现如今，肿瘤是危害人类健康最严重的疾病之一。在我国，近年来恶性肿瘤已成为死因谱中第一位的死亡原因，严重危害人们的健康和生命。因此，肿瘤的预防和控制已经成为当前最重要的卫生工作之一。研究表明，人类约有40%~60%的肿瘤是由化学因素引起的，而化学因素又主要与饮食有关。因此，对肿瘤的膳食预防是一项积极的防癌策略。近几年，膳食中的抗癌、防癌物质已经成为肿瘤化学预防的研究热点。牛磺酸(Taurine，Tau)是具有简单化学结构的含硫氨基酸。人体内Tau的含量较高，约占人体体重的0.1%，几乎全部以游离形式存在于所有脏器中。大量的国内外研究及临床应用发现，Tau具有广泛的生理功效，是机体内源性抗损伤物质，但是关于Tau抗肿瘤作用方面的研究较少，作用机制也尚未明确。目的：观察Tau对肿瘤细胞凋亡的影响，并探讨其可能的作用机制。方法：检测Tau对肿瘤细胞生长的影响。实验采用4株肿瘤细胞和1株人正常细胞，分别是人乳腺癌细胞MCF-7（p53野生型，p53+/+）和MDA-MB-231（p53突变型，p53-/-）、人结肠癌细胞LoVo（p53+/+）和HT-29（p53-/-）以及人胚肾细胞293T。用不同浓度（0mM、10mM、20mM、40mM、80mM、160mM）的Tau分别处理4株肿瘤细胞和人胚肾细胞一定时间后，MTT检测其细胞活性的改变；应用流式细胞术检测肿瘤细胞凋亡率的改变；应用Hoechst33342核染法观察肿瘤细胞凋亡的形态学改变；RT-PCR和Western blot方法检测PUMA及凋亡相关基因BAX、Bcl-2的mRNA及蛋白水平的表达变化；分光光度法检测MDA-MB-231的Caspase-3活性变化。应用脂质体转染的方法将PUMA特异性siRNA（PUMA-siRNA，si-PUMA）转染人结肠癌细胞LoVo，检测PUMA沉默后对Tau诱导肿瘤细胞凋亡的影响。用lipofectamine2000（lipo2000）包裹不同浓度的带有荧光标记的FAM-siRNA（si-FAM）转染LoVo细胞，检测其转染效率。在筛选si-PUMA片段的实验中，将实验分为6组：①Control组，②siRNA片段Ⅰ，③siRNA片段Ⅱ，④siRNA片段Ⅲ，⑤阳性对照组（Positive Control，PC），⑥阴性对照组（Negative Control，NC），并转染48h后，用RT-PCR和Western blot方法检测各组PUMA表达情况，筛选出沉默效率较高的si-PUMA片段。为检测PUMA对Tau诱导肿瘤细胞凋亡的影响，采用瞬时转染法将si-PUMA转染LoVo细胞，实验分为4组：①Control组，②NC组，③si-PUMA组，④si-PUMA+Tau80mM组。实验于48h后，采用流式细胞术检测LoVo的细胞凋亡率；Western blot方法检测PUMA及凋亡相关基因BAX、Bcl-2蛋白的表达变化。结果：随着Tau浓度和处理时间的增加，4株肿瘤细胞的增殖活性均出现降低趋势，Tau对肿瘤细胞的抑制率出现逐渐升高趋势。计算Tau作用48h后的IC50发现，人乳腺癌细胞MCF-7（p53+/+）的IC50（133.61mM）比MDA-MB-231（p53-/-）的IC50（127.21mM）大1.05倍，人结肠癌细胞LoVo（p53+/+）的IC50（297.81mM）比HT-29（p53-/-）的IC50（45.66mM）大4.76倍，提示Tau对p53-/-肿瘤细胞抑制作用更加明显。但Tau作用于正常人胚肾细胞293T24h和48h后，其细胞活性并无显著性影响，只是在72h后的较高浓度组对293T细胞出现轻微抑制，这就提示Tau对人正常细胞的增殖影响并不明显。流式细胞术结果发现，随着Tau浓度的增加，两组肿瘤细胞的凋亡率均逐渐升高，并且p53-/-细胞比p53+/+细胞的凋亡率增加更加明显，这与MTT结果相似。Hoechst33342核染色发现，Tau80mM处理48h后，肿瘤细胞的细胞核均出现不同程度的致密浓染或碎块状致密浓染的典型的细胞凋亡形态。RT-PCR图像分析显示：随着Tau浓度的增加，两组肿瘤细胞的促凋亡基因PUMA，BAX mRNA表达水平都出现上调，抗凋亡基因Bcl-2mRNA表达水平出现下调。Western blot结果显示：随着Tau浓度的增加，两组细胞中促凋亡蛋白PUMA和BAX水平出现明显上调，抗凋亡蛋白Bcl-2水平明显下调。Caspase-3活性检测发现，Tau处理MDA-MB-231细胞48h后，Caspase-3活性显著升高，Tau40mM是Control组的（1.33±0.13）倍，Tau80mM是Control组的（3.25±0.16）倍，Tau160mM是Control组的（4.39±0.24）倍。不同浓度的si-FAM转染LoVo细胞，表现出不同的转染效率。当si-FAM浓度为100nM时转染效率比较高，为61.34%。RT-PCR和Western blot结果发现，3个siRNA片段都不同程度的下调了PUMA mRNA和PUMA蛋白的表达，其中siRNA片段Ⅱ下调PUMA表达效果最显著。siRNA特异性干扰LoVo细胞PUMA基因表达后，si-PUMA组的早期凋亡率（5.16±0.19）%和晚期凋亡率（4.29±0.35）%较Control组早期凋亡率（9.39±0.32）%和晚期凋亡率（7.50±0.34）%相比均明显降低，差异有统计学意义（P<0.05）。si-PUMA+Tau组的早期凋亡率（9.52±0.35）%和晚期凋亡率（9.28±0.11）%与si-PUMA组相比均出现升高，差异有统计学意义（P<0.05）。而si-PUMA+Tau组早期凋亡率与Control相比没有明显差异，但是其晚期凋亡率较Control组（7.50±0.34）%相比出现升高。Westernblot结果显示：特异性干扰LoVo细胞PUMA表达后，si-PUMA组的PUMA和BAX蛋白表达下调，Bcl-2蛋白表达上调，与Control相比有显著性差异。继续用Tau80mM处理，与si-PUMA组相比，si-PUMA+Tau组PUMA和BAX蛋白表达出现轻度上调，Bcl-2蛋白表达出现轻度下调，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：1、Tau具有抑制乳腺癌与结肠癌细胞增殖，并促进其凋亡的作用，从而达到一定程度防治肿瘤的效果，并且Tau对p53-/-肿瘤细胞比对p53+/+肿瘤细胞的抑制作用更加明显。2、Tau的促凋亡作用可能通过上调PUMA表达，进而引起BAX表达上调和Bcl-2表达下调，最终导致Caspase-3的活性增高介导的。3、Tau上调促凋亡蛋白PUMA的表达与肿瘤细胞的p53状态没有关系。4、促凋亡蛋白PUMA是Tau诱导肿瘤细胞凋亡的关键分子。