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.2020年1月31日;11(1):642.
doi:10.1038/s41467-019-14065-6。

全身麻醉药对IL-6/JAK/STAT3途径介导的小鼠肺转移的影响

附属机构

全身麻醉药对IL-6/JAK/STAT3途径介导的小鼠肺转移的影响

如丽等。 国家公社. .

摘要

实体肿瘤手术切除后可能发生转移,转移是癌症死亡的主要原因。手术中使用的麻醉剂在癌症转移中的作用及其潜在机制尚不清楚。在这里,我们表明,在同基因小鼠4T1和异种人MDA-MB-231乳腺癌模型中,在七氟醚麻醉下对小鼠原发肿瘤进行手术切除导致的肺转移明显多于异丙酚。七氟醚增加血清IL-6水平,IL-6激活STAT3和CD11b+髓细胞向肺的浸润。JAK抑制剂AZD1480阻断IL-6/JAK/STAT3通路可逆转七氟醚的促介导作用以及4T1模型中活化STAT3和浸润CD11b+细胞的相关增加。我们的研究提供了临床前证据,说明麻醉药通过细胞因子和肿瘤微环境的变化对乳腺癌转移的不同影响。

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利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
图1。与异丙酚相比,接受七氟醚乳房切除术的小鼠发生了更多的肺转移。
通过将荧光素酶标记的小鼠4T1乳腺癌细胞或人MDA-MB-231乳腺癌细胞原位移植到小鼠乳腺脂肪垫中,产生了原发性肿瘤小鼠balb/c公司小鼠或NOD-SCID小鼠。在两种模型中,七氟醚对原发性肿瘤的手术切除均比丙泊酚显著增加肺转移。在小鼠模型中进行乳房切除术,并在术后两周评估肺转移。在4T1型号中,离体肺生物发光成像和b条在接受七氟醚治疗的小鼠中,它们的光子强度明显高于接受异丙酚治疗的小鼠(n个 = 每组10人,第页 = 0.013,未配对t检验)。方框图的中心线表示中位数,边界表示第一个和第三个分位数,胡须表示最低值和最高值。生物发光成像的结果由(c(c))各组不同放大倍数的肺切片组织学(H&E染色)图片。对各组宏观转移结节与微转移结节进行量化。d日转移结节的数量和大小检查表明,七氟醚组的宏观转移明显多于异丙酚组(n个 = 10,第页 = 宏观转移0.019,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)。在MDA-MB-231异种移植物模型中观察到4T1同基因模型中的结果,如(e(电子))小鼠肺区的生物发光图像,(f)离体肺光子强度的定量测量(第页 = 0.04,n个 = 7氟烷组和n个 = 异丙酚组为6,未配对t吨-测试),肺组织学和小时转移性结节的量化(n个 = 7氟烷组和n个 = 异丙酚组6例,第页 = 宏观转移0.016,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)。数据显示为平均值±S.D.比例尺:20×=2mm,40×=600μm,100×=300μm。源数据作为源数据文件提供。
图2
图2。七氟醚提高小鼠血清IL-6水平并激活其肺组织中下游效应物STAT3。
在4T1同基因小鼠模型中,通过细胞因子阵列分析评估麻醉剂诱导的肺组织细胞因子变化。在七氟醚或异丙酚下乳腺切除术后3小时或1天,对小鼠实施安乐死,收集血清和肺组织,然后对其进行细胞因子阵列c-100。将数据与跨膜参考(未经手术的小鼠肿瘤)进行标准化,以计算血清或肺中细胞因子的相对表达(一天的血清:七氟醚与异丙酚、VEGF-A、,第页 = 0.001; IL-6,第页 < 0.001; IL-12,第页 = 0.007. 一天的组织:七氟醚与异丙酚、SDF-1α、,第页 < 0.001; TARC、,第页 = 0.023。双因素方差分析 + Dunnett的事后测试)。b条在这两个小时内,七氟醚组的血清IL-6水平均显著高于异丙酚组(第页 = 0.02,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)和手术后一天(第页 = 0.002,双向方差分析 + Dunnett的事后试验),通过ELISA分析血清和肺裂解物中的IL-6和VEGF。术后一天,用七氟醚治疗的肺组织中的血清VEGF水平显著高于用异丙酚治疗的肺(n个 = 三,第页 = 0.03,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)。c(c)七氟醚治疗小鼠在三小时后肺部的p-STAT3(Tyr 705)水平均显著高于异丙酚(第页 = 0.02,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)和一天(第页 = 0.01,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)。未观察到Ser727的显著变化(n个 = 3,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)。Tyr 705处的磷酸化通常被认为是STAT3的主要活化形式。以平均值表示的数据±S.D.源数据作为源数据文件提供。
图3
图3。AZD1480通过阻断IL-6/JAK/STAT3通路减轻七氟醚促进的肺转移。
在4T1小鼠模型中,在手术前一天用载体或AZD1480口服荷瘤小鼠,每天持续给药一次,直到实验结束。b条离体肺和肺组织的生物发光图像c(c)用肺的定量光子强度测量转移负荷。同样,七氟醚比异丙酚显著促进肺转移(第页 = 0.002,单因素方差分析 + Tukey事后测试)。AZD1480治疗显著降低七氟醚促进的肺转移(n个 = 6个,用于车辆治疗组和n个 = AZD1480治疗组为5,第页 = 0.003,单因素方差分析 + Tukey事后测试)。每个框内的线表示中间值。每个框的上边缘和下边缘表示第一个和第三个分位数。晶须代表最低和最高值。d日转移性结节的量化基于(e(电子))肺组织学证实了生物发光分析结果,与异丙酚组或AZD1480组相比,七氟醚组的宏观转移结节明显更多(n个 = 6个,用于车辆治疗组和n个 = AZD1480治疗组5例;七氟醚与异丙酚,第页 = 0.008;七氟醚vs七氟醚 + AZD1480,第页 = 0.03; 方差分析 + Dunnett的事后测试;)。比例尺:20×=2mm,40×=600μm,100×=300μm。(f)通过Western blot分析,AZD1480治疗显著降低了七氟醚组肺部磷酸化STAT3(p-Tyr705)水平(n个 = 6个用于接受车辆治疗的组,以及n个 = AZD1480治疗组为5,第页 = 0.015,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)。数据显示为平均值±S.D.源数据作为源数据文件提供。
图4
图4。AZD1480处理减少CD11b的浸润 + 肺内与七氟醚相关的髓样细胞。
免疫荧光成像显示,与丙泊酚相比,七氟醚在术后一天增加了肺部CD11b+细胞。AZD1480治疗显著减少七氟醚诱导的肺部浸润CD11b+细胞(绿色)(n个 = 每组4只;七氟醚与异丙酚,第页 = 0.007; 七氟醚汽车vs AZD1480,第页 = 0.032; 方差分析 + Dunnett的事后测试,比例尺 = 20微米)。CD31阳性细胞(红色)无明显变化。手术一天后,对小鼠的肺部进行切片,并用抗CD11b、抗CD31和DAPI染色。b条术后一天,AZD1480治疗显著降低了血清和肺组织IL-6水平(n个 = 4,第页 = 0.001和0.02,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)。c(c)STAT3磷酸化的Western blot分析表明,AZD1480治疗显著降低了对-Tyr705(七氟醚与异丙酚第页 = 0.03,七氟醚与AZD1480第页 = 0.001,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)和p-Ser727(七氟醚vs AZD1480第页 = 0.001,n个 = 4,双向方差分析 + Dunnett的事后测试)。以平均值表示的数据±S.D.源数据作为源数据文件提供。

工具书类

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