2026 - 02 - 23 接收结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是临床常见的消化道恶性肿瘤,其发病率在男性和女性人群中均位列第三 [1]。尽管CRC的治疗取得了较大的进步,但发生转移的患者预后仍极差,是其主要死因之一 [2]。因此,探索CRC转移的分子机制,筛选新的靶向治疗位点,对于提高CRC疗效及改善预后极为重要。肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)作为肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)主要浸润的免疫细胞,常常表现为M2表型,在促进血管生成、肿瘤发生和转移方面具有重要作用 [3–5]。TAMs衍生的细胞因子在这些过程中起到关键作用 [6]。白细胞介素(interleukin, IL)-8是一种促炎因子,已被证明可以诱导血管生成并促进许多癌症的进展,包括CRC [7]。值得注意的是,在TME中,TAMs被认为是IL-8的主要分泌细胞[8–9]。该文旨在探讨TAMs分泌的IL-8在CRC转移中的作用及其潜在治疗价值。1材料与方法1.1材料1.1.1细胞人源结直肠癌细胞HCT116、鼠源结直肠癌细胞CT26-LUC和人单核细胞白血病细胞THP1(中国科学院上海生命科学研究院)。1.1.2主要试剂RPMI-1640培养基(货号:C11875500BT)、胎牛血清(fetal bovine serum,FBS,货号:1828728)、青-链霉素溶液(货号:1881450)和胰蛋白酶(货号:1869828)购自美国Gibco公司;佛波酯(phorbol myristate acetate,PMA,货号:524400)购自美国Sigma公司;流式抗体CD11b-PE(货号:555388)和CD206-FITC(货号:551135)及BD Matrigel基质胶(货号:356234)购自美国BD Pharmingen公司;IL-10(货号:EK0416)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β,货号:EK0513)和IL-8(货号:EK0413)酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司;实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)实验相关实验试剂盒:反转录试剂盒(货号:AG11705)、RT-qPCR试剂盒(货号:AG11732)购自江苏艾科瑞生物科技有限公司;Transwell小室购自美国Corning公司;Western blot实验相关试剂:RIPA裂解液(货号:P0013B)、蛋白浓度快速测定试剂盒(货号:P0398L)及结晶紫染色液(货号:C0121)购自上海碧云天生物技术有限公司;IL-8抗体(货号:27095-1-AP)购自美国Proteintech公司;E-钙黏蛋白(E-cadherin,货号:3195S)抗体购自美国CST公司;N-钙黏蛋白(N-cadherin,货号:ET1607-37)购自杭州华安生物公司;β-actin抗体(货号:ab8227)及鼠二抗(货号:ab6789)、(兔二抗货号:ab6721)购自英国Abcam公司;IL-8受体抑制剂Reparixin(货号:HY-15251)购自美国MedChemExpress公司;IL-4(货号:S0B3158)和IL-13(货号:S0B3237)购自杭州斯达特生物科技有限公司。1.1.3主要仪器细胞恒温培养箱(型号:HERAcell240i)购自美国Thermo Fisher Scientific公司;流式细胞仪(货号:CytoFLEX LX)购自美国Beckman Coulter公司;PCR仪(货号:ABI7300)购自美国Applied Biosystems公司;酶标仪(货号:BioRad-680)购自美国Beckman Coulter公司;电热恒温水浴锅(货号:DK-8D)购自上海精宏实验设备有限公司;垂直电泳仪(货号:165-8001)、凝胶成像仪(货号:Gel-DocEQ)购自美国Beckman Coulter公司;小动物活体成像仪(型号:IVIS Lumina Series Ⅲ)购自美国PerkinElmer公司。1.2实验方法1.2.1细胞培养HCT116细胞、CT26-LUC细胞和THP1细胞用RPMI-1640完全培养基培养在恒温恒湿培养箱中(37 ℃、5% CO2)培养。1.2.2TAMs模型构建和条件培养基(conditioned medium,CM)收集THP1细胞用PMA(200 ng/mL)诱导为贴壁的M0细胞。使用20 ng/mL IL-4和20 ng/mL IL-13刺激M0型巨噬细胞72 h,获得TAMs。CM由相应的巨噬细胞用无血清培养基饥饿48 h后获得,命名为CM-M0和CM-TAMs,在CM-TAMs中加入Reparixin(采用浓度25 μg/mL [10]),命名为CM-TAMs+Reparixin。1.2.3流式细胞术检测TAMs模型中的M2型巨噬细胞表型收集诱导后的巨噬细胞与流式抗体(CD11b-PE和CD206-FITC)避光共孵育后,用流式细胞仪器检测。1.2.4RT-qPCR实验提取巨噬细胞及与巨噬细胞CM刺激后的HCT116细胞的总RNA并进行逆转录,经RT-qPCR反应,以β-actin为内参,用2-ΔΔCT法计算mRNA的相对表达水平,引物序列如下:β-actin正向引物为5'-ATTGCCGACAGGATGCAGAA-3',反向引物为5'-GCTGATCCACATCTGCTGGAA-3';IL-10正向引物为5'-TGCCTTCAGCAGAGTGAAGA-3',反向引物为5′-GGTCTTGGTTCTCAGCTTGG-3′;TGF-β正向引物为5′-GGGACTATCCACCTGCAAGA-3′,反向引物为5′-CCTCCTTGGCGTAGTAGTCG-3′;IL-8正向引物为5′-ACTGAGAGTGATTGAGAGTGG AC-3′,反向引物为5′-AACCCTCTGCACCCAGTTT TC-3′;E-cadherin正向引物为5′-CTCCCAATACAT CTCCCTTCAC-3′,反向引物为5′-CGCCTCCTT CTTCATCATAGTAA-3′;N-cadherin正向引物为5′-GGCATACACCATGCCATCTT-3′,反向引物为5′-GTGCATGAAGGACAGCCTCT-3′。1.2.5ELISA实验根据ELISA说明书检测CM-M0和CM-TAMs中IL-10、TGF-β和IL-8的水平。1.2.6划痕实验HCT116细胞汇合后用枪头划出直线,用PBS清洗细胞碎片后,根据实验分组加入不同巨噬细胞CM处理,具体为CM-M0、CM-TAMs和CM-TAMs+Reparixin,分别于0 h和48 h拍照。1.2.7Transwell实验迁移实验:HCT116细胞用CM(含10% FBS)培养48 h,收集2×104个细胞加入上室,下室加入700 μL培养基(20% FBS),48 h后用结晶紫染色后拍照。侵袭实验:预先用基质胶包被Transwell上室的底膜,并按照迁移实验的方法完成侵袭实验。1.2.8Western blot法HCT116细胞经CM-M0、CM-TAMs和CM-TAMs+Reparixin刺激48 h后收集全细胞蛋白,同时收集M0和TAMs全细胞蛋白;蛋白样品经电泳和转膜后将蛋白转移至PVDF膜上,封闭后,加入相应的一抗,包括IL-8(1∶1 000)、E-cadherin(1∶1 000)、N-cadherin(1∶1 000)和β-actin(1∶5 000),4 ℃孵育过夜,次日与对应的二抗(1∶2 000)孵育后显影。1.2.9脾注射肝转移模型雄性Balb/c小鼠(SPF级,4~6周,18~20 g)购自上海必凯科翼生物科技有限公司,饲养于SPF级动物房中,CT26-LUC细胞用CM-TAMs刺激48 h,消化后取2×106个细胞注射至小鼠脾脏建立脾注射肝转移模型,并在1周后用活体成像进行验证,取造模成功后的小鼠共10只,随机分成2组,每组5只,分为对照组(生理盐水,腹腔注射)和Reparixin组(15 mg/kg,腹腔注射),每2 d给药1次,2周后活体成像观察肝转移情况。所有动物实验由上海市普陀区中心医院动物伦理委员会审批通过(批件号:DWEC-A-2024-22-1-92)。1.3统计学处理每个实验均重复3次,结果用x¯±s表示,用GraphPad Prism 10进行作图及统计分析,两组之间比较采用独立样本t检验进行统计分析,P0.05为差异有统计学意义。2结果2.1TAMs模型验证结果流式结果如图1A所示,TAMs模型中M2型巨噬细胞(CD11b+CD206+细胞)比例相比M0巨噬细胞显著升高(图1A,t=21.38,P0.001)。RT-qPCR实验(图1B)与ELISA实验(图1C)表明,M2型巨噬细胞的标志物IL-10(t=8.85、15.84,P0.001)和TGF-β(t=18.49、15.87,P0.001)水平也在TAMs模型中显著升高。这些结果表明TAMs模型构建成功。10.19405/j.cnki.issn1000–1492.2026.06.002.F001图1TAMs模型验证结果Fig.1The results of TAMs model establishmentA: Flow cytometry results of M0 and TAMs; B, C: RT-qPCR results and ELISA results of IL-10 and TGF-β in M0 and TAMs; ***P0.001 vs M0 group.2.2TAMs对CRC细胞转移的影响划痕实验结果表明,CM-TAMs组处理的HCT116细胞的划痕愈合率相比于CM-M0组明显升高(图2A,t=6.41,P0.01)。Transwell实验结果如图2B所示,CM-TAMS处理的HCT116细胞发生迁移(t=21.57,P0.001)和侵袭(t=7.08,P0.01)的细胞数目增多。这些结果表明TAMs可以促进HCT116细胞转移能力。10.19405/j.cnki.issn1000–1492.2026.06.002.F002图2TAMs对CRC细胞转移的影响Fig.2The effects of TAMs on CRC cell metastasisA, B: Wound healing results (×50) and Transwell results (×100) of HCT116 after treated with CM-M0 and CM-TAMs; **P0.01, ***P0.001 vs CM-M0 group.2.3TAMs高表达IL-8并促进上皮细胞-间质细胞转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)Western blot结果如图3A所示,TAMs比M0型巨噬细胞IL-8表达更高(t=14.84,P0.001)。同时,RT-qPCR(图3B)和ELISA实验(图3C)也显示TAMs的IL-8(t=5.85、10.96,P0.01)水平更高。Western blot(图3D)和RT-qPCR实验(图3E)结果显示,TAMs下调HCT116细胞的E-cadherin表达水平(t=10.42、3.50,P0.05),上调N-cadherin表达水平(t=8.17、6.30,P0.01)。这些结果表明TAMs高表达IL-8并促进了EMT。10.19405/j.cnki.issn1000–1492.2026.06.002.F003图3TAMs表达IL-8的水平及其对HCT116细胞EMT的影响Fig.3The expression level of IL-8 in TAMs and its effects on EMT in HCT116 cellsA-C: Western blot results, RT-qPCR results and ELISA results of IL-8 expression in M0 and TAMs; D, E: Western blot results and RT-qPCR results of E-cadherin and N-cadherin expression in HCT116 treated with CM-M0 and CM-TAMs; **P0.01, ***P0.001 vs M0 group; #P0.05,##P0.01 vs CM-M0 group.2.4Reparixin逆转TAMs介导的促转移及EMT作用划痕实验如图4A所示,CM-TAMs+Reparixin组的划痕愈合率相比CM-TAMs组明显下降(t=6.47,P0.01)。Transwell实验如图4B所示,在加入IL-8受体抑制剂后,CM-TAMS+Reparixin组HCT116细胞发生迁移(t=26.04,P0.001)和侵袭(t=15.70,P0.001)的细胞数目相比于CM-TAMs组明显减少。Western blot实验(图4C)和RT-qPCR实验(图4D)结果显示,与CM-TAMs组相比,CM-TAMs+Reparixin组的E-cadherin表达上升(t=12.23、11.23,P0.001),而N-cadherin表达下降(t=17.25、3.43,P0.05)。这些结果表明Reparixin可以逆转TAMs所介导的促转移及EMT。10.19405/j.cnki.issn1000–1492.2026.06.002.F004图4Reparixin逆转TAMs介导的促转移及EMT作用Fig.4Reparixin reversed the metastasis-promoting and EMT effects mediated by TAMsA, B: Wound healing results (×50) and Transwell results (×100) of HCT116 treated with CM-TAMs and CM-TAMs+Reparixin; C, D: Western blot results and RT-qPCR results of E-cadherin and N-cadherin expression in HCT116 treated with CM-TAMs and CM-TAMs+Reparixin; a: CM-TAMs group;b: CM-TAMs+Reparixin group; *P0.05, **P0.01, ***P0.001 vs CM-TAMs group.10.19405/j.cnki.issn1000–1492.2026.06.002.F0052.5Reparixin对脾注射肝转移模型的影响第21天的活体成像结果如图5所示,与对照组相比,Reparixin组中第21天的生物发光强度明显降低(t=13.39,P0.001),这表明IL-8在促进CRC中起了关键作用,而Reparixin可以逆转这种作用。3讨论转移是CRC高病死率的主要原因,这不仅是由癌细胞的复杂改变驱动的,还受到癌细胞与TME成分之间动态相互作用的影响。在TME中,肿瘤细胞与TAMs相互合作可以促进肿瘤转移和进展,一方面肿瘤细胞通过分泌细胞因子、趋化因子、细胞外囊泡等诱导巨噬细胞向M2型极化,另一方面,极化后的M2型TAMs可以促进肿瘤进展和转移 [11]。文献报道,TAMs不仅可以通过分泌细胞因子和趋化因子来提高循环中CRC细胞的存活率,还可以分泌多种酶,如基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)-2、MMP-9和组织蛋白酶,降解细胞外基质成分,从而促进CRC细胞的局部侵袭 [2]。本研究主要通过构建体外TAMs模型、流式细胞术实验、RT-qPCR和ELISA实验表明TAMs模型构建成功。用CM-M0和CM-TAMs刺激HCT116细胞,划痕实验和Transwell实验表明,TAMs能显著提高HCT116细胞的转移能力。目前,TAMs通过释放外泌体、细胞因子等介导肿瘤生长和转移的作用已在多种肿瘤类型中被证实。例如,有研究 [12]表明,在炎症诱导的结肠癌小鼠模型中,TAMs已被确定为肿瘤新生血管生成的主要驱动因素,这是通过产生促血管生成因子C-X-C基序趋化因子配体12(C-X-C motif chemokine ligand 12, CXCL12)来实现的。Zhao et al [13]证明,极化的M2巨噬细胞可以分泌CXCL13,进而激活CXCL13/CXCR5/NFκB/p65/miR-934的正反馈回路,从而诱导CRC中转移前生态位的形成,从而支持转移性肿瘤的建立和生长。Wang et al [14]发现TAMs分泌外泌体将转移相关肺腺癌转录本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1, MALA T1)传递到胃癌细胞,其中MALAT1稳定了δ-catenin蛋白并上调了HIF-1α的表达,从而促进糖酵解和胃癌进展。Liu et al [15]发现TAMs分泌的TGF-β可以激活HIF-1α/TRIB3信号通路,从而促进CRC的进展。Zhong et al [8]发现TAMs高表达IL-8,并通过IL-8/STAT3/GLUT3途径促进糖酵解和胰腺癌进展。EMT是指上皮细胞获得间充质特征的过程,与肿瘤的发生、侵袭、转移和耐药密切相关 [16]。IL-8是一种促炎趋化因子,有利于转移、侵袭、肿瘤生长和血管生成。在CRC肿瘤细胞中,高水平的IL-8标志着更差的预后。研究 [17–18]表明IL-8可以诱导EMT促进CRC肝转移。本研究结果显示,构建的TAMs高表达IL-8,同时CM-TAMs刺激HCT116细胞后E-cadherin表达下调,而N-cadherin表达上调,表明TAMs促进HCT116细胞的转移可能与IL-8分泌及EMT诱导有关。为了进一步验证IL-8与EMT诱导之间的关系,本研究利用IL-8受体抑制剂Reparixin处理HCT116细胞,结果显示Reparixin不仅逆转了TAMs所介导的细胞迁移和侵袭,还可抑制其EMT的促进作用。最后,本研究构建了脾注射肝转移模型,结果显示IL-8受体抑制剂干预可以明显抑制肝转移过程。表明TAMs通过分泌IL-8诱导EMT来促进CRC细胞的迁移和侵袭能力。综上所述,TAMs通过分泌IL-8诱导EMT促进CRC侵袭转移,抑制TAMs分泌IL-8或抑制IL-8与其受体结合,可能为CRC靶向治疗提供新的方向。

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