研究背景:口腔鳞状细胞癌是头颈部常见的恶性肿瘤,发病率较高,易发生远处转移。在肿瘤发生转移的过程中内皮细胞与肿瘤细胞的粘附起到了关键作用,糖萼是内皮细胞表面的重要结构,生理状态下,它的存在可以阻止肿瘤细胞与内皮细胞之间的粘附,防止转移的发生。相关研究表明糖萼的产生与流动剪切力相关,我们利用微量注射泵连接微流控芯片推动液体在微通道内形成稳定的剪切力,从而诱导糖萼的产生。目的:本研究目的是基于微流控技术构建内皮细胞糖萼模型;揭示肿瘤细胞产物对糖萼结构的影响;阐明褪黑素是否可以通过保护糖萼抑制肿瘤转移。材料方法:本研究采用的微流控芯片为玻璃和聚二甲基硅氧烷（PDMS）键和而成,PDMS膜片的制备采用光刻胶技术加工。人脐静脉内皮细胞（HUVEC）接种于微流控芯片通道表面用于模拟微血管,通过微量注射泵推动培养液在微通道内流动模拟血流,对内皮细胞施加一定的剪切力。采用荧光标记的麦胚凝集素（WGA-FITC）染色观察糖萼的形成。口腔鳞癌细胞株采用UM-SCC6细胞,收集培养72小时的细胞培养液作为条件培养基。利用基于微流控芯片的糖萼模型考察褪黑素对于受损内皮细胞糖萼模型的修复作用。结果:本研究设计的微流控芯片主要包括四条用于模拟微血管的平行的微通道,及两个进样孔。以本芯片为模型通过理论模拟计算得出不同流量条件下四条平行通道内的剪切力大小,选用的流量分别为1μL/min、0.75μL/min、0.5μL/min、0.25μL/min,在微通道底部产生的剪切力分别为0.165pa、0.124pa、0.082pa、0.041pa。将HUVEC细胞接种于微流控芯片通道内,用微量注射泵分别以1μL/min、0.75μL/min、0.5μL/min、0μL/min的流速对已有紧密连接的内皮细胞施加剪切力,作用24小时。结果表明糖萼形成的量随流速的增加而增高,当流量为0.75μL/min时,接近理论模拟计算得出的人体内静脉血管剪切力,且具有统计学意义。进而,以0.75μl/min流速对已有紧密连接的血管内皮细胞施加剪切力0天、1天、3天、5天,结果表明糖萼形成的量随时间的延长而增高,当时间大于3天时,具有明显的统计学差异。因此,我们成功构建了一个用于糖萼研究的微流控芯片模型。接下来,我们利用激光共聚焦显微镜进行断层扫描进一步观察糖萼在内皮细胞表面的分布,剪切力为0和0.124Pa,结果发现糖萼在受到剪切力刺激时分布会趋于细胞膜的顶端。进而,将UM-SCC6细胞的条件培养基加入到该模型中,分别作用1小时、6小时、12小时、24小时,结果发现糖萼的量随着条件培养作用时间的延长而减少,当作用时间大于12小时,具有明显的统计学差异。将UM-SCC6细胞的条件培养基以及浓度为0、1×10^-6mmol/m L、1×10^-3mmol/m L的褪黑素同时加入到糖萼模型中,作用24小时,结果发现糖萼的破坏随着加入褪黑素浓度的增高而受到抑制,结果有统计学意义。随后,我们将荧光标记后的UM-SCC6细胞分别加入到糖萼模型、糖萼损伤模型以及损伤抑制模型当中,结果显示,糖萼受损后肿瘤细胞的粘附数量明显增加,具有明显的统计学意义。结论:本研究基于微流控芯片技术构建了内皮细胞糖萼模型。基于该模型,我们发现口腔鳞癌细胞的条件培养基对糖萼具有破坏作用,而褪黑素可以拮抗肿瘤细胞产物造成的糖萼破坏,可以抑制肿瘤细胞对内皮细胞的粘附。