目的:多胺(polyamines)是参与哺乳动物生长发育的有机小分子,其在细胞内的过度累积与多种疾病的发生发展有关,其中肿瘤的快速生长高度依赖细胞内多胺。由此,多胺合成途径成为抗肿瘤防治研究的重要靶点,尤其是多胺的关键合成限速酶鸟氨酸脱羧酶(ornithine decarboxylase,ODC)。细胞内鸟氨酸脱羧酶与鸟氨酸脱羧酶抗酶(antizyme-1,AZ-1)和鸟氨酸脱羧酶抗酶抑制因子(antizyme inhibitor-1,AZIN-1)之间具有精密的负反馈调节机制以调节细胞内多胺的水平,但在肿瘤中这种调节作用失衡。由此,本研究的目的在于以非小细胞肺癌细胞株A549为模型,通过上调细胞内鸟氨酸脱羧酶抗酶表达和下调细胞内鸟氨酸脱羧酶抗酶抑制因子表达,分析其对鸟氨酸脱羧酶表达的调节作用,以及对细胞内多胺水平的干扰和对A549生长的抑制作用。方法:1)应用基因克隆技术大量制备pc DNA3.1-HOAZ-1质粒,并用酶切、PCR和DNA测序验证所制备的质粒;2)通过RT-PCR和Western blot法检测pc DNA3.1-HOAZ-1在A549细胞内的表达和筛选有效的AZIN-1-si RNA;3)应用RT-PCR和Western blot法检测A549细胞内转染pc DNA3.1-HOAZ-1质粒和(或)AZIN-1-si RNA对ODC的m RNA和蛋白表达水平影响;4)应用HPLC检测A549细胞转染pc DNA3.1-HOAZ-1质粒和(或)AZIN-1-si RNA后多胺水平改变;5)应用流式细术检测A549细胞内转染pc DNA3.1-HOAZ-1质粒和(或)AZIN-1-si RNA对A549细胞凋亡和细胞周期的影响。结果:1)通过基因克隆技术制备出表达人源性AZ-1的pc DNA3.1-HOAZ-1质粒,通过酶切、PCR和DNA测序验证其正确,并且在A549细胞内能够在m RNA和蛋白水平上调AZ-1表达;并筛选出有效下调AZIN-1表达的AZIN-1-si RNA672;2)在A549细胞内转染pc DNA3.1-HOAZ-1质粒和(或)AZIN-1-si RN672在m RNA和蛋白水平能有效下调ODC的表达;3)在A549细胞内转染pc DNA3.1-HOAZ-1质粒和(或)AZIN-1-si RNA672能有效降低A549细胞内多胺水平;4)在A549细胞内转染pc DNA3.1-HOAZ-1质粒和(或)AZIN-1-si RNA672有效促进A549细胞凋亡和诱导细胞周期阻滞。结论:本研究证实上调功能性AZ-1和(或)下调AZIN-1的表达可抑制A549细胞内ODC的表达,并干扰细胞内多胺水平,引起细胞周期阻滞和促进细胞凋亡。上述研究结果为肿瘤治疗提供了新的思路和新途径。