生肺癌模型,用于研究肺癌及轉(zhuǎn)移過(guò)程與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響的分子機(jī)制,研究結(jié)果有望為控制肺癌的轉(zhuǎn)移及治療找到新的靶點(diǎn),并進(jìn)一步探討微流控芯片組織工程技術(shù)在肺癌與微環(huán)境相關(guān)研究中的應(yīng)用價(jià)值。本研究分為以下三部分。研究方法:1.微流控芯片仿生肺癌模型的構(gòu)建基于微流控芯片技術(shù)構(gòu)建仿生肺生理模型,進(jìn)行細(xì)胞的氣液雙相連續(xù)動(dòng)態(tài)培養(yǎng),模擬肺臟主要生理功能呼吸運(yùn)動(dòng)及氣血交換;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步構(gòu)建仿生肺癌模型,再現(xiàn)肺癌發(fā)生及侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程,重建肺癌發(fā)生發(fā)展的腫瘤微環(huán)境,為后續(xù)肺癌與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響分子機(jī)制的研究提供了技術(shù)平臺(tái)。2.應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)篩選肺癌及轉(zhuǎn)移與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響的關(guān)鍵分子應(yīng)用itraq技術(shù)(同位素相對(duì)標(biāo)記與絕對(duì)定量技術(shù))篩選肺癌細(xì)胞與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互作用前后差異表達(dá)蛋白;通過(guò)對(duì)候選蛋白進(jìn)行蛋白互作網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、富集的kegg通路統(tǒng)計(jì)、go-bp富集圖信息等,進(jìn)一步篩選關(guān)鍵分子;為明確肺癌及轉(zhuǎn)移過(guò)程中肺癌細(xì)胞與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響的關(guān)鍵分子及可能機(jī)制提供依據(jù)。3.肺癌及轉(zhuǎn)移與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響的關(guān)鍵分子驗(yàn)證性研究從微流控芯片仿生芯片平臺(tái)及常規(guī)平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證,明確蛋白組學(xué)技術(shù)篩選出的ppard、stc-1為代表的關(guān)鍵分子在肺癌與成纖維細(xì)胞相互作用中的功能,以期為微流控芯片技術(shù)和蛋白組學(xué)技術(shù)在腫瘤生物學(xué)領(lǐng)域的研究開(kāi)拓思路。結(jié)果:1.微流控芯片仿生肺癌模型的構(gòu)建成功構(gòu)建了微流控芯片仿生肺生理模型,實(shí)現(xiàn)了肺上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞的氣液雙相連續(xù)動(dòng)態(tài)培養(yǎng)及巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞多種間質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng),通過(guò)細(xì)胞活性及功能分析,發(fā)現(xiàn)該芯片模型氣液雙相培養(yǎng)模式適宜細(xì)胞生長(zhǎng),模擬了呼吸節(jié)律、氣血交換等肺臟主要生理功能;在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了肺癌模型,實(shí)現(xiàn)了肺癌細(xì)胞從生長(zhǎng)到侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程中不同階段的肺癌及成纖維細(xì)胞的特異性標(biāo)記物監(jiān)測(cè),最大限度模擬了肺癌細(xì)胞發(fā)生發(fā)展的微環(huán)境,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。2.應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)篩選肺癌及轉(zhuǎn)移與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響的關(guān)鍵分子應(yīng)用同位素相對(duì)標(biāo)記與絕對(duì)定量技術(shù)(itraq技術(shù))對(duì)肺癌細(xì)胞與成纖維細(xì)胞相互作用前后進(jìn)行了差異表達(dá)蛋白的分析定量;后蛋白互作網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、富集的kegg通路統(tǒng)計(jì)、GO-BP富集圖信息對(duì)候選蛋白進(jìn)行篩選;結(jié)合研究方向與肺癌轉(zhuǎn)移功能相關(guān),在肺癌細(xì)胞中進(jìn)一步篩選出了PPARD、STC1、ICAM1、F13A1、KRT85、G6PD、RRM2、FLNB、DOCK1、MAGED1,成纖維細(xì)胞中PPARD、UBA52、HIST1H2BD、MTHFD1、RPLP2、TUBB6、UBE2C、SORBS2、KRT1、CD2AP等關(guān)鍵分子,為明確肺癌及轉(zhuǎn)移過(guò)程中肺癌細(xì)胞與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響的關(guān)鍵分子及可能機(jī)制提供依據(jù)。3.肺癌及轉(zhuǎn)移與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響的關(guān)鍵分子驗(yàn)證性研究選取肺癌細(xì)胞中的關(guān)鍵分子PPARD、STC-1為代表,從微流控芯片仿生芯片平臺(tái)及常規(guī)平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證及干預(yù)研究,發(fā)現(xiàn)PPARD、STC-1能有效影響肺癌細(xì)胞上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化及侵襲能力,為后續(xù)其他相關(guān)關(guān)鍵分子的研究提供了技術(shù)手段,為微流控芯片技術(shù)和蛋白組學(xué)技術(shù)在腫瘤生物學(xué)領(lǐng)域的研究開(kāi)拓思路。結(jié)論:1.本研究成功構(gòu)建了微流控芯片仿生肺生理、肺癌模型,模擬了肺癌肺臟主要生理功能呼吸運(yùn)動(dòng)及氣血交換,再現(xiàn)了肺癌生長(zhǎng)及侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程,重建了肺癌發(fā)生發(fā)展的腫瘤微環(huán)境,為后續(xù)肺癌與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響分子機(jī)制的研究提供了技術(shù)平臺(tái)。2.應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)篩選出了肺癌及轉(zhuǎn)移與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響的可能關(guān)鍵分子,為后續(xù)分子機(jī)制驗(yàn)證研究提供了依據(jù)。3.從微流控芯片仿生芯片平臺(tái)及常規(guī)平臺(tái)對(duì)肺癌及轉(zhuǎn)移與微環(huán)境中成纖維細(xì)胞相互影響的關(guān)鍵分子進(jìn)行驗(yàn)證性研究,發(fā)現(xiàn)PPARD、STC-1能有效影響肺癌細(xì)胞上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化及侵襲能力,有望成為肺癌治療新靶點(diǎn)。4.為后續(xù)其他相關(guān)關(guān)鍵分子的研究提供了技術(shù)手段,為微流控芯片技術(shù)和蛋白組學(xué)技術(shù)在腫瘤生物學(xué)領(lǐng)域的研究開(kāi)拓思路。
[Abstract]:Background : Lung cancer and its metastasis involve a series of complex pathological processes , which are closely related to the microenvironment of lung cancer . The tumor microenvironment is composed of tumor cells , interstitial cells and extracellular matrix . In this study , the key molecules of lung cancer cells and fibroblasts were analyzed quantitatively by means of cell activity and functional analysis . This paper provides a technical platform for the study of the interaction between lung cancer and fibroblasts in the microenvironment of lung cancer .

【學(xué)位授予單位】：大連醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R734.2

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本文編號(hào)：1826212