麻豆 牵拉减年少鼠乳腺癌模子中的肿瘤助长

发布日期:2024-11-06 04:38    点击次数:188

麻豆 牵拉减年少鼠乳腺癌模子中的肿瘤助长

中出

Abstract 节录

东谈主们对建造非药物调整的风趣越来越大,这些调整不错增强对癌症的当然禁锢,并有助于低级和二级癌症禁锢。最近的磋议标明,每天慈悲拉伸10分钟不错减少局部结缔组织炎症和纤维化。由于基质内的机械因素不错影响肿瘤微环境,咱们假定拉伸会减少植入局部拉伸组织内的肿瘤的助长,并在小鼠原位乳腺癌模子中测试了这一假定。雌性FVB小鼠(N = 66)经验双侧打针p53/PTEN双无效的原代小鼠乳腺肿瘤细胞到第三乳腺脂肪垫中。将小鼠飞速分为拉伸组和不拉伸组,每天一次,抓续四周,每次10分钟。在莫得任何其他调整的情况下,与无牵张组比较,牵张组在绝顶时的肿瘤体积小52%(p % 3C 0.001)。 细胞毒性免疫交代被激活,况兼在拉伸组中特异性前科罚介体的水平升高。这些收尾标明免疫缺少、炎症消退和肿瘤助长之间存在接洽。拉伸是一种慈悲的非药物干豫,可能成为癌症调整和禁锢的进犯构成部分。

Introduction 先容

在往常的几十年里,癌症生物学和调整步伐发生了调度。固然癌症磋议率先专注于癌细胞自己的肿瘤转机,但对宿主内可能影响癌症助长的因素越来越感风趣,举例血管生成,纤维化,炎症和免疫失调1,2,3,4,5。除了建造药物调整来影响这些宿主因素外,东谈主们还对非药物调整感风趣,这些调整不错增强对癌症的当然禁锢,并有助于低级和二级癌症禁锢。其中,畅通如故收到了广大的温煦,因为有充分的字据标明,在很多癌症类型的身段行动和生计之间的正关连性7,8。 可是,到咫尺为止,物理方式并莫得挑升用于修改肿瘤的历程。在癌症模子中畅通的动物磋议产生了混杂的收尾9,10,11,12,13,14,15,16,17。此外,这些磋议波及到癌症患者难以达到的剧烈有氧畅通水平。另一方面,慈悲的畅通为基础的技艺,如瑜伽,太极拳慈祥功是流行的和雅致的耐受性癌症患者之间的料理症状和改善流动性和福祉18,19,20。组织拉伸是这些技艺的一个构成部分,尚未赢得等闲磋议,但可能对肿瘤历程自己产生进犯影响6。 越来越多的磋议指出机械因素在很多疾病(包括癌症)的病理生理学中的进犯性,这少许赢得了撑抓21,22。咱们最近的磋议标明,每天慈悲拉伸10分钟不错通过对拉伸组织的平直机械作用对几种啮齿动物模子中的局部结缔组织炎症和纤维化产生潜入的影响23,24,25,26。越来越多的磋议标明,基质内的机械因素不错影响肿瘤的助长3,27。因此,咱们假定拉伸会减少植入局部拉伸组织内的肿瘤的助长,并在乳腺癌小鼠模子中考证了这一假定。

Results 收尾

为了磋议拉伸如何影响乳腺癌肿瘤助长,咱们接管了一种熟练的决策,用于小鼠24,25的慈悲拉伸,其中小鼠被尾巴收拢并轻轻抬起,允许前爪收拢一根棒(图1A)。咱们在之前的磋议中发现,惟有有最小的习气,小鼠就不错温情地保抓这个姿势10分钟,而不会扞拒或发声。在咫尺的磋议中,咱们将免疫活性的FVB小鼠原位打针同基因p53/PTEN双无效(−/−)原发性乳腺癌细胞到位于腋窝区域内的第三个乳房脂肪垫中,并每天进行拉伸,抓续四周。通过这种步伐,如图1A所示,躯干前部和后部的皮下组织由于前肢和后肢的同期伸展而被拉长,这拉动了肿瘤周围的皮下和更深的组织。

拉伸扼制乳腺肿瘤助长:(A)拉伸步伐。箭头指令肿瘤的位置。(B)安乐死时的肿瘤体积(平均值± SE)(N = 33/组)。(C)第2-4周的肿瘤助长(平均值土SE,N = 23/组)。**p < 0.01,*p < 0.001。**p < 0.001,*p < 0.001。

与未拉伸组比较,拉伸小鼠中第2-4周的肿瘤助长显赫较慢(重迭测量的ANOVA组X时期相互作用p % 3C 0.001,况兼拉伸中安乐死时的肿瘤体积小52%(p % 3C 0.001;图1B,C)。与未拉伸组比较,拉伸组安乐死时的体重低3%,可是,当从动物体重中减去肿瘤分量时,组间动物体重的互异未达到统计学显赫性(p = 0.05,表1)。这些收尾第一次诠释了拉伸不错减少乳腺癌小鼠模子中的肿瘤助长。

为了磋议肿瘤助长减少的可能机制,咱们检查了通盘肿瘤内的巨噬细胞群和可溶性细胞因子。咱们发咫尺拉伸组和无拉伸组之间抒发CD 64(M1)和CD 206/Arg(M2)的巨噬细胞的丰采莫得显赫互异(表1)。咱们接下来检查了肿瘤细胞因子水平,发现即使个体组互异不具有统计学显赫性,但牵张组中炎症介质(包括IL-2、IL-6、IL-10、TNF-α和INF-γ)的总体水平上调(表1)。为了进一步磋议拉伸对肿瘤细胞免疫反应的影响,咱们对通盘切除的肿瘤进行了基因阵列分析。基因集富集分析(GSEA)揭示了与免疫反应关连的多个基因特征,包括IFN-α、INF-γ、炎症反应和同种异体移植摈斥反应,四肢拉伸组中最富集的基因集(图)。 2A)。为了阐发拉伸的这种遵循,咱们在皮下角叉菜胶率领的炎症模子中,在打针后3-5天,在急性和慢性炎症之间的过渡时间,比较了拉伸与无拉伸。咱们发现拉伸具或然期依赖性效应(ANOVA p < 0.001),况兼在4天时期点加多了炎性病变内INF-γ+CD 4+T细胞的数目(p < 0.01,图2B)。由于INF-γ是细胞毒性免疫交代中的重要效应细胞因子之一,因此这些收尾撑抓拉伸在促进TH-1细胞毒性免疫中的作用。

拉伸增强了癌症和慢性炎症模子中的免疫交代:(A)p53 PTEN −/−乳腺癌模子中通盘切除肿瘤的基因阵列分析,浮现与无拉伸(蓝色)比较,拉伸(红色)中免疫关连基因抒发特征的富集(N = 5/组);内斯:归一化富集评分。(B)小鼠皮下角叉菜胶炎症模子,浮现在角叉菜胶打针后4天,在急性和慢性炎症之间的过渡时间,通盘炎性病变中的INF-γ+CD 4+T细胞的牵张率领的加多(平均值± SE,N = 3/组)。**p < 0.01。

进犯的是,细胞毒性免疫的损害是癌症中T细胞耗竭景况的中枢计制,其特征在于效应细胞因子的减少和T细胞名义上促进对癌细胞耐受性的扼制性受体的存在。由于拉伸加多了INF-γ,咱们假定拉伸规复了细胞毒性免疫,并磋议了参与癌症安妥性免疫的T淋巴细胞群。咱们首先检查了CD 3+、CD 4+和CD 8+肿瘤浸润T细胞的总和,发现拉伸组和无拉伸组之间莫得显赫互异(表1)。由于细胞数目不一定与细胞功能关连,咱们接下来测量了佩戴步伐性物化受体-1(PD-1)的CD 8+T细胞亚群,PD-1是T细胞耗竭的主要标志物之一。 与无牵张小鼠比较,牵张小鼠中CD 8+T细胞中的PD-1抒发较低(p = 0.04;图3B,表1)。这标明拉伸不错对消CD 8+ T细胞毁伤,并允许针对肿瘤的安妥性细胞毒性免疫反应发生。咱们通过测量从肿瘤引流(腋窝)淋恭维分离并用PMA/离子霉素体外刺激的CD 8+T细胞产生的细胞内细胞因子进一步考证了这一假定。咱们假定来自拉伸小鼠的T细胞将具有更强的效应子功能,进展为反应刺激的CD 8+T细胞内炎性细胞因子的加多。 尽管在拉伸和无拉伸之间TNF-α+和INF-γ+淋巴细胞莫得显赫互异,但在拉伸组中IL-2+CD 8+淋巴细胞显赫更丰富(p = 0.04;图3C,表1),这撑抓拉伸对T细胞活化的影响。

拉伸改善了53/PTEN−/−小鼠乳腺癌模子中T细胞耗竭的标志物:(A-C)通过流式细胞术测量的T细胞标志物。(A)肿瘤内的⑶ 8+ T细胞(平均值土SE,N = 23/组)。(B)肿瘤内的PD-1+ CD 8+ T细胞(平均值± SE,N = 10/组)。C:反应于体外PMA/离子霉素刺激的腋窝淋恭维内的IL-2+CD 8+T细胞(中位数土SE,N = 4/组)*p < 0.05。

固然炎症是细胞毒性免疫的进犯构成部分,但它也可能是无益的,因为肿瘤微环境中的慢性不受规章的炎症可促进肿瘤助长28。出于这个原因,咱们磋议了拉伸对脂质生息的挑升化前消退介体(SPMs)RvD1和RvD2的肿瘤水平的影响,RvD1和RvD2促进炎症的当然消退29,况兼最近浮现在鼠模子中扼制肿瘤助长30。此外,咱们以前的磋议标明,拉伸加多了角叉菜胶炎症模子中RvD1的产生23。因此,咱们测量了肿瘤内SPM的水平,并发现牵张小鼠与未牵张小鼠比较,RvD1和RvD2的水平均显赫更高(p = 0.04,图4)。 总之,咱们的磋议收尾标明,前别离率机制可能与细胞毒性免疫加多,以减少肿瘤的助长反应拉伸。

拉伸加多p53/PTEN−/−小鼠乳腺癌模子中的促消退介质:(A,B)通过ELISA在肿瘤内测量的SPM。A:消退-D1。B:消退素-D2(中位数± SE,N = 10/组)*p < 0.05。

Discussion 照管

据咱们所知,这是第一份对于拉伸不错减少癌症助长的报恩。此外,咱们的数据标明,拉伸可能会影响与癌症关连的两种潜在机制:免疫细胞耗竭和炎症消退。炎症是癌症中的一把双刃剑:尽管它是悉数免疫反应的进犯构成部分,但它需要在位置和抓续时期上受到规章。此外,越来越了了的是,扼制炎症的机制是炎症反应自己的内在机制。INF-γ阐发了这种双重性,因为除了是经典的炎性细胞因子除外,最近还浮现其有助于RvE 131的促消退作用。Sulciner等东谈主最近报谈称,打针SPM(RvD 1、RvD 2和RvE 2)通过刺激肿瘤细胞凋一火碎屑的排除来扼制肿瘤的助长30。 因此,一个兴趣的可能性是,拉伸不错在规章炎症方面阐扬作用,同期不扼制针对癌细胞的细胞毒性免疫反应的当然演变,以至“缓助”毁坏的T细胞的细胞毒性功能。据咱们所知,以前莫得磋议将炎症消退与免疫缺少中的T细胞规复接洽起来。因此,咱们的磋议收尾撑抓这两个探听规模之间的潜在进犯接洽。

咱们的磋议的局限性在于,由于肿瘤的尺寸较小,咱们无法测量肿瘤自己的细胞内细胞因子产生。可是,咱们如实检查了来自肿瘤引流腋窝淋恭维的CD 8 + T细胞,咱们发现细胞内IL-2产生加多,IL-2是参与细胞毒性T细胞活化和克隆增殖的最进犯的细胞因子之一。该磋议的另一个局限性是咱们莫得探索NK表型或功能,这亦然对抗肿瘤的重要先天禁锢机制。需要在更大的肿瘤或不同的肿瘤模子中进行进一步的磋议来磋议这些问题。

一个重要的洽商因素是,像畅通一样,咱们的主动拉伸模子是一种复杂的干豫。除了平直拉伸肿瘤周围组织和引流淋恭维外,咱们的干豫还包括其他因素,如肌肉行动和压力,这些在对照组中不存在。固然咱们的拉伸步伐莫得十足吊挂动物,因为允许其前脚收拢笼子的一根杆,但由于受到尾巴的规章,不可幸免地会产生一些应力,况兼需要肌肉行动来保抓拉伸姿势;在无拉伸组中,咱们莫得收拢小鼠的尾巴,因为它们有拉开的倾向,这可能导致组织的意外拉伸。为了科罚咱们的拉伸模子中的这些多个因素,咱们先前在角叉菜胶炎症模子中比较了主动拉伸、麻醉下的被迫拉伸和单独麻醉而莫得拉伸。 与单独麻醉比较,主动和被迫拉伸具有相似的遵循,况兼主动和被迫拉伸的遵循之间莫得显赫互异23。这一收尾标明拉伸的机械效应不是由于应力或肌肉行动(因为这在两个麻醉组中是疏通的)。这进一步赢得了践诺的撑抓,该践诺浮现反应于离体拉伸,RvD1在结缔组织内局部开释23,其孤苦于血液和淋巴流动、应力和肌肉行动。在咫尺的磋议中,被迫拉伸在咱们的肿瘤模子中是不可行的,因为它需要每天麻醉一个月。 因此,咱们不成排除轻度压力可能有助于癌症模子中拉伸的成心遵循,访佛于畅通时间急性压力的成心遵循9,可能与组织拉伸相关。

无论是否波及压力,洽商到面前不断发展的癌症机械生物学规模,拉伸对肿瘤基质和免疫环境产生局部机械运行影响的可能性令东谈主感风趣32,33。可是,进犯的是,测试拉伸组织的机械作用是否也会加多转机性播撒的可能性将是至关进犯的。在推拿历程中对肿瘤的机械压迫与在手术前收受乳房推拿的乳腺癌患者的前方腋窝淋恭维中存在标志的上皮细胞相关34。因为在一维拉伸组织可能会导致一定量的垂直压缩,这个问题与咱们的模子关连,需要进行检查。 另一个进犯的洽商因素是,在这项磋议中,拉伸每天进行一次,每次10分钟,应变约为25%,咱们不知谈较低的拉伸“剂量”是否不异灵验。细目动物拉伸的最小灵验幅度、抓续时期和频率,在东谈主类进行转机磋议之前将是进犯的。同期,兴趣的是,咱们珍摄到,在咱们的拉伸步伐中,前肢和后肢的同期伸展是瑜伽姿势的中枢构成部分,时常用于癌症患者的概括肿瘤学样子,况兼耐受性雅致18。因此,一朝临床前剂量和安全性磋议完成,这些瑜伽姿势可能是建造东谈主体拉伸决策的雅致起初。

总之,咱们的磋议收尾标明,在莫得任何其他时势的调整的情况下,每天拉伸10分钟的小鼠在一个月内乳腺肿瘤助长减少了52%。咱们的磋议收尾的潜在临床真理在于建造一种慈悲拉伸步伐的可能性,这种步伐不错在东谈主类中很好地耐受和测试,用于低级或二级癌症禁锢,或与癌症调整相勾通。固然拉伸在小鼠乳腺癌模子中的成心作用的机制仍有待讨教,但咱们的收尾指出炎症消退和免疫耗竭机制之间可能存在接洽,这在基础癌症生物学中可能很进犯。

Stretching 拉伸

在打针前,将小鼠飞速分为拉伸或不拉伸10分钟,每天一次,抓续四周。如前所述,通过拿起小鼠的尾根将其拉伸,直到达到与水平面成约45°角(图1)。在最小的习气下,小鼠不错温情地保抓这个姿势10分钟,而不会扞拒或发声。将飞速分拨至无拉伸组的小鼠从其笼中取出并放手在桌子上,但不规章或举起,抓续与拉伸组疏通的时期。

Gene expression analysis 基因抒发分析

如前所述进行基因抒发分析38。简而言之,从广大肿瘤片断平分离RNA,并使用贪图为靶向3,827个癌症关连基因的小鼠特异性Ion AmpliSeq Custom Panel在Ion Torrent Proton平台(Thermo Fisher)上测序。使用Torrent Suite和AmpliSeqRNA分析插件(Thermo Fisher)生成计数。对于GSEA,咱们使用了MSigDB Hallmarks v6.1数据集,并使用加权富集统计和信噪比度量对基因进行名次。

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