CXC趋化因子配体8促进结直肠癌微环境中M2型巨噬细胞趋化及浸润

CXC趋化因子配体8(CXC chemokine ligand 8,CXCL8)在结直肠癌等多种肿瘤中高表达,并促进肿瘤恶性进展。研究发现,结直肠癌微环境中有大量M2型巨噬细胞浸润,但CXCL8是否影响M2型巨噬细胞的浸润及其潜在机制尚未可知。本文旨在探讨CXCL8对结直肠癌中M2型巨噬细胞浸润及趋化作用的影响。本研究首先分析了TCGA数据库结直肠癌样本中CXCL8表达水平及免疫细胞浸润情况,并在临床组织中进行验证。随后Western 印迹及qRT-PCR检测5种结直肠癌细胞株CXCL8的表达情况。佛波酯(PMA)及IL-4诱导THP-1至M2型巨噬细胞后,与HCT116、SW480细胞及过表达CXCL8的HCT116(CXCL8/HCT116)、SW480(CXCL8/SW480)共培养,检测M2型巨噬细胞趋化情况。白细胞介素1β(IL-1β)处理HCT116、SW480细胞,检测CXCL8表达情况,与M2型巨噬细胞共培养,分析趋化结果。结果显示,患者癌组织CXCL8表达高于癌旁组织,CXCL8高表达癌组织中存在更多M2型巨噬细胞浸润;IL-1β作用于HCT116或SW480后,CXCL8的mRNA及蛋白质表达水平升高(P<0.05)。Transwell实验证实,CXCL8趋化M2型巨噬细胞(P<0.05)。综上所述,结直肠癌细胞中CXCL8可由IL-1β诱导产生,CXCL8表达增加能够促进M2型巨噬细胞的趋化,结直肠癌微环境中M2型巨噬细胞大量浸润可能与CXCL8表达升高有关。     

白术内酯Ⅱ逆转M2型巨噬细胞极化调控PDL1表达抑制A549细胞迁移

探究白术内酯Ⅱ(atractylenolideⅡ,AT-Ⅱ)对M2型巨噬细胞极化与A549细胞迁移能力的影响,并分析其潜在机制。利用PMA将THP-1细胞诱导成M0巨噬细胞,然后加入IL-4和IL-13继续诱导为M2型巨噬细胞。利用Transwell小室将M2型巨噬细胞与A549细胞共培养,分别给予0、2.5、5μmol/L的AT-Ⅱ进行作用。采用MTT实验测定共培养条件下AT-Ⅱ对A549细胞活力的影响;采用Real-time PCR检测M2型巨噬细胞Arg-1的mRNA表达水平;采用ELISA检测共培养体系中TNF-α、IL-1β的含量;采用WB检测A549细胞TLR4、p-p65、NF-κB(p65)、PDL1的蛋白表达水平;采用划痕实验检测A549细胞的迁移能力。结果显示,共培养条件下,与对照组相比,实验组(2.5、5μmol/L)A549细胞活力降低(2.5μmol/L组P>0.05、5μmol/L组P<0.01);M2型巨噬细胞特异性基因Arg-1的mRNA表达水平显著降低(P<0.01);M1型巨噬细胞相关炎性因子TNF-α、IL-1β含量增多但无显著差...     

甲氨蝶呤诱导巨噬细胞M1极化促进骨肉瘤细胞凋亡的实验研究

目的:探讨甲氨蝶呤诱导巨噬细胞分化情况和分化后巨噬细胞对骨肉瘤细胞凋亡的影响。方法:采用甲氨蝶呤刺激小鼠单核巨噬细胞RAW264.7细胞24小时后,使用流式、免疫荧光等技术检测M1型巨噬细胞标志物CD86、诱导型一氧化氮合酶(Inducible nitric oxide synthase,i NOS)的表达量,并以脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)诱导巨噬细胞极化为阳性对照,未处理细胞为阴性对照,评估甲氨蝶呤的诱导效果。将经甲氨蝶呤刺激的巨噬细胞与骨肉瘤细胞K7共培养,使用流式技术检测骨肉瘤细胞K7凋亡程度。结果:一定剂量的甲氨蝶呤作用于小鼠单核巨噬细胞后,可以显著上调M1型巨噬细胞的标志物CD86、i NOS,上调程度与LPS组相当。与脂多糖诱导巨噬细胞极化类似,甲氨喋呤可以激活NF-κB。经甲氨蝶呤刺激后的巨噬细胞可以促进骨肉瘤细胞的凋亡。结论:甲氨蝶呤诱导向M1型分化的巨噬细胞可以促进骨肉瘤细胞的凋亡。     

即早基因c-fos在THP-1单核巨噬细胞亚型极化中的差异表达*

目的:探讨即早基因c-fos在THP-1巨噬细胞亚型极化过程中的表达变化。方法:运用PMA刺激诱导THP-1单核细胞极化为巨噬细胞,观察c-fos在单核细胞极化过程中的表达变化;在PMA刺激的基础上,分别运用LPS和IL-4诱导THP-1巨噬细胞向M1及M2亚型极化,实时定量PCR及Western blot技术分析刺激24 h时,细胞亚型标记物CD274、CD86和CD163的表达变化,并动态观察诱导极化过程中,c-fos的表达情况。结果:c-fos在PMA刺激THP-1单核细胞分化为巨噬细胞过程中蛋白和mRNA水平显示上调;LPS诱导THP-1巨噬细胞极化为M1型过程中,c-fos蛋白和mRNA水平表达降低,其特异性标记物在24 h呈现出M1型极化的特点(CD86蛋白表达升高,CD274、CD163蛋白表达降低);IL-4诱导THP-1巨噬细胞极化为M2型过程中,c-fos蛋白和mRNA水平表达升高,其特异性标记物在24 h表现出M2型极化的特点(CD86蛋白表达降低,CD274、CD163蛋白表达升高)。结论:c-fos参与了THP-1单核细胞向巨噬细胞极化的过程,并且可能通过抑制巨噬细胞M1亚型形成,促进巨噬细胞向M2亚型极化的作用参与巨噬细胞的亚型极化及其功能调节中。     

前列腺癌细胞来源的外泌体诱导巨噬细胞极化

外泌体(exosome)是直径约30～150 nm的由细胞分泌的一种具有生物学活性的囊泡。有些来自癌细胞的外泌体可以将巨噬细胞(macrophages,Mφ)极化为M2亚型,但前列腺癌细胞来源的外泌体在巨噬细胞极化中的作用仍缺乏研究。本研究采用超滤法提取前列腺癌细胞PC-3M-2B4和PC-3M-IE8条件培养基中的外泌体(PCa-exo)。分别用透射电子显微镜、纳米粒径分析及Western印迹对外泌体形态、颗粒大小和表面的特异性分子标志进行分析鉴定。用PKH67标记外泌体,观察PCa-exo能否被巨噬细胞吸收。免疫荧光分析PCa-exo处理巨噬细胞后,M2型巨噬细胞表面分子标志CD206的表达差异。用q-PCR观察PCa-exo诱导后的巨噬细胞中IL-10、IL-1β等细胞因子的表达。电镜、Western印迹和纳米粒径分析的结果显示,PCa-exo形态多为圆形,直径约为40～150 nm,PCa-exo能被巨噬细胞大量吸收。PCa-exo诱导后,巨噬细胞中CD206荧光表达显著增高,IL-10、IL-1β及IL-12等炎症因子的表达水平与M2/TAM亚型巨噬细胞的表达谱一致。本研究表明,前列腺癌细胞来源的外泌体能诱导巨噬细胞极化为M2表型。     

艾拉莫德(T-614)对巨噬细胞M1型极化的影响

[目的]研究艾拉莫德(T-614)对小鼠巨噬细胞(RAW264.7)M1型极化的影响。[方法]细胞毒性实验观察3个浓度(400 g/L,800 g/L,1 200 g/L)的T-614对RAW264.7的影响,使用LPS/IFN-γ诱导RAW264.7发生M1型分化,同时进行T-614干预。流式细胞术检测RAW264.7表面F4/80+CD86+与MHCⅡ+的比例,ELISA检测细胞中IL-1β、IL-6、TNF-α的含量,RT-PCR检测细胞中IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1、CD86和iNOS基因的表达,Western Blot检测细胞中MCP-1、CD86和iNOS蛋白表达水平。[结果]3个浓度T-614对未分化的巨噬细胞没有毒性;高浓度T-614降低M1巨噬细胞表面的F4/80+CD86+与MHCⅡ+比例(P<0.05),降低MCP-1、CD86和iNOS的基因表达水平与蛋白表达水平(P<0.05),降低IL-1β、IL-6、TNF-α基因表达与减少IL-1β、IL-6、TNF-α的含量(P<0.05)。[结论]T-614能抑制RAW264.7进行M1型极化,抑制MCP-1、CD86和iNOS的表达,减少IL-1β、IL-6、TNF-α的形成与分泌。     

miR-203下调TLR4-Myd88-NF-κB信号通路诱导M2型巨噬细胞极化

目的:验证miR-203通过与TLR4 mRNA的3'-UTR特异性结合下调TLR4-Myd88-NF-κB信号通路诱导M2型巨噬细胞极化。方法:通过miRanda软件预测TLR4 mRNA 3'-UTR存在mi R-203结合位点。根据TLR4 mRNA 3'-UTR序列设计目的基因片段以及突变型目的基因片段,以pmirGLO为载体构建双荧光素酶报告基因野生型载体(pmirGLO-TLR4 3'-UTR)及其突变型载体(pmirGLO-mut-TLR4 3'-UTR)。将293T细胞共转染pmirGLO-TLR4 3'-UTR质粒或pmirGLO-mut-TLR4 3'-UTR质粒及mmu-mi R-203-3p mimics或mimic NC,通过双荧光素酶报告基因系统验证mi R-203可以与TLR4 m RNA的3'-UTR特异性结合,通过Real-time PCR及Western blot验证小鼠巨噬细胞RAW264.7转染了mmu-miR-203-3p mimics、mimic NC后,M1型巨噬细胞markers (i NOS, TNF-α, CCL-3, IL-23),M2型巨噬细胞markers (Arg-1, CX3CR1, IL-4, MRC, IL-10, Ym-1)及TLR4-Myd88-NF-κB信号通路的表达。使用TLR4抑制剂TAK-242抑制小鼠巨噬细胞TLR4-Myd88-NF-κB信号通路后,转染mmu-miR-203-3p mimics、mimic NC,再次检测M1,M2型巨噬细胞markers及TLR4-Myd88-NF-κB信号通路的表达。结果:双荧光素酶报告基因系统显示293T细胞转染了pmirGLO-TLR4 3'-UTR质粒及mmu-miR-203-3p mimics后,其相对荧光素酶活性△CT较转染了pmirGLO-mut-TLR4 3'-UTR质粒或者mimic NC均有显著降低,其差异达到统计学意义(P0.05)。Real-time PCR及Western blot显示转染了mmu-miR-203-3p mimics的小鼠巨噬细胞M1型巨噬细胞markers (i NOS, TNF-α, CCL-3, IL-23)表达减少,M2型巨噬细胞markers (Arg-1, CX3CR1, IL-4, MRC, IL-10, Ym-1)表达增加,同时伴有TLR4-Myd88-NF-κB信号通路表达下调,而通过给予TAK-242抑制了mmu-miR-203-3p mimics下调TLR4-Myd88-NF-κB信号通路及诱导M2型巨噬细胞极化的作用。结论:mi R-203与TLR4 m RNA的3'-UTR特异性结合下调TLR4-Myd88-NF-κB信号通路诱导M2型巨噬细胞极化。     

维生素D3对黄颡鱼头肾极化分型的巨噬细胞影响

研究以黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)头肾巨噬细胞为研究对象,通过细菌脂多糖(LPS)和环磷酸腺苷(cAMP)分别诱导M1型和M2型极化,200 pmol/L维生素D₃孵育后对其形态学特征、生物学功能及极化相关基因的表达进行分析鉴定来确定维生素D₃在巨噬细胞极化中的调节作用。结果表明,维生素D₃能降低诱导后M1型和M2型巨噬细胞的死亡率,并增强巨噬细胞的吞噬活性。在M1型巨噬细胞中维生素D₃能够抑制活性氧(ROS)和炎症介质一氧化氮(NO)的产生,降低超氧阴离子自由基的活力,白介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达水平显著降低(P<0.05);在M2型细胞中能够增加精氨酸酶的活性,显著增加白介素10(IL-10)和转化生长因子(TGF-β)的表达水平(P<0.05),最终抑制巨噬细胞向M1表型极化,促进巨噬细胞向M2表型极化,发挥抗炎作用;黄颡鱼头肾巨噬细胞中Nos-2和Arg-2分别是M1和M2巨噬细胞的生物标记基因。研究结果为进一步研究鱼...     

磁性纳米粒介导沉默PI3Kγ基因调控肿瘤相关巨噬细胞抗小鼠肺癌细胞效应的研究

为了探讨超顺磁性Fe3O4纳米粒子(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPIONs)介导的磷脂酰肌醇3激酶γ(phosphatidylinositol 3 kinaseγ,PI3Kγ)抑制表达调控的肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAM)对小鼠Lewis肺癌细胞(Lewis lung carcinoma,LLC)增殖和凋亡的影响,该研究构建了能启动巨噬细胞(macrophage,MФ)特异性表达PI3Kγ催化亚基p100 siRNA的pSilencer-EGFP-SP-p110质粒,通过SPIONs负载成磁性纳米质粒复合物(SPIONs-DNA),在强磁作用下转染MФ,通过普鲁士蓝染色法检测SPIONs-DNA在细胞内的分布,Real-time PCR和Western blot检测细胞PI3Kγp110亚基的表达水平。建立M1、M2型MФ模型,将SPIONs-DNA在强磁作用下转染M2型MФ,通过Real-time PCR和Western blot鉴定细胞表型,明确M2型MФ转化为M1型的强度。采用Transwell系统建立SPIONs-DNA转染的M2型MФ与小鼠LLC细胞的共培养模型,通过锥虫蓝染色法检测LLC细胞的活细胞数并绘制细胞生长曲线,CCK-8法检测LLC细胞增殖情况,硝酸还原酶法检测共培养液上清中NO含量,流式细胞术检测LLC细胞凋亡情况。结果显示,制备的SPIONs-DNA在强磁作用下成功转染MФ并大量分布在细胞胞核周围,SPIONs-DNA转染组细胞PI3Kγp110 mRNA和蛋白表达水平显著低于空白细胞对照组(P<0.05)。建立的M1型MФ高表达iNOS(P<0.001),M2型MФ高表达ARG-1(P<0.001)。M2型MФ转染SPIONs-DNA后细胞iNOS mRNA和蛋白的表达显著增加(P<0.001),ARG-1 mRNA和蛋白的表达显著降低(P<0.01)。在共培养组中,SPIONs-DNA转染的M2型MФ组能大量分泌NO,LLC细胞生长和增殖能力显著降低(P<0.05),凋亡率显著增高(P<0.01)。结果表明,磁性纳米粒负载pSilencer-EGFP-SP-p110重组质粒能够特异性靶向抑制巨噬细胞PI3Kγp110的表达,诱导M2型MФ转化为M1型;其转染的M2型MФ可显著抑制LLC细胞的生长和增值,促进细胞凋亡,这与其大量分泌NO有关。该磁性纳米质粒复合物可诱导TAM发挥抗肿瘤作用,为研究开发有效的抗肺癌基因治疗措施奠定基础。     

具核梭杆菌脂多糖诱导THP-1细胞M2极化及对低浓度白介素6产生的作用

【背景】在结直肠肿瘤等多种肿瘤中普遍存在的具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)与结直肠肿瘤发生、预后不良、复发及化疗耐药等密切相关。其引发炎症、对肿瘤微环境中巨噬细胞等免疫细胞作用与机制尚待阐明。【目的】对比分析F.nucleatum脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)与嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)、大肠杆菌(Escherichia coli)的LPS诱导单核细胞极化、炎性细胞因子表达等活性差异,探讨F.nucleatum在诱发慢性炎症、致癌等过程中的作用与机制。【方法】分别用A.muciniphila、E.coli、F.nucleatum LPS或联合干扰素γ(Interferon-γ,IFN-γ)处理后,观察THP-1、THP-1 M0细胞的细胞形态变化,然后检测M0 (CD11B)、M1 (CD40、CD86)和M2 (CD163、CD206)巨噬细胞标志基因、TLR3、TLR4、IL-6、IL-10等基因转录水平,以及IL-6、IL-10、C反应蛋白(C Reactive Protein,CRP)...     

沉默脂肪细胞增强子结合蛋白2通过PI3K/Akt途径抑制肝癌细胞增殖和迁移

脂肪细胞增强子结合蛋白2(AEBP2)作为多梳抑制复合物2(PRC2)的组成蛋白质,参与多种肿瘤细胞的增殖和迁移,然而其在肝癌中的作用尚不清楚。本研究基于UALCAN和Kaplan-Meier Plotter数据库分析发现,AEBP2在肝癌组织中高表达,并且与患者的不良预后呈正相关。实时荧光定量PCR和蛋白质印迹结果证实,AEBP2在肝癌细胞中的表达高于正常肝细胞。在HepG2和Huh-7细胞中转染AEBP2 siRNA,平板克隆、CCK-8、流式细胞术、划痕愈合和Transwell结果显示,沉默AEBP2可以抑制肝癌细胞增殖、迁移和侵袭,并促进细胞凋亡(P＜0.05)。免疫荧光检测和蛋白质印迹结果显示,沉默AEBP2能够抑制肝癌细胞上皮-间质转化(EMT)(P＜0.05)。生物信息学分析结果表明,AEBP2参与调控PI3K/Akt信号通路。蛋白质印迹结果证实,沉默AEBP2能下调PI3K、p-AKT (S473)、mTOR、MMP-2和MMP-9的蛋白质表达水平(P＜0.05)。此外,沉默AEBP2对HepG2细胞迁移和侵袭的影响可被PI3K/Akt通路激动剂胰岛素样生长因子1(IGF-1)部分逆转(P＜0.01)。综上所述,AEBP2可能通过调节PI3K/Akt途径促进肝癌细胞增殖和迁移。本研究为AEBP2在肝癌中的作用提供理论依据。     

唾液酸免疫球蛋白型凝集素-15促进结直肠癌细胞增殖和迁移并抑制肿瘤组织中CD4+与CD8+T细胞浸润

唾液酸免疫球蛋白型凝集素-15(sialic acid-binding immunoglobulin-type lectin-15,Siglec-15)属于Siglecs家族的一员,是一种新型免疫抑制分子。Siglec-15在多种人类肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞中高表达,但Siglec-15在结直肠癌(colorectal cancer,CRC)中的生物学功能及其对免疫微环境的影响尚不明确。本文旨在分析Siglec-15异常表达对CRC细胞功能及CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞浸润的影响。首先,分析TCGA数据库中结直肠癌与正常组织中Siglec-15 mRNA表达水平,并对52例人CRC与配对癌旁组织进行免疫组织化学染色(IHC),发现Siglec-15在CRC中的表达水平高于癌旁组织(P<0.01)。CCK8和划痕愈合结果显示,敲低Siglec-15能抑制人CRC细胞SW480增殖(P<0.01)和迁移(P<0.05)。磁珠分选小鼠脾的CD8⁺T细胞并与小鼠CRC细胞MC38共培养,发现MC38细胞过表达Siglec-15能抑制CD8⁺T细胞对其的杀伤以及IFN-γ和TNF-α的分泌(P<0.01)。小鼠荷瘤结果表明,过表达Siglec-15可以促进小鼠肿瘤生长(P<0.05)。单样本基因集富集分析、荷瘤小鼠肿瘤组织及人结直肠癌组织IHC分析均表明,Siglec-15高表达时,肿瘤微环境中CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞浸润减少(P<0.05)。综上所述,Siglec-15可能通过促进CRC细胞增殖迁移以及抑制CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞浸润促进结直肠癌进展。本文为探究Siglec-15在CRC中的免疫抑制作用提供了一些新的实验依据。     

含patatin 样磷脂酶结构域蛋白 7 通过过氧化物酶体增殖物激活受体γ促进巨噬细胞M2型极化

溶血磷脂酰胆碱 (LPC) 在免疫反应、组织炎症和重塑中调控巨噬细胞极化的动态和整体过程。含patatin 样磷脂酶结构域蛋白 7 (PNPLA7)是近年发现的优先水解LPC 的溶血磷脂酶。然而,直到现在仍不清楚PNPLA7在巨噬细胞极化中的表达和作用。本研究发现 ,PNPLA7 在白细胞介素 4 (IL-4) 刺激的巨噬细胞向替代激活 (M2) 表型的极化过程中上调 (P<0.05) 。本文发现,PNPLA7 的敲低和过表达分别降低和增加了M2 标记基因,包括精氨酸酶 1 (Arg1) 和类几丁质酶 3 (Ym1)的表达 (P<0.05)。进一步的研究表明,PNPLA7 在 M2 极化过程中调节过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ) 在 mRNA 和蛋白质水平上的表达 (P<0.05)。然而,信号转导和转录激活因子 6 (STAT6) 的磷酸化不受 PNPLA7 的影响。这些发现表明,PNPLA7 通过PPARγ相关机制促进巨噬细胞抗炎 M2 型极化。     

S100A6通过招募和活化巨噬细胞促进血管形成*

目的:探讨S100A6经由巨噬细胞介导的促血管生成作用及机制。方法:(1)用重组蛋白 GST-hS100A6处理巨噬细胞后:①收集上清制备条件培养基(简称A6-Mφ-CM),并用之重悬人脐静脉内皮细胞(HUVEC),用体外血管形成试验检测各处理因素对血管形成的影响;②分别用实时荧光定量PCR和Western blot检测巨噬细胞的M2型标志物CD163及促血管形成因子CCL2、IL-6、VEGFA的mRNA和蛋白质水平,以及JAK2和STAT3的蛋白质及其磷酸化水平;③用Transwell迁移试验检测巨噬细胞迁移能力的变化。(2)使用JAK2抑制剂(XL019)预处理巨噬细胞后再加GST-hS100A6处理,检测S100A6促巨噬细胞迁移作用的变化。以重组蛋白GST为实验对照。 结果:(1)A6-Mφ-CM组的血管分支数和血管分支长度既明显高于GST-Mφ-CM组(P值均小于0.05),也明显高于GST-hS100A6直接处理的HUVEC组(P<0.001,P<0.01),提示S100A6处理后的巨噬细胞具有促进血管形成的作用;(2)GST-hS100A6处理后的巨噬细胞中,CD163、CCL2、IL-6、VEGFA的mRNA和蛋白质水平明显高于GST组(P值均小于0.05),提示S100A6诱导巨噬细胞向促血管表型(pro-angiogenic phenotype)转化;(3)GST-hS100A6处理后,巨噬细胞的迁移数是GST组的1.4倍(P<0.01),提示S100A6具有招募巨噬细胞的作用;(4)GST-hS100A6处理组巨噬细胞的JAK2和STAT3的蛋白质及其磷酸化水平都明显高于GST组(P值均小于0.05),而JAK2抑制剂XL019可部分抑制S100A6促进巨噬细胞迁移的作用(P<0.01),提示S100A6促进巨噬细胞迁移作用机制涉及JAK2/STAT3信号通路的激活。 结论:微环境中的S100A6可通过招募巨噬细胞并进一步诱导其向促血管表型转化,进而促进新生血管形成;其招募巨噬细胞的机制涉及JAK2/STAT3信号通路的激活。     

Tumor-derived exosomal microRNAs and proteins as modulators of macrophage function

Tumor cells are able to modify their surrounding microenvironment by transmitting bioactive molecules via exosomes. In exosomes, proteins and nucleic acids that can be taken up by surrounding cells have been identified and modulate their functions. Tumor microenvironment consists of different cells such as macrophages. Tumors-associated macrophages (TAMs) express M2 phenotype and affect many processes including tumor initiation, angiogenesis, and metastasis. It has been demonstrated that a high number of TAMs is associated with poor prognosis of cancers. The contents of tumor-derived exosomes such as microRNAs and proteins induce macrophages to M2-like polarization to support tumor growth. Herein, we review the most recent studies on the effect of tumor-derived exosomes on macrophage polarization and function in different types of cancers.     

Protumoral TSP50 Regulates Macrophage Activities and Polarization via Production of TNF-α and IL-1β, and Activation of the NF-κB Signaling Pathway

Testes-specific protease 50 (TSP50) is abnormally overexpressed in many kinds of cancers and promotes cell proliferation and migration. However, whether TSP50 can influence the tumor microenvironment, especially the function of immune cells in the microenvironment, remains largely unknown. We demonstrated that exposure to the conditioned medium from TSP50-overexpressing cells, or co-culture with TSP50-overexpressing cells, enhanced the cytokine production and phagocytic activities of macrophages, and induced M2b polarization. Further investigation showed that production of TNF-α and IL-1β was strongly induced by TSP50 in TSP50-overexpressing cells. TSP50-induced TNF-α and IL-1β were main factors that mediated the effects of TSP50-overexpressing cells on macrophages. The NF-κB pathway could be activated in macrophages upon the treatment of conditioned medium of TSP50-overexpressing cells and its activation is necessary for the observed effects on macrophages. Taken together, our results suggested that oncogenic TSP50 expressed in cells could activate surrounding macrophages and induce M2b polarization, partly through inducing TNF-α/ IL-1β secretion and subsequent NF-κB pathway activation. This implies a potential mechanism by which oncogene TSP50 regulates tumor microenvironment to support tumor development.     

The mechanism of lncRNA-CRNDE in regulating tumour-associated macrophage M2 polarization and promoting tumour angiogenesis

M2 macrophages can promote liver cancer metastasis by promoting tumour angiogenesis; however, the mechanism underlying macrophage polarization has not been completely revealed. In this study, we mainly explored the mechanism underlying long non-coding RNA-CRNDE (lncRNA-CRNDE) in regulating M2 macrophage polarization and promoting liver cancer angiogenesis. The expression of CRNDE was up-regulated or down-regulated in THP-1 cells (CRNDE^-/--THP-1 cells and pcDNA3.1-CRNDE-THP-1). THP-1 cells were co-cultured with liver cancer cell line H22, and M2 polarization was induced in THP-1 by IL-4/13 to simulate tumour-induced macrophage polarization. As a result, after CRNDE overexpression, THP-1 cell viability was up-regulated, the expression of M2 membrane marker CD163 was up-regulated, and the proportion of F4/80 + CD163+ cells was also up-regulated. ELISA assay showed that the expression of M2 markers (including TGF-β1 and IL-10) and chemokines (including CCl22 and CCL22) was up-regulated, and the expression of key signals (including STAT6, JAK-1, p-AKT1, and Arg-1) was also up-regulated, which were significantly different compared with the control group (Con). In addition, the intervention effect of CRNDE on THP-1 was consistent between co-culture with H22 cells and IL-4/13 induction assay. The induced M2 THP-1 cells were co-cultured with HUVEC. As a result, THP-1 cells with CRNDE overexpression can promote the migration and angiogenesis of HUVEC cells in vitro and simultaneously up-regulate the expression of Notch1, Dll4 and VEGFR2, indicating that THP-1 M2 polarization induced by CRNDE could further promote angiogenesis. The H22 cell tumour-bearing mouse model was constructed, followed by injection of CRNDE anti-oligosense nucleotides and overexpression plasmids to interfere CRNDE expression in tumour-bearing tissues. Consequently, down-regulation of CRNDE could down-regulate tumour volume, simultaneously down-regulate the expression of CD163 and CD31 in tissues, decrease the expression of key proteins (including JAK-1, STAT-6, p-STAT6 and p-AKT1), and down-regulate the expression of key angiogenesis-related proteins (including VEGF, Notch1, Dll4 and VEGFR2). In this study, we found that CENDE could indirectly regulate tumour angiogenesis by promoting M2 polarization of macrophages, which is also one of the mechanisms of microenvironmental immune regulation in liver cancer.     

白藜芦醇通过糖代谢重编程抑制DEN诱导大鼠肝细胞癌前阶段的恶性增殖

白藜芦醇(resveratrol,RES)可抑制肝癌细胞的生长与增殖。但其在癌前阶段的作用尚不十分清楚。本文研究白藜芦醇对二乙基亚硝胺(diethylinitrosamine, DEN)诱导大鼠肝癌前阶段的作用及机制。SD大鼠分为正常对照组、RES处理组、DEN处理组和RES-DEN处理组。研究结果表明,DEN处理大鼠8周时,肝细胞的总增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)升高至2倍(P<0.05),核内PCNA蛋白表达水平升高至3倍(P<0.001),而RES-DEN处理组大鼠肝细胞总PCNA(P<0.05)和核内PCNA蛋白表达水平(P<0.001)降低。结果提示,RES可显著抑制肝细胞恶性增生。通过非靶向代谢物组学及代谢通路富集分析,结果表明,RES-DEN处理大鼠的肝细胞中,虽然磷酸戊糖途径向糖酵解途径的转变增强,但相较于DEN组大鼠,糖酵解水平并未出现显著提高,提示磷酸烯醇式丙酮酸-丙酮酸-乳酸这条代谢途径被抑制。进一步验证发现,这条代谢途径上的关键酶M2型丙酮酸激酶(M2-type pyruvate kinase,PKM2)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDHA)蛋白质表达水平被抑制(P<0.05)。RES可通过调节糖代谢重编程,在肝癌的癌前阶段抑制DEN诱导的大鼠肝细胞的过度增殖,为RES预防肝癌提供了实验依据。