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2017-9-14 来源:不详 浏览次数:次一个成型的肿瘤是一个复杂的组织,它不仅由肿瘤细胞组成,还包括也基质细胞(包括成纤维细胞、免疫细胞、内皮细胞、骨髓来源未成熟细胞等)、炎症细胞、脉管系统和细胞外基质(ECM),所有这些总和定义为肿瘤微环境(TME,tumormicroenvironment)。这一概念的形成是基于肿瘤转移的“土壤和种子”理论。
“土壤和种子”理论
年StepPaget对例乳腺癌患者的转移情况进行分析,寻找调节转移的因素,第一次提出器官的转移分布不是一个简单的机会问题,并认为肿瘤的转移模式是“种子”(具有转移能力及潜力的一些肿瘤细胞)与“土壤”(即器官微环境,为种子的生长提供营养物质以及提供有利环境的转移器官如肝脏,肠系膜、肺脏、脑组织等)的相互作用才能够形成肿瘤转移。
目前认为肿瘤转移可大致分为两个部分,首先是原发肿瘤部位细胞增殖、新生血管生成,肿瘤细胞穿破细胞外基质屏障向外侵袭,随后肿瘤细胞在继发部位增殖形成实体瘤。
特定的肿瘤微环境可以通过影响肿瘤细胞的增殖、调节转移相关基因的表达水平、诱导血管生成、促进细胞外基质的降解从而促进转移的发生。
肿瘤转移灶的形成
肿瘤细胞在转移部位的增殖是转移瘤形成的基础条件,转移靶器官(即目标器官。指某一疾病、或某一药物专门影响、针对的器官)的微环境决定了转移灶最终能否形成。
1不同靶器官可释放不同的细胞因子招募肿瘤细胞,并促进细胞增殖、诱导血管生成,最终形成转移灶。
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肿瘤细胞也可通过旁分泌等方式释放有利于自身生存的各种细胞因子塑造合适的微环境定居。
因此,肿瘤的转移是一个多步骤,极其复杂的动态过程,涉及到血管、淋巴管、肿瘤生长微环境,生长调控因子等多因素控制。肿瘤细胞与靶器官微环境之间的相互作用完成了复杂的转移过程,二者缺一不可。
小编
下面的科普内容,将为您展示构成肿瘤微环境的相关细胞因子以及细胞们。有个最形象的比喻便是:我们的身体很像是一个巨大而复杂的城市,各个器官如同一个个有序分布的社区,社区的居民就是多种多样、各司其职的细胞,而各种各样的环境人文因素就是潜移默化发挥作用的细胞因子。
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肿瘤微环境中的相关细胞因子
细胞因子(cytokine,CK)是免疫原、丝裂原或其他刺激剂诱导多种细胞产生的低分子量可溶性蛋白质,具有调节固有免疫和适应性免疫、血细胞生成、细胞生长、APSC多能细胞以及损伤组织修复等多种功能。细胞因子可被分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子超家族、集落刺激因子、趋化因子、生长因子等。
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白细胞介素(interleukin,IL)
由淋巴细胞、单核细胞或其它非单个核细胞产生的细胞因子,在细胞间相互作用、免疫调节、造血以及炎症过程中起重要调节作用。
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集落刺激因子(colonystimulatingfactor,CSF)
根据不同细胞因子刺激造血干细胞或分化不同阶段的造血细胞在半固体培养基中形成不同的细胞集落,分别命名为G(粒细胞)-CSF、M(巨噬细胞)-CSF、GM(粒细胞、巨噬细胞)-CSF、Multi(多重)-CSF(IL-3)、SCF、EPO等。不同CSF不仅可刺激不同发育阶段的造血干细胞和祖细胞增殖的分化,还可促进成熟细胞的功能。
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干扰素(interferon,IFN)
年发现的细胞因子,最初发现某一种病毒感染的细胞能产生一种物质可干扰另一种病毒的感染和复制,因此而得名。根据干扰素产生的来源和结构不同,可分为IFN-α、IFN-β和IFN-γ,他们分别由白细胞、成纤维细胞和活化T细胞所产生。各种不同的IFN生物学活性基本相同,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等作用。
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肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)
最初发现这种物质能造成肿瘤组织坏死而得名。根据其产生来源和结构不同,可分为TNF-α和TNF-β两类,前者由单核-巨噬细胞产生,后者由活化T细胞产生,又名淋巴毒素(lymphotoxin,LT)。两类TNF基本的生物学活性相似,除具有杀伤肿瘤细胞外,还有免疫调节、参与发热和炎症的发生。大剂量TNF-α可引起恶液质,因而TNF-α又称恶液质素(cachectin)。
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转化生长因子-β家族
转化生长因子-β家族(transforminggrowthfactor-βfamily,TGF-βfamily) 由多种细胞产生,主要包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGFβ1β2以及骨形成蛋白(BMP)等。
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生长因子(growthfactor,GF)
如表皮生长因子(EGF)、血小板衍生的生长因子(PDGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素样生长因子-I(IGF-1)、IGF-Ⅱ、白血病抑制因子(LIF)、神经生长因子(NGF)、抑瘤素M(OSM)、血小板衍生的内皮细胞生长因子(PDECGF)、转化生长因子-α(TGF-α)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)等。
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趋化因子家族(chemokinefamily)
包括四个亚族:
(1)C-X-C/α亚族,主要趋化中性粒细胞,主要的成员有IL-8、黑素瘤细胞生长刺激活性(GRO/MGSA)、血小板因子-4(PF-4)、血小板碱性蛋白、蛋白水解来源的产物CTAP-Ⅲ和β-thromboglobulin、炎症蛋白10(IP-10)、ENA-78;
(2)C-C/β亚族,主要趋化单核细胞,这个亚族的成员包括巨噬细胞炎症蛋白1α(MIP-1α)、MIP-1β、RANTES、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1/MCAF)、MCP-2、MCP-3和I-。
(3)C型亚家族的代表有淋巴细胞趋化蛋白。
(4)CX3C亚家族,Fractalkine是CX3C型趋化因子,对单核-巨噬细胞、T细胞及NK细胞有趋化作用。
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肿瘤微环境中的相关细胞
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肿瘤相关巨噬细胞
肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)TAMs属于M2d亚型巨噬细胞,起源于循环血液单核细胞或组织中的巨噬细胞,是肿瘤微环境的重要组成成分,在肿瘤进展及转移的各个步骤中起关键作用。早期侵袭转移阶段,肿瘤细胞释放趋化因子吸引巨噬细胞和其他炎症细胞到达肿瘤周围的基质区域,随后TAMs可穿透基底膜,从而使肿瘤细胞逃离基底膜的束缚到达周围正常组织基质,同时TAMs和肿瘤细胞均可刺激血管生成,提高细胞的侵袭性和运动性。TAMs可通过释放血管生成调节酶类,如基质金属蛋白酶-2(matrixmetalloprotein 2, MMP2)、MMP7、MMP9、MMP12和环氧合酶2(cyclooxygenase2,COX2)等促进新生血管形成,新生血管可为肿瘤生长提供营养和氧分,并为肿瘤细胞的转移提供路径。TAMs还可释放一系列直接促进肿瘤细胞浸润和转移的细胞因子及生长因子,如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor, TNF-α)、白介素8(interleukin 8, IL-8)和碱性成纤维细胞生长因子(basicfibroblast growth factor, bFGF)等。缺氧环境下TAMs上调表达缺氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1α, HIF1)和HIF2,HIF活化可以诱导血管新生促进转移。
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肿瘤相关纤维细胞
肿瘤相关纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)CAFs存在于肿瘤间质中,通过促进上皮间质转化和参与肿瘤血管生成促进肿瘤的侵袭和转移。CAFs促进肿瘤生长和转移还可继发于活性氧诱导的代谢应激反应,基质中的成纤维细胞通过IF1α和NF-kB信号通路发生氧化应激、自噬、糖酵解,这些分解代谢的CAFs为肿瘤的生长创造了营养丰富的微环境。CAFs可以产生多种细胞因子、细胞外基质蛋白和蛋白水解酶类物质,包括基质细胞衍生因子1(stromal cellderivedfactor 1, SDF1)、肝细胞生长因子(hepatocytegrowth factor, HGF)、VEGF、血小板衍生生长因子受体(platelet-derived growth factor, PDGF)、转化生长因子β(transforming growth factor β, TGFβ)、胶原蛋白和纤维连接蛋白等。PDGF和TGFβ信号通路是CAFs经典下游信号通路。最新研究表明肿瘤基质CAFs过表达PDGF受体,与易转移和预后差密切相关。
小编
如同城市里总会孕育出犯罪者那样,人体内也会时不时突变出这么几个不正常增殖的、被称为肿瘤细胞的异类,而他们需要通过损害正常居民的利益来发展自己的势力。对自身肿瘤微环境更好的了解,将会为认识、应对肿瘤提供新的方法。
结语
在“恶势力”面前,如何可能赢得这一场场身体保卫战的胜利?
任何药物也无法取代人体内与生俱来的、兼具防御和修复双重功能的免疫系统。免疫反应是一系列动态和复杂的过程,其中不同的机制彼此制约,以保护机体、组织和细胞。让我们趁着年轻,将健康、活力的免疫细胞保护起来,存下来。储存起来的免疫细胞在需要时回输到我们体内,一方面,可以快速补充、加强身体守卫军的力量,清除体内代谢垃圾,使免疫力重回年轻时的状态。另一方面,留存足够优秀的种子细胞,待他日医疗技术成熟,可以为防病治病和器官修复开辟新的可能。
健康与良好的免疫功能密不可分,及早保存健康的免疫细胞,保留一份属于自己的健康免疫数据库,以达到抗衰老、改善亚健康、预防和治疗疾病的目的,从而使机体重获健康,延年益寿。
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