丁酸钠联合肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体对肺癌干细胞生物学行为的影响

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.21.008

中国组织工程研究 ›› 2017, Vol. 21 ›› Issue (21): 3326-3331.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.21.008

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丁酸钠联合肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体对肺癌干细胞生物学行为的影响

史红阳¹，纪玉强²，张德信¹，刘昀¹，方萍¹

¹西安交通大学第二附属医院呼吸内科，陕西省西安市 710004；²西安市第一医院心血管病研究室，陕西省西安市 710002

修回日期:2017-02-19 出版日期:2017-07-28 发布日期:2017-08-02
通讯作者: 史红阳，西安交通大学第二附属医院呼吸内科，陕西省西安市 710004
作者简介:史红阳，女，1976年生，陕西省咸阳市人，汉族，博士，主治医师，主要从事呼吸科疾病研究。
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(XJJ2012057)

Effect of sodium butyrate combined with TRAIL on biological behaviors of lung cancer stem cells

Shi Hong-yang¹, Ji Yu-qiang², Zhang De-xin¹, Liu Yun¹, Fang Ping¹

¹Department of Respiratory Medicine, the Second Affiliated Hospital of Medical College, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710004, Shaanxi Province, China; ²Department of Cardiovasology, the First Hospital of Xi'an, Xi’an 710002, Shaanxi Province, Chin

Revised:2017-02-19 Online:2017-07-28 Published:2017-08-02
Contact: Shi Hong-yang, Department of Respiratory Medicine, the Second Affiliated Hospital of Medical College, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710004, Shaanxi Province, China
About author:Shi Hong-yang, M.D., Attending physician, Department of Respiratory Medicine, the Second Affiliated Hospital of Medical College, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710004, Shaanxi Province, China
Supported by:
the Fundamental Research Funds for the Central Universities of China, No. XJJ2012057

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：
丁酸钠的抗癌作用：①丁酸钠对多种肿瘤细胞具有抑制作用，但其联合肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)对肿瘤细胞的作用尚未知晓；②利用免疫磁珠细胞分选技术成功的从人肺腺癌A549细胞中分选出CD133+肺癌干细胞。观察丁酸钠单独或联合TRAIL给药对肺癌干细胞的影响，发现丁酸钠可以抑制肺癌干细胞的增殖、迁移及自我更新，并促进细胞凋亡，与TRAIL联合用药具有协同抑制效应。
丁酸钠：是食物纤维在结肠内发酵过程中产生的四碳短链脂肪酸，是组蛋白去乙酰化酶抑制剂之一，它可通过抑制组蛋白去乙酰化酶而使染色体结构变得松弛，促进肿瘤细胞凋亡。近年来的研究表明，丁酸钠在体内外实验中都能够抑制肿瘤的生长，诱导肿瘤细胞凋亡及分化，且对机体有较低的细胞毒性，因此备受肿瘤研究者的关注。

摘要
背景：丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂，能够抑制多种肿瘤细胞的增殖、诱导细胞凋亡及分化，但其联合肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体对肺癌干细胞的影响尚未见报道。
目的：研究丁酸钠单独或联合给药对肺癌干细胞生物学行为的影响。

方法：利用免疫磁珠细胞分选技术从人肺腺癌A549细胞中分选CD133⁺肺癌干细胞，将CD133⁺肺癌干细胞分4组培养，对照组以DMEM/F12培养基培养，丁酸钠组以含5 mmol/L丁酸钠的DMEM/F12培养基培养，TRAIL组以含50 μg/L肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体的DMEM/F12培养基培养，联合组以含5 mmol/L丁酸钠+50 μg/L肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体的DMEM/F12培养基培养。检测培养96 h内的细胞增殖、培养24 h后的细胞凋亡、培养48 h内的细胞迁移能力，以及培养48 h后的多能性转录因子Oct4、Sox2及Nanog蛋白表达。
结果与结论：①细胞增殖：联合组培养不同时间点的细胞增殖抑制率显著高于丁酸钠组、TRAIL组(P < 0.05)；②细胞凋亡：丁酸钠组、TRAIL组、联合组细胞凋亡率高于对照组(P < 0.05)，联合组高于丁酸钠组、TRAIL组(P < 0.05)；③细胞迁移能力：丁酸钠组、TRAIL组、联合组细胞划痕距离大于对照组(P < 0.05)，联合组大于丁酸钠组、TRAIL组(P < 0.05)；④多能性转录因子表达：丁酸钠组、TRAIL组、联合组多能性转录因子Oct4、Sox2及Nanog蛋白表低于对照组(P < 0.05)，联合组低于丁酸钠组、TRAIL组(P < 0.05)；⑤结果表明：丁酸钠与肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体联合用药，对肺癌干细胞有协同抑制作用。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程
ORCID: 0000-0002-8294-6021(史红阳)

关键词: 干细胞, 肿瘤干细胞, 丁酸钠, TRAIL, 联合用药, 肺腺癌A549细胞, CD133+肺癌干细胞, 增殖, 凋亡, 迁移

Abstract:

BACKGROUND: Sodium butyrate, a histone deacetylase inhibitor, can inhibit cell proliferation, and induce apoptosis and differentiation of various cancer cells. However, the role of sodium butyrate combined with tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) on lung cancer stem cells remains unclear.

OBJECTIVE: To explore the effect of sodium butyrate combined with TRAIL on biological behaviors of lung cancer stem cells.

METHODS: Magnetic bead separation was used to separate lung cancer stem cells (CD133⁺) from human lung adenocarcinoma A549 cells. After the lung cancer stem cells were treated with simple DMEM/F12, DMEM/F12 containing sodium butyrate (5 mmol/L), TRAIL (50 μg/L) or sodium butyrate combined with TRAIL, the cell proliferation within 96 hours of culture was determined by MTT assay; the apoptosis within 24 hours of culture was measured by flow cytometry; the cell migration within 48 hours of culture was detected by cell scratch test; the expression levels of pluripotent transcription factors (Oct4, Sox2 and Nanog) within 48 hours of culture were detected using western blot analysis.
RESULTS AND CONCLUSION: The CD133⁺ lung cancer stem cells were successfully enriched from human lung adenocarcinoma A549 cells. MTT assay showed that sodium butyrate and TRAIL significantly inhibited the proliferation of lung cancer stem cells (P < 0.05), and the combination effect was even stronger (P < 0.05). Results from flow cytometry analysis and scratch test showed that sodium butyrate or TRAIL induced apoptosis and inhibited cell migration of lung cancer stem cells (P < 0.05), and the combination of sodium butyrate and TRAIL showed a stronger effect (P < 0.05). In addition, the expression levels of Oct4, Sox2 and Nanog were significantly down-regulated by sodium butyrate (P < 0.05), TRAIL or sodium butyrate combined with TRAIL, and the combination effect was stronger (P < 0.05). In conclusion, sodium butyrate and TRAIL have synergistic effects on lung cancer stem cells, indicating a new way for treatment of lung cancer.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

Key words: Stem Cells, Lung Neoplasms, Tumor Necrosis Factors, Tissue Engineering

中图分类号:

R394.2

史红阳，纪玉强，张德信，刘昀，方萍. 丁酸钠联合肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体对肺癌干细胞生物学行为的影响[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(21): 3326-3331.

Shi Hong-yang, Ji Yu-qiang, Zhang De-xin, Liu Yun, Fang Ping. Effect of sodium butyrate combined with TRAIL on biological behaviors of lung cancer stem cells[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(21): 3326-3331.

图/表（结果） 1

2.1 肺癌干细胞分选结果 利用免疫磁珠细胞分选技术，从人肺腺癌A549细胞系中分选CD133⁺肺癌干细胞，流式细胞仪检测细胞中CD133⁺细胞数量的结果显示，在分选之前，A549细胞系中CD133⁺细胞比例为0.8%，经过免疫磁珠细胞分选后，CD133⁺细胞的比例达到87%。

2.2 丁酸钠单独或联合用药对肺癌干细胞增殖的影响 MTT法检测细胞增殖结果显示，在药物处理24 h后，丁酸钠组、TRAIL组、联合组的细胞增殖抑制率分别为(22.26±2.98)%、(31.59±4.21)%及(41.15±3.23)%；48 h后，3组的细胞增殖抑制率分别为(32.52±2.26)%、(42.12± 3.98)%及(56.21±4.35)%；72 h后，3组的细胞增殖抑制率分别为(45.06±4.26)%、(51.31±6.56)%及(76.58±6.59)%；96 h后，3组的细胞增殖抑制率分别为(53.32±5.69)%、(62.45±6.51)%及(89.65±6.42)%。联合组不同时间点的细胞增殖抑制率显著大于丁酸钠组、TRAIL组(P < 0.05)，见图1。以上结果说明，与单独应用丁酸钠或TRAIL相比，联合用药具有协同抑制效应。

2.3 丁酸钠单独或联合用药对肺癌干细胞凋亡的影响 流式细胞仪检测细胞凋亡结果显示，对照组、丁酸钠组、TRAIL组、联合组的细胞凋亡率分别为(8.56±0.96)%、(25.68±2.26)%、(27.41±1.36)%及(33.86±3.56)%。与对照组相比，丁酸钠组、TRAIL组及联合组都显著提高了肺癌干细胞的凋亡(P均< 0.05)；与丁酸钠组和TRAIL组相比，联合组的细胞凋亡率显著升高(P < 0.05)，见图2。结果表明，丁酸钠与TRAIL联合用药具有协同细胞毒作用，可诱导肺癌干细胞发生凋亡。

2.4 丁酸钠单独或联合用药对肺癌干细胞迁移的影响 使用细胞划痕愈合法检测药物对干细胞迁移的影响，结果显示：实验开始时，对照组、丁酸钠组、TRAIL组及联合组的划痕距离分别为(323.86±19.21)，(317.45±21.56)，(316.65±19.76)，(319.28±20.89) μm，4组间划痕距离比较差异无显著性意义；24 h后，4组的划痕距离分别为(216.53±15.63)，(263.58±14.21)，(269.49±16.07)，(295.65±15.86) μm，丁酸钠组、TRAIL组、联合组的划痕距离显著大于对照组(P < 0.05)，联合组的划痕距离显著大于丁酸钠组和TRAIL组(P < 0.05)；48 h后，4组的划痕距离分别为(127.59±12.32)，(216.75±15.63)，(220.37± 12.26)，(256.23±16.25) μm，丁酸钠组、TRAIL组、联合组的划痕距离显著大于对照组(P < 0.05)，联合组的划痕距离显著大于丁酸钠组和TRAIL组(P < 0.05)，见图3。结果说明，丁酸钠联合TRAIL用药能够更强地抑制肺癌干细胞的迁移能力。

2.5 丁酸钠单独或联合用药对肺癌干细胞自我更新的影响 Oct4、Sox2及Nanog是调节干细胞自我更新的多能性转录因子，在维持肿瘤干细胞自我更新中发挥着重要作用。Western blot检测蛋白表达结果显示，丁酸钠组、TRAIL组、联合组中Oct4、Sox2及Nanog蛋白表达量显著低于对照组(P < 0.05)，联合组3种蛋白表达显著低于丁酸钠组和TRAIL组(P < 0.05)，见图4。结果说明，丁酸钠与TRAIL联合用药显著增强了对肺癌干细胞自我更新的抑制。

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引言

肺癌是导致癌症死亡的主要肿瘤之一^[1-2]。尽管近年来抗肿瘤治疗取得了显著进展，如化学治疗、放射治疗及分子靶向治疗等，但肺癌的总生存率并没有显著提高，5年生存率仅维持在15%左右^[3]。越来越多的研究证实，在胶质瘤^[4]、卵巢癌^[5]、头颈癌^[6]、前列腺癌^[7]、肝癌等实体瘤中^[8]，存在一小群具有自我更新、通过不对称分裂多向分化及高致瘤性等特点的细胞，这些细胞与肿瘤的发生、耐药、复发及转移有着密切关系，并具有干细胞特性，因此被称为肿瘤干细胞^[9]。最近的研究证明，有效清除肿瘤干细胞可能是治疗癌症的一种途径^[10]。肺癌也是一种干细胞疾病，肺癌干细胞由肺脏成体干细胞恶性转化而形成，已有研究报道，肺癌干细胞可能是肺癌产生耐药性及愈后复发的主要原因^[11]。因此寻找有效的靶向肺癌干细胞的药物意义重大。

丁酸钠是食物纤维在结肠内发酵过程中产生的四碳短链脂肪酸，是组蛋白去乙酰化酶抑制剂之一，它可通过抑制组蛋白去乙酰化酶而使染色体结构变得松弛，促进肿瘤细胞凋亡^[12]。近年来的研究表明，丁酸钠在体内外实验中都能够抑制肿瘤的生长，诱导肿瘤细胞凋亡及分化，且对机体有较低的细胞毒性，因此备受肿瘤研究者的关注^[13]。有研究报道，丁酸钠在体外可通过调控细胞周期蛋白(cyclins D1和E、p16ink4、p21waf1、p27kip1)抑制非小细胞肺癌细胞系的生长^[14]。但国内外关于丁酸钠对肺癌干细胞的影响尚无文献报道。

肿瘤坏死因子相关凋亡配体(tumor necrosis factor- related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)属于肿瘤坏死因子超家族^[15]。TRAIL已被报道可诱导包括结肠癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌、脑胶质瘤等多种肿瘤细胞的凋亡，且其对肿瘤的杀伤作用是特异性的，对正常细胞及组织几乎没有副作用^[16]。TRAIL诱导的凋亡不依赖于P53，不同于放疗和化疗诱导的凋亡机制^[17]。目前，虽然TRAIL对肿瘤特异性杀伤作用的机制还未知晓，但其依然被认为是肿瘤治疗可能的药物^[18]。有研究报道，将TRAIL的表达载体转入肺癌A549细胞系可以诱导细胞的凋亡，TRAIL表达载体还可以抑制肺癌A549移植瘤的生长^[19]。刘永靖等^[20]报道，构建携带人TRAIL基因的腺病毒感染肺癌H446细胞株及人正常干细胞株WRL-68、人正常成纤维细胞株MRC-5，结果发现TRAIL的表达可显著诱导H446细胞的凋亡，而对正常干细胞和成纤维细胞不产生影响。然而，包括肺癌在内的许多肿瘤细胞中，由于存在对TRAIL的耐药，限制了TRAIL的应用。

实验旨在研究丁酸钠与TRAIL联合用药对肺癌干细胞增殖、凋亡、迁移及自我更新的影响，为治疗肺癌提供新的思路。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

材料方法

1.1 设计 细胞分子生物学体外实验。

1.2 时间及地点 实验于2015年3至10月在西安交通大学第二附属医院实验中心完成。

1.3 材料

主要细胞、试剂及仪器：人肺腺癌A549细胞系购自中国科学院上海细胞库；丁酸钠购自Sigma-Aldrich公司；重组人TRAIL蛋白购自美国Peprotech公司，使用前用DMEM/F12无血清培养基配成工作浓度，丁酸钠5 mmol/L，TRAIL 50 μg/L；DMEM/F12培养基、RPMI-1640完全培养基(美国Gibco)；MTT、HRP标记二抗(美国Sigma)；羊抗鼠IgG免疫磁珠、CD133-PE抗体(德国Miltenyi)；Oct4单克隆抗体、Sox2单克隆抗体、Nanog单克隆抗体、CD133单克隆抗体(美国Santa Cruz)；胎牛血清、RIPA蛋白裂解液、BCA蛋白浓度测定试剂盒(北京优尼康生物科技有限公司)；Annexin-V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒、流式细胞仪(美国BD)。

1.4 实验方法

1.4.1 细胞培养 将人肺腺癌A549细胞系使用RPMI- 1640完全培养基(含体积分数10%胎牛血清、100 U/mL青霉素、100 U/mL链霉素)培养，肺癌干细胞使用无血清DMEM/F12培养基(含有20 μg/L 表皮生长因子，20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子，2% B27添加剂)培养。培养环境为：温度37 ℃、体积分数5%CO₂、饱和湿度。

1.4.2 免疫磁珠细胞分选技术分离CD133阳性细胞 将A549细胞与CD133单克隆抗体在4 ℃反应30 min，PBS清洗3次，加入羊抗鼠IgG免疫磁珠4 ℃反应30 min，将反应体系放入流式细胞仪分离柱内进行分选。未进行免疫磁珠标记的细胞(CD133阴性细胞)从分离柱中流出，而CD133阳性细胞留存在分离柱内。移走磁场后，冲洗分离柱并收集CD133阳性细胞，即CD133⁺肺癌干细胞。

1.4.3 流式细胞仪检测肺癌CD133阳性细胞比例 用PBS将细胞浓度调整为1×10¹⁰ L^-¹，加入PE标记的CD133抗体，4 ℃避光反应10 min，离心后弃上清，PBS重悬细胞，进入流式细胞仪检测。以PE标记的小鼠IgG作为对照。

1.4.4 四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测细胞增殖 取对数生长期的肺癌干细胞，调整细胞密度至1×10⁵/孔，接种于96孔板中，37 ℃、体积分数5%CO₂、饱和湿度无菌培养箱中培养24 h，待细胞贴壁后，各孔更换培养液，对照组各孔加入不含药物的培养液，根据预实验各实验组设置为：丁酸钠组加入含丁酸钠5 mmol/L的培养液，TRAIL组加入含TRAIL 50 μg/L的培养液，联合组加入含丁酸钠5 mmol/L、TRAIL 50 μg/L的培养液。分别继续培养24，48，72，96 h，每孔加入5 g/L的MTT溶液20 μL，37 ℃避光孵育4 h，弃去反应液，每孔加入150 μL DMSO，避光震荡10 min，使结晶沉淀充分溶解。用全自动酶标仪检测各样品570 nm波长处的吸光度(A值)。

1.4.5 流式细胞仪检测细胞凋亡率 取对数生长期的肺癌干细胞，更换新鲜培养液，调整细胞密度为2×10⁵/孔，接种于6孔板中，分组同上，每组设置5个重复孔。37 ℃、体积分数5%CO₂、饱和湿度无菌培养箱中培养24 h后，更换培养液，分别以含5 mmol/L丁酸钠、50 μg/L RAIL、丁酸钠5 mmol/L+TRAIL 50 μg/L的干细胞培养液继续培养48 h。用PBS清洗细胞3次，0.25%胰酶消化，离心弃上清后每孔加结合缓冲液使细胞重悬，加Annexin V-FITC 5 μL避光孵育10 min后继续加入Propidium Iodide 5 μL，混匀后，使用流式细胞仪检测细胞凋亡。

1.4.6 细胞划痕实验检测细胞迁移能力 取对数生长期的肺癌干细胞，以3×10⁵/孔接种于6孔板中，37 ℃、体积分数5%CO₂、饱和湿度无菌培养箱中培养24 h，待细胞贴壁，更换培养液，分组同上，分别以含5 mmol/L丁酸钠、50 μg/L RAIL、丁酸钠5 mmol/L+TRAIL 50 μg/L的干细胞培养液继续培养48 h。使用移液器枪头在每孔中央划一条垂直线，用无血清培养基清洗3次弃去悬浮的细胞，继续培养。分别在划痕后0，24，48 h观察划痕处细胞生长状况。

1.4.7 Western blot分析 收集各组处理48 h后的肿瘤球细胞，用PBS清洗3次，弃上清，加入100 μL RIPA裂解液，冰上裂解30 min，离心后取上清备用。蛋白定量使用BCA蛋白定量试剂盒，按照说明书操作。配制SDS-PAGE电泳凝胶(12%分离胶和5%的浓缩胶)，将定量后的蛋白各取50 μg上样电泳。将电泳后的样品转入PVDF膜，加入一抗，室温反应1 h，PBS清洗10 min×3次，加入二抗，室温反应1 h，PBS清洗后，化学发光试剂检测。

1.5 主要观察指标 各组细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移能力，以及多能性转录因子Oct4、Sox2及Nanog蛋白表达。

1.6 统计学分析 所有数据分析使用SPSS 14.0软件，数据以x(_)±s表示，组间比较采用Student’s t 检验或单因素方差分析，P < 0.05表示差异有显著性意义。

讨论

肿瘤干细胞理论的提出为肿瘤的诊断和治疗带来了巨大的进步^[21-22]。Kim等^[23]首次证明了肺组织中存在肺癌干细胞及其具体的位置，他们从支气管和肺泡导管交界处分离出来支气管肺泡干细胞，这些细胞被证明可能是肺腺癌的起源细胞。肺癌干细胞是肺癌发生、耐药、复发及转移的根源，寻找靶向肺癌干细胞的药物对治疗肺癌有重要意义^[11^，^24]。

2008年，Eramo等^[25]从肺癌组织和肺癌细胞中分离出CD133阳性细胞，这些细胞可以在无血清培养基中形成肿瘤球并能无限增殖，将此细胞接种到小鼠体内可以产生与原发肿瘤表型相同的移植瘤，证明了CD133阳性细胞的干细胞样特征，CD133可作为肺癌干细胞的分子标记物。研究首先以CD133为干细胞表面标记，利用免疫磁珠细胞分选技术从人肺腺癌A549细胞中分离出了比例达到87%的CD133阳性细胞，即肺癌干细胞。

在丁酸钠对胰腺癌BxPC-3细胞影响的研究中发现，丁酸钠作用于BxPC-3细胞可呈时间和剂量依赖性的抑制细胞增殖，提高细胞的凋亡率^[26]。观察丁酸钠对卵巢癌裸鼠皮下移植瘤的影响，发现丁酸钠处理组的移植瘤体积明显小于对照组，进一步探讨其抑制肿瘤生长的机制得出丁酸钠可能是通过诱导肿瘤细胞凋亡而抑制移植瘤的生长^[27]。同样在前列腺癌的研究中发现，丁酸钠通过调控p21、Rb及c-myc的表达而抑制前列腺癌细胞的增殖并诱导细胞凋亡^[28]。丁酸钠联合顺铂处理卵巢透明细胞癌ES-2细胞结果显示，在增殖抑制及诱导细胞凋亡中，联合用药的效果明显优于单独用药^[29]。在研究中，首先检测了丁酸钠、TRAIL单独及联合用药对肺癌干细胞增殖的影响，MTT检测结果表明，与对照组相比，丁酸钠、TRAIL单独用药能显著抑制肺癌干细胞的增殖，而丁酸钠与TRAIL联合用药对肺癌干细胞的抑制作用显著大于单独用药。为了验证丁酸钠与TRAIL联合用药对肺癌干细胞的抑制作用，又使用流式细胞仪检测了单独或或联合给药对细胞凋亡的影响，结果表明丁酸钠与TRAIL联合用药对肺癌干细胞有协同细胞毒作用，能显著增加细胞的凋亡率。另外，细胞划痕愈合实验结果也表明，与丁酸钠单独用药相比，丁酸钠与TRAIL联合用药能够显著增强对细胞迁移的抑制作用。

干细胞自我更新是由外在微环境和内在因素共同调节的，其中Oct4、Sox2及Nanog被认为是调节干细胞自我更新的多功能性内在转录因子，它们对维持肿瘤干细胞的自我更新起着重要作用^[30-31]。Oct4在原始生殖细胞和胚胎干细胞上都有表达，但在分化过的细胞中检测不到其表达，提示Oct4可能和细胞的多能性分化相关^[32]。Oct4表达意味着细胞有分化的全能性，表达Oct4的细胞可能是潜在的多能性干细胞^[33]。在肿瘤发生过程中，初期细胞分化停止时，Oct4的含量就保持在一定水平，使得部分细胞自我更新能力改变而形成癌症组织^[34]。有研究报道，Oct4在肺癌、乳腺癌、中枢系统生殖细胞及胚胎性癌中都有表达^[35]。Sox2是SOX家族成员，可以影响细胞的命运和胚胎的发育，可以调控干细胞的自我更新和分化等过程。有研究报道，Sox2可以调控肺癌干细胞中致癌基因的表达，促进肺癌的发生。降低肺癌干细胞中Sox2表达可抑制细胞的增殖诱导细胞的凋亡，降低肺癌的生长和转移。Nanog是维持胚胎干细胞自我更新及多向分化潜能的关键转录因子，在肿瘤干细胞的自我更新行为中也发挥着重要作用。Nanog通过胰岛素样受体途径可以影响肝癌干细胞的自我更新。过表达Nanog和Oct4可促进肺癌的恶性生物学特征并导致干细胞特性的增加。在研究中，使用Western blot检测了丁酸钠单独或联合TRAIL用药前后Oct4、Sox2及Nanog的表达以验证药物对肺癌干细胞自我更新的影响，结果表明，与对照组相比，丁酸钠单独或联合TRAIL能够抑制后Oct4、Sox2及Nanog蛋白的表达，丁酸钠与TRAIL联合用药具有协同作用，能够加强对这3种蛋白的抑制作用。结果说明，丁酸钠与TRAIL联合用药具有协同抑制作用，能够增强对肺癌干细胞自我更新的抑制。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

丁酸钠联合肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体对肺癌干细胞生物学行为的影响

Effect of sodium butyrate combined with TRAIL on biological behaviors of lung cancer stem cells

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