基于exosomes对骨髓干细胞转化肝癌干细胞的影响研究“髓失生肝”的病因病机

Our previous study found that bone marrow stem cells transforming into liver cancer stem cells was the important biological basis of “marrow stem cells failing to transforming into liver cells” in the occurrence and development of hepatocellular carcinoma(HCC). However, the key mechanism of the effect of bone marrow stem cells transforming into liver cancer stem cells is not very clear.According to tumor nucleus research progress, it is suggested that the exosomes may be the key mechanism of effect of bone marrow stem cells into liver cancer stem cells, and traditional Chinese medicine might affect the course of bone marrow stem cells transforming into liver cancer stem cells by exosomes to prevent the occurrence and development of HCC. This research has the basis of previous research on exosomes and bone marrow stem cells co culture. According to the preliminary basis, we will further establish nude mice animal model of HCC by transplanting liver cancer stem cell, which from Bone marrow stem cells with malignant transformation after co culture. We will use tumor cells and tissue, molecular biology and other techniques to observe the effect and mechanism of exosomes on bone marrow stem cell transforming into liver cancer stem cells, and explore the role and mechanism of“Diwu Yanggan capsule” on preventing and treating of liver cancer through the effect of exosomes on bone marrow stem cells transforming into liver cancer stem cells. Then reveal the biological basis for the effect of exosomes on bone marrow stem cells transforming into liver cancer stem cells (“marrow stem cells failing to transforming into liver cells”) in the occurrence and development of HCC.

我们前期研究发现，肝癌发生发展过程中存在的骨髓干细胞转化肝癌干细胞的病理机制是“髓失生肝”病因病机的重要生物学基础，但影响其转化的关键机制尚不清楚。根据肿瘤外泌体（exosomes）的研究进展，提出exosomes可能是影响骨髓干细胞转化肝癌干细胞的关键机制，中医药可能通过影响这一转化机制而防治肝癌的科学假说。本研究在前期采用exosomes与骨髓干细胞共培养技术的基础上，进一步将共培养后骨髓干细胞恶性转化的肝癌干细胞建立小鼠移植瘤模型，利用肿瘤细胞及组织学、分子生物学等技术，在研究exosomes影响骨髓干细胞转化肝癌干细胞的作用及机制的同时，探讨地五养肝胶囊通过exosomes影响骨髓干细胞恶性转化，进而防治肝癌的作用及其机制，揭示exosomes影响骨髓干细胞转化肝癌干细胞的“髓失生肝”病因病机的生物学基础，为进一步提出影响exosomes防治肝癌的新策略提供实验依据。

我们前期研究发现，肝癌发生发展过程中存在的骨髓干细胞转化肝癌干细胞的病理机制是“髓失生肝”病因病机的重要生物学基础，但影响其转化的关键机制尚不清楚。根据肿瘤外泌体（exosomes）的研究进展，提出外泌体可能是影响骨髓干细胞转化肝癌干细胞的关键机制，中医药可能通过影响这一转化机制而防治肝癌的科学假说。本研究采用外泌体与骨髓干细胞共培养方法，采用分子生物学等技术观察外泌体影响骨髓干细胞转化肝癌干细胞的作用及机制的同时，探讨地五养肝胶囊通过外泌体影响骨髓干细胞恶性转化，进而防治肝癌的疗效机制，揭示肝癌发生发展过程中存在外泌体影响骨髓干细胞转化肝癌干细胞的“髓失生肝”病因病机的生物学基础，为进一步提出影响外泌体防治肝癌的新策略提供实验依据。研究结果发现，HCCLM3-Exo能够促进骨髓间充质干细胞的增殖、凋亡、侵袭和迁移，且肝癌干细胞标志物CD133和EpCAM表达显著高于对照组。与对照组比较，Exo组细胞中Wnt/β-catenin通路相关蛋白和mRNA表达水平明显升高（P＜0.05）。而给予地五养肝胶囊干预后，细胞的增殖能力、凋亡率、侵袭性和迁移能力下降，肝癌干细胞标志物CD133和EpCAM的表达降低。Wnt/β-catenin通路相关蛋白和mRNA表达水平降低（P＜0.05）。表明HCCLM3-Exo能促进骨髓干细胞的增殖、凋亡、侵袭和迁移，或促进其进一步转化为肝癌干细胞，地五养肝胶囊可在一定程度上抑制细胞的增殖、凋亡、侵袭和迁移，从而抑制肝癌的发生发展，其机制可能与地五养肝胶囊通过影响肝癌肝再生微环境（包括外泌体）调控Wnt/β-catenin信号通路的作用有关。该研究为提出通过影响外泌体改善肝再生微环境防治肝癌的新策略提供了实验依据，有利于提高中医药防治肝癌能力和水平，促进中医药的进一步推广和应用。