CXCL1促进乳腺癌干细胞样特性的表达

摘要

目的 探究内源性和外源性趋化因子CXC基序配体1（CXCL1）对乳腺癌细胞干细胞样特性表达的影响。方法 外源性实验将MDA-MB-231和MCF-7乳腺癌细胞分为4组：0 nmol/L CXCL1组，1 nmol/L CXCL1组，10 nmol/L CXCL1组，anti-CXCR2组（先用CXCL1的受体CXCR2阻断剂处理后再加入10 nmol/L外源性CXCL1）。内源性实验将MDA-MB-231细胞分为3组：control组（仅加入等量PBS溶液）,siNC组（加入空白转染试剂）,siCXCL1组（转染CXCL1特异性小干扰RNA）。平板克隆形成实验检测乳腺癌细胞增殖能力；微球形成实验通过细胞球的形成能力评价乳腺癌干细胞的自我更新能力；流式细胞术检测干细胞比例(表达CD133⁺的MDA-MB-231细胞比例和表达CD44⁺/CD24^-/low的MCF-7细胞比例)及表达干细胞标志物乙醛脱氢酶1（ALDH1）阳性的细胞比例；Western blot法检测各组ALDH1和Oct3/4表达的变化。为进一步探索PI3K通路在其中的作用，本实验用PI3K特异性抑制剂Ly294002对MDA-MB-231和MCF-7细胞进行预处理后，再加入10 nmol/L外源性CXCL1,检测ALDH1和Oct3/4的表达。结果 与0 nmol/L组相比，1,10 nmol/L CXCL1组克隆形成数均明显增多（P<0.001）,乳腺癌细胞形成的微球数量更多（P<0.001）、直径更大（P<0.05）,表达CD133⁺的MDA-MB-231细胞数量增多（P<0.001）,表达CD44⁺/CD24^-/low的MCF-7细胞增多（P<0.05）,表达ALDH1⁺的MDA-MB-231和MCF-7细胞数均增多（P<0.05,P<0.01）;Western blot结果提示MDA-MB-231和MCF-7两种乳腺癌细胞中干细胞标志物ALDH1和Oct3/4的表达均随CXCL1的浓度增加明显增多。与10 nmol/L CXCL1组相比，anti-CXCR2组克隆形成数、干细胞比例及ALDH1的表达均有所减少（P<0.05）。与control组和siNC组相比，siCXCL1组微球培养后形成的细胞球直径减小（P<0.001）,细胞球数量减少（P<0.01）;表达CD133⁺的MDA-MB-231乳腺癌细胞比例下降（P<0.001）;ALDH1和Oct3/4蛋白表达量均明显减少（P<0.001）。Ly294002组MDA-MB-231和MCF-7细胞中ALDH1和Oct3/4表达较CXCL1组减少。结论 内、外源性CXCL1均可促进乳腺癌细胞向乳腺癌干细胞的转化，促进其干细胞样特性的表达，其机制可能与调控PI3K/Akt通路有关。

关键词

乳腺癌细胞 / 趋化因子 / CXCL1 / 肿瘤微环境 / 干细胞样特性 / PI3K