间充质干细胞是具有自我更新和多向分化潜能的间质细胞，能向受损部位和肿瘤定向迁移，被认为是肿瘤微环境的重要组成成分，同时也被视为肿瘤靶向基因治疗的候选载体。但是，间充质干细胞与肿瘤之间的关系存在很大的争议。有研究表明间充质干细胞能促进肿瘤的增殖、侵袭和转移;同时也有研究报道了间充质干细胞抑制肿瘤细胞生长的结论。　　鼻咽癌骨转移是晚期的多发事件，严重威胁患者的生存和生活质量。肿瘤细胞的骨转移与肿瘤细胞微环境作用密切相关。作为肿瘤重要的基质细胞，骨髓来源间充质干细胞分泌大量的细胞因子，其多向分化潜能对于肿瘤细胞的侵袭转移能力有重要的影响。因此，我们的研究旨在阐明间充质干细胞作为肿瘤的微环境，促进肿瘤的侵袭转移，增强其骨溶蚀能力和骨转移倾向性的机制。　　[肿瘤环境促进骨髓间充质干细胞向巨噬细胞分化]　　我们采用细胞与细胞直接接触和Transwell的共培养体系，研究骨髓间充质干细胞与鼻咽癌细胞之间的相互作用。利用流式细胞术和Real-time PCR，证实共培养后的间充质干细胞具有造血系细胞和前体巨噬细胞的分子表型，如:CD34、CD45、CD11b、CD68、MRCI、CSF1R等呈阳性表达。细胞因子芯片结果证实间充质干细胞在肿瘤环境中发生分化后，细胞分泌因子明显改变，并能对LPS的刺激产生应答。肿瘤环境中的间充质干细胞表现出巨噬细胞的生物学功能，如:吞噬功能和一氧化氮(nitric oxide，NO)的合成分泌。钙离子是重要的胞内信使，参与调控基因表达和细胞分化。共培养后的间充质干细胞细胞内钙离子浓度明显减少。在共培养体系中，用维拉帕米阻滞细胞膜上钙离子通道后，间充质干细胞表达造血系细胞分子表型CD34、CD45和CD11b的比例明显增高。揭示在肿瘤环境中，减少间充质干细胞的钙内流能够加速促使其向造血系细胞分化。总之，在肿瘤环境中，间充质干细胞能够发生跨系分化，表达造血系细胞的分子表型，进而分化为巨噬细胞;而减少间充质干细胞的钙内流能够促进这一分化过程。　　[骨髓间充质干细胞增强鼻咽癌细胞侵袭转移能力，促进骨转移的发生]　　建立尾静脉注射转移模型和皮下移植瘤模型，结合IVIS动物活体成像技术，并应用体外细胞模型，考察间充质干细胞与鼻咽癌细胞在体内外相互作用，明确间充质干细胞对于肿瘤细胞生物学能力的影响。结果显示，间充质干细胞明显促进肿瘤的生长和侵袭转移能力。皮下成瘤实验、体内成像实验和CT结果，均证实共培养后鼻咽癌细胞的骨转移倾向性和骨骼溶蚀能力显著增强。伤口愈合实验证明与间充质干细胞共培养后，鼻咽癌细胞HK1和HNE1的迁移能力明显增强。流式细胞术、Alizarin Red S染色以及碱性磷酸酶染色实验证明间充质干细胞促进鼻咽癌细胞HK1、5-8F、6-10B胞内钙离子浓度增加，产生钙沉积，碱性磷酸酶表达增高。细胞因子芯片结果和皮下移植瘤切片免疫组化结果证实间充质干细胞促进鼻咽癌细胞的骨桥蛋白表达。以上实验结果揭示了间充质干细胞与鼻咽癌细胞共培养后，促使鼻咽癌细胞发生“骨拟态”，增强其骨转移倾向性和骨溶蚀能力。　　[间充质干细胞通过一氧化氮自分泌和旁分泌机制促进肿瘤细胞的侵袭转移能力]　　从鼻咽癌细胞自分泌机制着手，通过WesternBlot、免疫荧光、伤口愈合实验方法证明间充质干细胞激活鼻咽癌细胞iNOS表达，合成分泌NO，使其运动迁移能力增强;并用流式细胞术和激光共聚焦实时动态检测肿瘤细胞内钙离子振荡变化，证实NO引起细胞内钙振荡加剧和内钙增加，从而激活鼻咽癌细胞内钙调蛋白和钙调蛋白结合蛋白的表达，促进其侵袭伪足的形成。另一方面从肿瘤环境中的间充质干细胞合成分泌NO的旁分泌机制研究，利用免疫荧光、流式细胞术的实验方法，证实NO是引起鼻咽癌细胞内钙增加，促进其侵袭伪足聚合的重要因素。　　另外，通过激光共聚焦3D拍摄、明胶酶谱法、免疫共沉淀的实验方法，证实间充质干细胞通过一氧化氮，促进鼻咽癌细胞形成的侵袭伪足，侵袭伪足上招募有多种基质溶解酶和骨桥蛋白，是鼻咽癌细胞基质溶解和骨质溶蚀的核心组件。　　综上所述，我们通过研究间充质干细胞与鼻咽癌细胞的相互作用，证实了骨髓间充质干细胞在肿瘤环境中向造血系细胞分化，进而分化为巨噬细胞。这些分化而来的巨噬细胞合成分泌NO，通过旁分泌机制，以及分泌IL-1、IL-2、GM-CSF等细胞因子，激活鼻咽癌细胞iNOS的表达，通过自分泌机制产生并释放NO;引起鼻咽癌细胞内钙增加和钙振荡加剧。从而激活钙调蛋白和钙调蛋白结合蛋白的表达，并聚合形成侵袭伪足。侵袭伪足通过招募骨桥蛋白及多种基质溶解酶，使鼻咽癌细胞的侵袭转移能力、骨转移倾向性和骨溶蚀能力增强。