模拟低氧微环境中基质硬度对结肠癌细胞上皮-间质转化的影响

作者：张静; 周家建; 党青亚; 许欣欣; 林英豪; 李勋晓; 李海滨^*

来源：医用生物力学, 2023, 38(02): 261-267.

DOI：10.16156/j.1004-7220.2023.02.009

• 结肠癌细胞
• 基质硬度
• 低氧
• 上皮-间质转化

目的 通过模拟人结肠癌组织微环境，研究基质硬度和低氧协同对结肠癌细胞SW480上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的影响。方法 制备硬度分别为4.5、20、40 kPa聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)凝胶模拟结肠癌组织各部位的刚度范围。以氯化钴(CoCl2)模拟低氧微环境，在不同硬度基底上检测细胞形态变化；利用Western blot检测低氧诱导因子(hypoxia inducible factor, HIF-1α)以及EMT相关蛋白E-钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、转录因子Snail 1表达；通过实时荧光定量PCR检测HIF-1α、E-cadherin、Vimentin、Snail 1、基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2, MMP-2)和MMP-9基因表达。结果 模拟低氧微环境中，随基质硬度增加，细胞铺展面积增大，由圆形逐渐变为纺锤形；通过上调Vimentin、Snail-1、MMP-2、MMP-9表达以及下调E-cadherin表达，可以促进结肠癌细胞SW480 EMT的发生。结论 研究结果对进一步探索基质硬度和低氧对结肠癌细胞EMT协同作用及分子机制具有重要意义。

• 单位
  潍坊医学院; 济宁医学院