腫瘤微環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的體系,對(duì)腫瘤的發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移起至關(guān)重要的作用。本研究利用一個(gè)簡(jiǎn)單的氧氣梯度芯片構(gòu)建了體外腫瘤缺氧微環(huán)境模型。此芯片由產(chǎn)生氧氣梯度的蛇形通道和用于小鼠肝癌細(xì)胞（Hepa1-6細(xì)胞）與肝星狀細(xì)胞（JS-1細(xì)胞）共培養(yǎng)的3個(gè)平行通道組成,通過在腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的區(qū)域制造氧氣梯度模擬腫瘤缺氧微環(huán)境。利用此芯片,開展了Hepa1-6細(xì)胞對(duì)紫杉醇和替拉扎明（TPZ）的抗藥性研究,并從分子機(jī)制上分析導(dǎo)致抗藥性的可能原因。結(jié)果表明,芯片所產(chǎn)生的氧氣梯度的濃度范圍為2.3%～16.7%。在缺氧條件下,共培養(yǎng)的Hepa1-6細(xì)胞在TPZ作用下存活率顯著下降,但對(duì)紫杉醇產(chǎn)生抗藥性。免疫熒光分析結(jié)果表明,缺氧及共培養(yǎng)可提高細(xì)胞因子TIMP-1與TGF-β的表達(dá),促使JS-1細(xì)胞活化,進(jìn)而增強(qiáng)Hepa1-6細(xì)胞對(duì)紫杉醇的抗藥性。 

【文章來源】：分析化學(xué). 2020,48(02)北大核心EISCICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

缺氧微流控芯片的結(jié)構(gòu)及氧氣梯度的表征

腫瘤微環(huán)境中存在大量的基質(zhì)細(xì)胞,而星狀細(xì)胞則是肝癌微環(huán)境中重要的基質(zhì)細(xì)胞。為了在體外建立可靠的腫瘤模型,將Hepa1-6細(xì)胞與JS-1細(xì)胞在芯片中共培養(yǎng)。由于芯片中存在微柱陣列,兩種細(xì)胞可在不同的芯片通道中增殖(圖2A); 細(xì)胞接種2天后,熒光顯微鏡掃描顯示, 兩種細(xì)胞均可在芯片中增殖生長(zhǎng)(圖2B)。3.3 氧氣梯度下的藥物作用

本研究采用Calcein-AM/PI雙染法對(duì)抗腫瘤藥物紫杉醇、TPZ的細(xì)胞毒性進(jìn)行表征。TPZ是一種對(duì)氧氣敏感的抗腫瘤藥,在氧氣濃度較低時(shí)對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用更明顯[35]。在進(jìn)行芯片抗藥性實(shí)驗(yàn)之前,使用孔板MTT法對(duì)藥物濃度進(jìn)行初步篩選,結(jié)果如圖3A和3B所示。當(dāng)TPZ濃度為100 μmol/L時(shí),細(xì)胞存活率接近50%,而紫杉醇在24 h內(nèi)對(duì)細(xì)胞的毒性不大。由于高濃度的紫杉醇容易析出,因此,分別使用100 μmol/L TPZ與50 μmol/L 紫杉醇進(jìn)行后續(xù)芯片實(shí)驗(yàn)。芯片實(shí)驗(yàn)中,上述濃度藥物作用24 h后,兩種藥物對(duì)Hepa1-6細(xì)胞與JS-1細(xì)胞的生長(zhǎng)均有抑制作用(圖3C和3D)。對(duì)于這兩種藥物,共培養(yǎng)均可增加Hepa1-6細(xì)胞的抗藥性。缺氧條件下,Hepa1-6細(xì)胞杉醇作用下的細(xì)胞存活率大于常氧條件; 而對(duì)于TPZ則相反,缺氧組的腫瘤細(xì)胞存活率急劇下降至20%,這與TPZ的特性相符。上述結(jié)果表明,在進(jìn)行藥物篩選時(shí),氧氣濃度對(duì)抗腫瘤藥物的藥效的影響不可忽略。3.4 缺氧與共培養(yǎng)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的抗藥性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3454857