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胶质母细胞瘤是颅内恶性程度最高的胶质瘤,由于肿瘤细胞易于向周围脑组织侵袭、迁移,尽管采用了手术切除、放疗及化疗等综合治疗措施,亦不能阻止肿瘤的复发以及明显地改善其预后。恶性胶质瘤的侵袭性生物学行为是肿瘤原位复发及远隔迁移的重要原因。侵袭是一个多因素参与的、多环节的复杂过程。趋化因子CXCL12又名基质细胞衍生因子1(SDF1),与其受体CXCR4在胶质瘤中均有表达,并且随着胶质瘤恶性程度的升高二者表达量也增加。有研究证明CXCL12/CXCR4参与胶质瘤的侵袭和迁移,但是具体机制尚不清楚。本研究将检测胶质母细胞瘤微环境中CXCL12/CXCR4的表达,并探讨其在肿瘤侵袭、迁移中的作用,分为以下两个部分：1.胶质母细胞瘤微环境中CXCL12/CXCR4蛋白表达分布特征。收集天津医科大学总医院神经外科2009年9月到2012年6月期间手术切除的脑肿瘤(据WHO中枢神经系统肿瘤2007年分类标准)确诊为胶质母细胞瘤的标本45例,另取同期5例颞叶内侧型癫痫手术切除脑组织为对照标本。每例肿瘤通过术中导航影像引导选取肿瘤中心组织、肿瘤和水肿交界区组织以及瘤周白质,进行免疫组织化学染色。免疫组织化学染色检测发现,在瘤中心,CXCL12在血管内皮细胞内以及坏死区周围细胞均有表达,CXCR4在血管周围细胞及坏死区周围细胞表达,MMP-9在坏死区周围细胞表达；在交界区,CXCL12在增殖血管内皮细胞表达,CXCR4在增殖血管周围细胞表达,MMP-9在增殖血管区域表达；在瘤周白质,可见CXCL12、CXCR4及MMP-9的散在表达：在对照组中,CXCL12呈散在的弱阳性表达,CXCR4无表达。从肿瘤中心到瘤周组织CXCL12、CXCR4及MMP-9的表达水平均呈现减弱的趋势。不同区域组织中CXCL12/CXCR4和MMP-9的表达呈正相关(CXCL12与MMP-9, r=0.769, P＜0.01; CXCR4与MMP-9, r=0.948, P＜0.01)。2.CXCL12/CXCR4在恶性胶质瘤侵袭和迁移中的作用。选取U251、LN229、SNB19三种恶性胶质瘤细胞系,观察HUVEC培养上清对三种恶性胶质瘤细胞迁移的趋化作用,结果显示加入CXCR4抑制剂AMD3100的处理组迁移的细胞数较单纯HUVEC培养上清组减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。用CXCL12(终浓度为100nmol/ml)和AMD3100(终浓度为25μg/m1)处理三种细胞系,用RT-PCR方法检测同种细胞系不同处理组细胞MMP-9在mRNA水平上的表达,用Western blot方法检测同种细胞系不同处理组细胞MMP-9在蛋白水平上的表达,U251细胞MMP-9mRNA对照组表达值为0.2944±0.042,CXCL12处理组为0.968±0.065,AMD3100组为0.187±0.028；U251细胞MMP-9蛋白对照组表达值为0.449±0.026,CXCL12处理组为0.605±0.011,AMD3100组为0.358±0.009;LN229细胞MMP-9mRNA对照组表达值为0.265±0.032,CXCL12处理组为0.853±0.054,AMD3100组为0.107±0.024；LN229细胞MMP-9蛋白对照组表达值为0.445±0.022,CXCL12处理组为0.771±0.020,AMD3100组为0.3244±0.021；SNB19细胞MMP-9mRNA对照组表达值为0.279±0.039,CXCL12处理组为0.902±0.057,AMD3100组为0.1244±0.031；LN229细胞MMP-9蛋白对照组表达值为0.425±0.024,CXCL12处理组为0.625±0.019,AMD3100组为0.368±0.021；三种细胞系各个处理组MMP-9在mRNA和蛋白水平上的表达均显示：CXCL12处理组>对照组>AMD3100处理组,差异有统计学意义(P<0.05)。用免疫荧光方法(鬼笔环肽染肌动蛋白)检测同种细胞系不同处理组细胞肌动蛋白重构情况,发现CXCL12处理组肌动蛋白成丝状聚合排列,AMD3100处理组未见明显丝状排列。结论：1.CXCL12/CXCR4在胶质母细胞瘤中心、肿瘤与周围组织的交界区以及肿瘤周围水肿区白质的微环境中均有表达,表达水平从病灶内向外周白质逐渐降低。2.胶质母细胞瘤生长的微环境中CXCL12/CXCR4介导了血管周围的肿瘤细胞分布,这种分布特征表现出了恶性胶质瘤细胞沿血管基底膜向外迁移的方式和路径。3.恶性胶质瘤中CXCL12/CXCR4可能通过促进肿瘤细胞MMP-9的分泌,增强肿瘤细胞的侵袭能力。4.恶性胶质瘤中CXCL12/CXCR4可能通过促进肿瘤细胞肌动蛋白丝状聚合,增强肿瘤细胞向周围脑组织的迁移能力。CXCR4可作为潜在治疗靶点来抑制胶质瘤细胞的侵袭与迁移。