微丝解聚因子（cofilin）对胶质瘤迁移和浸润的影响

吕士红 王长杰 朱洪春 杨白婧

牡丹江医学院附属第二医院消化内科，黑龙江牡丹江 157000

胶质细胞包括星形胶质细胞、无突胶质细胞、少突胶质细胞，对神经元有支持和引导迁移的作用，在神经系统的修复中发挥重要的作用，参与髓鞘的形成，参与血脑屏障。发生在神经外胚层的胶质瘤是神经系统常见的肿瘤，起源于神经间质细胞，恶性胶质瘤的五年生存率低，平均生存期短[1]。延长患者的生存期，提高患者生活质量是科研和医疗工作者的急迫任务。细胞骨架的功能包括维持细胞形态、保持内部细胞结构有序性、基因表达、细胞分化，微丝是细胞骨架的主要成分之一[2]。微丝解聚因子（cofilin）是肌动蛋白结合蛋白，调节微丝骨架重建，影响其细胞增殖、迁移、凋亡等功能[3-4]。本研究分析cofilin 对胶质瘤迁移和浸润的影响。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验材料

胶质母细胞瘤干细胞（GSC）株来自牡丹江医学院实验室，包括基因沉默GSC 细胞（对照组）与过表达cofilin 的GSC 细胞（观察组）。细胞培养液（赛默飞），10%胎牛血清，细胞培养箱（博科集团），荧光显微镜（奥林巴斯）。Tracking Tool PRO v2.1 软件，Transwell 实验板。

1.2 实验方法

1.2.1 细胞培养 10% 胎牛血清，细胞培养液DMEM，37℃，5%CO2浓度的细胞培养箱内培养，每2～3 d 细胞传代一次。

1.2.2 划痕实验[5]将所用的器械消毒灭菌。在6 孔板上使用记号笔过孔均匀划线，间隔1 cm。在6 孔板中接种对数生长期细胞，待细胞完全生长融合，再进行划痕实验。用移液器洗头垂直划线用力均匀匀速划痕，用PBS 液洗涤。将细胞在培养基中培养48 h，分别于0、12 以及48 h，用显微镜拍摄细胞图片。用Image J 软件测量细胞的测量距离。迁移速率=（0 时的伤口宽度-观察时点的伤口宽度）/0 h 时伤口宽度×100%，评价cofilin 对胶质瘤细胞迁移的影响。

1.2.3 浸润实验[5]制备Transwell 小室，下室加入含10%胎牛血清的培养液600 μl。取对数生长的细胞0.25%的胰蛋白酶消化，PBS 清洗3 次，用细胞培养液（无血清）制备细胞悬液，调整浓度为1×105/ml。Transwell 板做好标记，取300 μl 细胞悬液加入Transwell 板的上室，移入37℃培养箱培养24 h。取出Transwell 小室，刮出未浸润细胞，甲醛固定，晾干，吉姆萨液避光染色，PBS 液洗涤3 次。晾干，显微镜下随机观察5 个视野，计数穿越小室膜的细胞数量，评价cofilin 对胶质瘤细胞浸润的影响。

1.3 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计学软件分析数据。计量资料用均数±标准差（）表示，行t检验。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组胶质瘤细胞迁移速率比较

24、48 h 观察组胶质瘤细胞迁移速率显著高于对照组，差异有统计学意义（P< 0.05）。见表1。

表1 两组胶质瘤细胞迁移速率比较（%，±s）

组别n24 h48 ht 值P 值观察组 633.32±5.6168.95±4.3312.3150.000对照组 613.18±2.1625.22±3.477.2150.000 t 值8.20619.304 P 值0.0000.000

2.2 两组胶质瘤细胞浸润个数比较

观察组观察到的胶质瘤细胞浸润个数[（196.33±38.43）个]显著高于对照组[（83.26±25.52）个]，差异有统计学意义（t=5.481，P=0.001）。见图1。

3 讨论

胶质瘤占脑肿瘤的40%～50%，临床常见。胶质瘤很难根治，术后往往容易复发，不同级别的胶质瘤预后各不相同，高级别胶质瘤患者病情进展较快，术后短时间内就可复发，生存时间也往往相对较短。对胶质瘤的治疗主要是早发现、早治疗，以改善预后。微丝与微管、中等纤维共同组成细胞质骨架。细胞质骨架具有弥散性、整体性、变动性，维持细胞形态，在细胞运动、能量转换、物质运输、细胞分裂、信息传递、基因表达、细胞分化等过程中发挥重要的作用。真核细胞中的微丝由肌动蛋白组成，直径7 nm，程度不一，实心细丝状骨架纤维。微丝具有支架功能，肌肉收缩功能，细胞定向运动、保质环流、细胞内吞、外涂，细胞分裂，细胞分化，微绒毛收缩，信息传递等作用[6-8]。cofilin 蛋白通过磷酸化、去磷酸化、磷酸肌醇、pH 改变等进行调节细胞内结合和解聚F 肌动蛋白，介导细胞内信号途径，从而调节肌动蛋白骨架的重组[9-11]。在神经细胞中，细胞骨架中的肌动蛋白在多种重要的生理活动中发挥作用，包括肌肉收缩，胞质，神经纤维再生，神经纤维退行性改变等。在这个过程中还需要一些调节肌动蛋白聚合和解聚的蛋白参与。在一定条件下，cofilin 蛋白可使肌动蛋白微丝解聚，从而影响细胞骨架蛋白动力学。从基因上，cofilin 基因主要有cofilin-1 和cofilin-2，表达相应的蛋白质。cofilin-1 主要表达在非肌肉组织，尤其以脑组织为主。而cofilin-2 主要表达在肌肉组织中，例如骨骼肌、心肌等。cofilin-1 参与神经元的分化。在神经细胞中，微丝的解聚与重塑影响神经元的极化以及树突和轴突的形成，cofilin-1 通过解聚微丝参与神经元的分化过程。cofilin-1 调节细胞骨架的变化，影响神经元的定向运动，进而影响神经系统的正常发育以及损伤后的修复过程。cofilin 蛋白还参与调节神经突触的可塑性[12]。

研究显示，食管癌组织cofilin-1 阳性高表达与临床分期晚、淋巴结转移、预后差有关[13]。王静等[14]的研究结果也显示，cofilin-1 的表达水平与慢性粒细胞白血病患者的不良生存预后有关。cofilin-1 与胃肠道间质瘤浸润的深度、肿瘤的直径、病理性核分裂象正相关[15]。本研究结果与既往研究结果相似，过表达cofilin 的GSC 单核细胞迁移速率要显著高于基因沉默的细胞，发生浸润的细胞个数也显著多于基因沉默的细胞（P< 0.05）。cofilin 通过诱导片状伪足的形成，进而影响细胞运动的方向。cofilin参与信号转导从而参与细胞运动及形态的改变，在肿瘤细胞的转移、浸润过程中发挥重要的作用[16-17]。本研究未对cofilin 影响胶质瘤细胞的迁移和浸润的具体机制进行研究，期待在今后的研究中进一步分析。

综上所述，cofilin 可促进胶质瘤细胞的迁移与浸润，可能与cofilin 参与胶纸瘤细胞运动、信息传递、细胞分裂、基因表达等有关，期待在今后的研究中能够对具体机制进行进一步分析。