胶质瘤是人类中枢系统最常见的原发恶性肿瘤，约占40-60%，局部浸润性生长是其最重要的生物学特性。目前临床治疗手段主要是手术最大程度切除肿瘤后进行辅助放、化疗，但是治疗效果却十分不理想。临床治疗失败最根本的原因是胶质瘤向正常脑组织的浸润性生长影响手术切除程度的精确判断。因此，对于胶质瘤侵袭性生长生物学机制的研究尤为重要。既往对于Toll样受体(Toll-like receptors，TLRs)功能的研究主要集中在其介导天然免疫及获得性免疫中发挥的作用这两方面，近些年研究发现TLRs同样表达于某些肿瘤细胞，且对肿瘤的发展和演进发挥重要作用。肿瘤演进是一个涉及肿瘤和宿主多方面的复杂相互作用的过程。其中，肿瘤细胞增殖、凋亡、运动迁移能力、蛋白水解酶释放等发生改变均为十分重要的研究内容。最初发现Toll蛋白表达于果蝇体内，是物种进化保留下来的保守序列。TLRs为一类病原相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)，属于Ⅰ型跨膜蛋白，是白介素1受体(Interleukin1receptor，IL-1R)超家族成员，胞外区是富含亮氨酸的重复序列，胞内区是结构保守的Toll/IL-1受体同源区(Toll/IL-1receptorhomologous region,TIR)。迄今为止，在人类和小鼠分别发现10种和12种功能TLRs，TLR1-TLR9在人类和小鼠细胞均有表达；小鼠TLR10由于反转录病毒插入而失去功能，但却发现了人类细胞不表达的TLR11、TLR12和TLR13。最初发现TLRs在人体内广泛表达于树突状细胞及巨噬细胞等免疫细胞，但近年来的研究表明，TLRs的表达不仅局限于免疫细胞，同样表达于多种肿瘤细胞，并在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。近年提出的“肿瘤干细胞(Cancer stem cells，CSCs)”理论认为，肿瘤中存在少量具有自我更新，多向分化潜能及启动与重建肿瘤组织表型能力的细胞。但是，这些CSCsTLRs的表达情况，及其对于肿瘤发展演进的作用与机制尚未见明确报道。已有文献报道，胶质瘤细胞系GL261表达TLRs，但是表达于胶质瘤干细胞(Gliomastem cells，GSCs)的TLRs究竟发挥何种生物学作用及其可能机制需要进一步探讨。为了确定胶质瘤细胞GL261上TLRs表达情况，以及探讨其是否在GSCs侵袭及迁移中发挥作用，我们首先对小鼠胶质瘤细胞上TLRs表达进行检测，然后进一步检测TLR2的表达对于GSCs侵袭迁移能力的影响，及人工合成配体Pam3CSK4激活肿瘤细胞TLR2后，细胞在mRNA水平表达基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase，MMP2)及基质金属蛋白酶-9(MMP9)的变化情况，我们还观察了TLR2对于荷瘤小鼠生存时间及肿瘤细胞向邻近正常组织浸润程度的影响。主要结果和结论如下：1.小鼠胶质瘤细胞GL261表达TLRs，经过干性鉴定的GSCs较GL261细胞侵袭及迁移能力更强，且与GL261细胞相比，GSCs在mRNA和蛋白质水平TLR2表达更高。实时荧光定量PCR检测发现，GL261在mRNA水平表达多种TLRs，其中TLR2高表达，TLR3表达水平较高，TLR1、TLR5、TLR7和TLR11则几乎不表达。运用无血清条件培养基成球培养富集细胞球，并运用免疫荧光染色对其干性进行鉴定，观察发现干性标记Nestin、Oligo2及Sox2均强阳性表达。运用半定量、实时荧光定量PCR及Western Blotting的方法，从mRNA及蛋白质水平证实，与GL261细胞相比，GSCs高表达TLR2。运用Transwell侵袭和迁移实验证实GSCs侵袭和迁移细胞数分别为GL261细胞的1.55倍和1.68倍(p＜0.05)。2.Pam3CSK4可以通过激活小鼠GSCs TLR2以增强其侵袭及迁移能力，其可能机制为Pam3CSK4使GSCs上调表达MMP2和MMP9。用1μg/ml的TLR2激动剂Pam3CSK4作用于GSCs48h后，transwell实验结果显示实验组侵袭和迁移细胞数分别为对照组细胞数的2.23和2.28倍(p＜0.05)。经实时荧光定量PCR及Western Blotting测定，慢病毒稳定干扰TLR2基因表达后，Pam3CSK4促进细胞侵袭及迁移的作用消失。实时荧光定量PCR结果证实激活TLR2可引起GSCs上调表达MMP2和MMP9，分别以4h和6h时最显著，而TLR2沉默表达后，此效应消失。3. TLR2表达对体内成瘤的影响。沉默表达GSCs TLR2后，荷瘤小鼠生存时间显著延长，而GL261细胞沉默表达TLR2对荷瘤小鼠生存时间并无明显影响。HE染色后观察发现，GSCs沉默表达TLR2后，体内肿瘤局部浸润程度减轻，但GL261TLR2沉默表达对体内胶质瘤局部浸润生长并无显著影响。