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背景:研究显示姜黄素在多种实体肿瘤中具有抗肿瘤效应,而Wnt/β-catenin信号通路是调节肿瘤化疗敏感性的重要机制之一。本课题将在细胞水平上观察姜黄素在结肠癌细胞中的抗肿瘤活性,并揭示姜黄素调节结肠癌细胞对5-氟尿嘧啶/顺铂(5-FU/DDP)化疗敏感性的可能机制。目的:(1)体外实验初步确认姜黄素在不同结肠癌细胞系中的抗肿瘤活性;(2)观察姜黄素联合5-氟尿嘧啶/顺铂(5-FU/DDP)对结肠癌细胞增殖、侵袭、迁移及凋亡的影响;探讨姜黄素抑制结肠癌细胞生长活性及其增强结肠癌细胞对5-FU/DDP化疗敏感性的可能机制。方法:(1)体外培养结肠癌SW480和SW620细胞株:分别与不同浓度梯度的姜黄素共培养24h和48 h。采用MTT法检测增殖抑制率,计算不同细胞株的IC50;流式细胞术检测细胞凋亡率;Transwell和划痕实验分别检测细胞侵袭、迁移能力;Western-blot检测凋亡相关蛋白(Bax、Bcl2、caspases)的表达。(2)体外培养结肠癌SW480和SW620细胞株;姜黄素联合5-FU或DDP处理结肠癌细胞SW480和SW620。采用MTT法检测细胞增殖抑制率;流式细胞术检测细胞凋亡率;Transwell和划痕实验分别检测细胞侵袭、迁移能力;Western-blot 检测 Wnt/β-catenin 信号通路相关蛋白 Axin,β-catenin,EpCAM,TERT和DCAMKL-1的表达水平。结果:(l)姜黄素处理结肠癌SW480、SW620细胞24 h和48 h后,MTT结果显示,姜黄素处理组同空白对照组细胞增殖相对抑制率明显增加,且差异具有统计学意义(P<0.05);此外,姜黄素对结肠癌细胞系SW480和SW620的增殖抑制作用呈时间、浓度依赖性;根据增殖抑制率结果计算半数抑制浓度(IC50),结果显示SW480细胞系IC50值在24 h和48 h分别约为36和15 μM;SW620细胞系24h和48h IC50值分别约为34和13 μM,不同细胞系之间各时间点的IC50值无明显差别,其差异无统计学意义(P>0.05);姜黄素处理组SW480和SW620细胞凋亡凋亡率较对照组均明显增加,且差异均具有统计学意义(P<0.05);与此同时,姜黄素明显抑制结肠癌细胞的侵袭、迁移能力,同对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.05);Western-blot结果显示,姜黄素(IC50)处理后,SW480和SW620细胞抗凋亡蛋白Bcl-2表达明显降低,同对照组比较,差异均具有统计学意义(p<0.05);此外凋亡蛋白Bax、Caspase-3、Caspase-8与Caspase-9的表达均明显高于对照组,且差异具有统计学意义(P<0.05)。(2)姜黄素联合5-FU/DDP处理结肠癌SW480、SW620细胞24 h和48 h后,MTT结果显示,联合用药组细胞的增殖受到明显抑制,同5-FU或DDP单独用药组比较,联合用药组增殖相对抑制率均明显高于5-FU组和DDP组,且差异均具有统计学意义(P<0.05);经姜黄素联合5-FU/DDP处理组细胞凋亡率明显高于姜黄素组、5-FU组和DDP组,且差异均具有统计学意义(P<0.05);此外,联合用药组细胞的侵袭、迁移能力明显受抑制,同单独用药药组相比,差异均具有统计学意义(P<0.05)。Western-blot结果显示,联合用药组同单独用药组比较,进一步抑制Bcl-2的表达,并促进Bax、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9的表达,上述差异均具有统计学意义(P<0.05)。联合用药组Wnt/β-catenin信号通路蛋白Axin表达明显升高,与单用药组相比,差异具有统计学意义(P<0.05);此外,β-catenin、EpCAM,TERT 和 DCAMKL-1 表达水平却明显低于单用药组,且差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)体外证实姜黄素对结肠癌SW480和SW620细胞系具有生长抑制和增殖毒性作用,姜黄素通过抑制肿瘤细胞的侵袭、迁移能力,并促进肿瘤细胞凋亡,继而在结肠癌细胞中发挥抗肿瘤效应。(2)姜黄素可以增加结肠癌细胞系SW480和SW620对5-FU/DDP的化疗敏感性,而姜黄素对Wnt/β-catenin信号通路的调节作用是其增强结肠癌细胞化疗敏感性的可能机制。该发现为姜黄素在结肠癌中的发挥抗肿瘤作用进一步提供了理论依据。