致癌与突变杂志

抽象的

缺氧影响乳腺癌细胞衍生基质的结构以支持内皮细胞的血管生成反应

Abigail Hielscher、Connie Qiu、Josh Porterfield、Quinton Smith 和 Sharon Gerecht

缺氧是肿瘤环境的常见特征，参与肿瘤进展，已知缺氧会改变多种细胞外基质 (ECM) 蛋白的基因和蛋白质表达，其中许多蛋白在血管生成中发挥作用。之前，我们报道过，新生成纤维细胞 (NuFF) 与乳腺癌细胞共培养时沉积的 ECM 支持三维血管形态形成。在此，我们试图表征缺氧 ECM，并确定沉积的 ECM 是否会在内皮细胞 (EC) 中诱导血管生成反应。将 NuFF 和 MDAMB-231 乳腺癌细胞共培养，交替进行 24 小时 1%（缺氧）和 21%（大气）氧气循环，然后脱细胞以分析沉积的 ECM。我们报告了缺氧共培养中与血管生成相关的基质蛋白和交联酶的 mRNA 表达谱差异。有趣的是，在脱细胞 ECM 中未检测到 ECM 蛋白表达的明显差异；然而，在缺氧共培养的条件培养基中观察到纤维结合蛋白的细胞结合片段的上调。脱细胞 ECM 的超微结构分析揭示了纤维形态的差异，缺氧纤维比大气 ECM 更紧凑、更排列整齐、占据更大的百分比面积且纤维直径更大。检查缺氧 ECM 对 EC 血管生成反应的影响，在脱细胞缺氧和大气 ECM 上形成的毛细血管样结构 (CLS) 的形态差异并不明显。有趣的是，我们发现缺氧 ECM 调节 CLS 中血管生成因子和基质金属蛋白酶的表达。总体而言，我们报告称，体外缺氧不会改变 NuFF/MDA-MB-231 共培养物沉积的 ECM 成分，而是会改变纤维形态，并诱导血管生成生长因子和金属蛋白酶的血管表达。总之，这些结果对于了解缺氧基质如何调节肿瘤中的血管生成具有重要意义。