背景:胶质母细胞瘤（GBM）是一种极为致命的中枢神经系统肿瘤。目前临床仍以手术切除结合放疗、化疗等治疗方式为主。尽管近年来免疫疗法在多种血液和实体肿瘤已经取得了显著效果,但其在胶质瘤的治疗上并不理想,主要原因是胶质瘤复杂的免疫微环境。研究发现,胶质瘤中包括肿瘤细胞及多种免疫细胞的免疫逃逸,肿瘤细胞产生的多种因子对免疫细胞的促瘤性改造使得胶质瘤处于多因子、多细胞的复杂抑制性免疫微环境。近年来通过对胶质瘤患者的bulk RNA测序和scRNA测序,加深了研究者对胶质瘤微环境中肿瘤细胞和免疫细胞间相互调控网络的认知。中性粒细胞作为人体内重要的一类免疫细胞,越来越多的研究发现,其在肿瘤发生、发展及转移中发挥了关键作用,并且研究报道,胶质瘤中的中性粒细胞具有明显的促瘤特性。此外,胶质瘤细胞的恶性增殖,使其存在广泛的缺氧微环境,从而处于高度氧化应激状态,其中HMOX1这一经典的抗氧化酶在胶质瘤中表达显著上调,并且与患者不良预后高度相关,提示其可能参与了胶质瘤恶性进程。有研究报道HMOX1可调控胶质瘤细胞干性特征,并且在肿瘤细胞中的异常表达可通过调节巨噬细胞向M2-like极化影响抗肿瘤免疫反应,但其对中性粒细胞的作用和调节机制并不清楚。目的:本研究通过体内外实验探究胶质瘤肿瘤细胞中的Hmox1对中性粒细胞功能的调控作用及免疫微环境的影响,明确胶质瘤中抗氧化基因Hmox1调节中性粒细胞的作用机制。方法:1.通过TCGA、CGGA等数据库分析胶质瘤患者HMOX1表达与生存的关系,并通过免疫荧光和western-blot在小鼠及人胶质瘤样本验证Hmox1的表达差异。2.小鼠颅内移植Hmox1敲除的GL261-luc胶质瘤细胞,通过活体成像监测颅内肿瘤生长情况,组织免疫荧光染色检测肿瘤增殖、凋亡水平。3.构建Hmox1敲降的人和鼠胶质瘤细胞系或使用Hmox1酶活性抑制剂Zn PPIX处理胶质瘤细胞系,通过CCK8及平板克隆形成实验验证Hmox1的缺失对胶质瘤细胞生长的影响。4.通过TCGA-GBM数据及敲低Hmox1细胞系的RNA-seq进行分析,预测Hmox1与中性粒细胞的相关性,采用免疫荧光染色在人和小鼠的组织切片上染色验证中性粒细胞表达和分布。5.利用流式和免疫荧光检测Hmox1敲降后小鼠胶质瘤中中性粒细胞和巨噬细胞等浸润的变化。6.GSEA分析胶质瘤Hmox1高低表达组中富集的信号通路,并通过Western-blot实验验证。7.通过Transwell实验检测Hmox1敲降小鼠胶质瘤细胞上清对小鼠骨髓中性粒细胞趋化作用的改变。8.在Hmox1敲降的小鼠细胞培养上清处理小鼠骨髓中性粒细胞后,运用qRT-PCR实验检测中性粒细胞关键调控基因表达变化。利用流式细胞技术检测中性粒细胞ROS及凋亡的改变。结果:1.Hmox1在胶质瘤异常高表达并与预后相关,干扰Hmox1表达不影响胶质瘤细胞增殖。2.在胶质瘤细胞中敲降Hmox1后,p38MAPK信号通路磷酸化水平下降。3.GBM细胞中敲降Hmox1后,培养上清处理对中性粒细胞的趋化没有明显改变。4.Hmox1敲降的胶质瘤中中性粒细胞浸润降低,并伴随其凋亡增加。结论:本课题阐述胶质瘤中HMOX1表达不影响肿瘤细胞自身的增殖和凋亡,但可以通过P38MAPK信号通路调节肿瘤细胞中细胞因子的分泌,从而影响中性粒细胞的凋亡和功能。