关键词:
膀胱癌
白细胞介素-6/Janus激酶/信号转导与转录激活因子3信号轴
膀胱癌干细胞
肿瘤干性
摘要:
目的阐明肿瘤缺氧微环境调控膀胱癌干细胞干性维持及体外克隆形成能力的分子机制,明确白细胞介素-6(IL-6)/Janus激酶(JAK)/信号转导与转录激活因子3(STAT3)信号轴的核心作用。方法选取2025年1月至2025年6月嘉兴大学附属第二医院体外培养人膀胱癌T24细胞系,通过流式细胞术分选膀胱癌干细胞亚群后构建体外膀胱癌缺氧细胞模型作为研究对象,设置6组,分为常氧组膀胱癌干细胞、缺氧组膀胱癌干细胞、缺氧+IL-6 shRNA组、缺氧+JAK抑制剂组、缺氧+抑制剂+IL-6过表达组、缺氧+抑制剂+STAT3激活型过表达组。采用基因敲除、慢病毒介导的过表达/干扰技术调控IL-6/JAK/STAT3轴关键分子表达,结合免疫荧光、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测通路激活水平;通过球囊形成实验、克隆形成实验评估干细胞干性特征及体外增殖能力;采用通路抑制剂进行靶向阻断实验,明确轴的功能必要性。组织之间的比较行配对设计或独立样本t检验,多组间的比较行单因素方差分析。结果缺氧组膀胱癌干细胞IL-6 mRNA相对表达量高于常氧组(3.22±0.06比1.02±0.03,t=29.15,P<0.001);磷酸化Janus激酶(p-JAK)mRNA相对表达量高于常氧组(1.82±0.04比0.34±0.01,t=37.22,P<0.001);p-STAT3 mRNA相对表达量高于常氧组(1.54±0.02比0.26±0.01,t=43.11,P<0.001);胞核内磷酸化信号转导与转录激活因子3(p-STAT3)荧光强度高于常氧组[(173.8±2.1)a.u./μm^(2)比(36.4±1.2)a.u./μm^(2),t=29.87,P<0.001]。缺氧组膀胱癌干细胞肿瘤球囊形成数量高于常氧组[(35.0±1.0)个比(11.0±0.6)个,t=189.36,P<0.001];克隆形成率高于常氧组[(34.2±0.4)%比(12.5±0.3)%,t=528.71,P<0.001];干性标志物分化簇44(CD44)mRNA相对表达量高于常氧组(3.45±0.07比1.00±0.03,t=236.78,P<0.001);分化簇133(CD133)mRNA相对表达量高于常氧组(3.25±0.09比1.00±0.02,t=219.45,P<0.001);八聚体结合转录因子4(Oct4)mRNA相对表达量高于常氧组(2.96±0.08比1.02±0.04,t=198.62,P<0.001);性别决定区Y框蛋白2(Sox2)mRNA相对表达量高于常氧组(3.12±0.07比0.99±0.03,t=225.31,P<0.001)。缺氧组(Hypoxia)+IL-6短发卡RNA(shRNA)组膀胱癌干细胞肿瘤球囊形成数量低于缺氧组[(17.0±1.0)个比(35.0±1.0)个,t=189.36,P<0.001];克隆形成率低于缺氧组[(18.2±0.4)%比(34.2±0.4)%,t=528.71,P<0.001]。Hypoxia+JAK抑制剂组膀胱癌干细胞肿瘤球囊形成数量低于缺氧组[(15.0±1.0)个比(35.0±1.0)个,t=189.36,P<0.001);克隆形成率低于缺氧组[(15.2±0.4)%比(34.2±0.4)%,t=528.71,P<0.001)。Hypoxia+抑制剂+IL-6过表达组膀胱癌干细胞肿瘤球囊形成率高于Hypoxia+抑制剂组[(32.0±1.5%)比(10.0±1.0)%,t=89.63,P<0.001);干性标志物mRNA相对表达量高于Hypoxia+抑制剂组(2.8±0.1比1.2±0.1,t=278.45,P<0.001)。Hypoxia+抑制剂+STAT3激活型过表达组膀胱癌干细胞肿瘤球囊形成率高于Hypoxia+抑制剂组[(30.0±1.2)%比(10.0±1.0)%,t=89.63,P<0.001];干性标志物mRNA相对表达量高于Hypoxia+抑制剂组(2.7±0.2比1.2±0.1,t=278.45,P<0.001)。结论肿瘤缺氧微环境激活IL-6/JAK/STAT3轴,调控膀胱癌干细胞干性相关基因,维持其干性并增强克隆形成能力;靶向阻断该轴可抑制膀胱癌干细胞存活,为膀胱癌靶向研究提供新思路。