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目的:肿瘤的生长和转移依赖于新生血管生成,而肿瘤新生血管缺乏平滑肌层,血管的不稳定性为肿瘤的侵袭和转移提供了条件。近年来,有关肿瘤血管生成的研究主要集中于肿瘤细胞与内皮细胞的相互作用。肿瘤发生过程对血管平滑肌细胞(VSMC)特性有何影响至今尚无研究报道。本研究采用肿瘤条件培养基(TCM)模拟肿瘤发生微环境,观察肿瘤细胞对VSMC增殖的影响,并探讨其分子机制,为抗肿瘤药物的开发提供新思路和作用靶标。方法与结果:1 TCM抑制VSMC增殖MTT分析与细胞计数结果显示,与对照组相比,不同浓度TCM孵育VSMC 24 h,VSMC增殖活力与细胞数量均明显下降(P<0.05),且随TCM稀释倍数增多,其对VSMC增殖活力与细胞数量的抑制作用减弱。2 TCM不影响VSMC中PCNA的表达为了确定VSMC增殖活力下降的机制,用Western blot检测增殖标志物PCNA(增殖细胞核抗原)。结果显示,TCM孵育VSMC 24 h并未影响PCNA的表达。因此推测,VSMC增殖活力的降低、细胞数量的减少,可能并非通过增殖抑制,而是凋亡诱导的结果。3 TCM诱导VSMC凋亡Annexin V-FITC/PI试剂盒可检测细胞的早期、晚期凋亡活性,处理后的样品可用流式细胞仪和荧光显微镜检测。流式细胞术结果显示,TCM组的细胞凋亡高于对照组16.58±3.14%(P<0.01),其中早期凋亡前者高于后者11.07±2.47%(P<0.01),晚期凋亡前者高于后者5.51±0.79%(P<0.01)。荧光显微镜结果也显示,TCM组的细胞凋亡明显高于对照组。JC-1试剂盒可检测膜电位的改变,从而反映细胞的早期凋亡情况。荧光显微镜结果显示,TCM组的早期细胞凋亡明显高于对照组。TUNEL试剂盒可检测细胞凋亡晚期过程中细胞核DNA的断裂情况。荧光显微镜结果显示,TCM组的晚期细胞凋亡明显高于对照组。4 TCM诱导VSMC中Caspase-3的活化Caspase-3为细胞凋亡关键执行分子,正常以酶原(32KD)的形式存在于胞浆中,其在凋亡早期阶段被激活,活化的Caspase-3由两个大亚基(17KD)和两个小亚基(12KD)组成,细胞凋亡的晚期和死亡细胞中,Caspase-3活性明显下降。Western blot结果显示,与对照组相比,TCM组的pro-Caspase-3表达量减少(P<0.05),而cleaved-Caspase-3表达上调(P<0.01)。表明TCM可诱导VSMC中Caspase-3的活化,进而诱导细胞凋亡。5 TCM诱导VSMC中Bax的表达,抑制Bcl-2的表达Bcl-2家族的表达和调控是影响细胞凋亡的关键因素之一,在细胞凋亡信号转导途径中发挥重要作用。Bcl-2和Bax分别是Bcl-2家族中最有代表性的抑制凋亡和促进凋亡基因。Western blot结果显示,与对照组相比,TCM组Bcl-2表达量减少,而Bax表达上调,Bax/Bcl-2比率升高(P<0.01)。表明TCM可通过增强Bax表达活性、下调Bcl-2诱导细胞凋亡。结论:1 TCM诱导VSMC凋亡,是肿瘤组织血管结构异常的机制之一。2 TCM通过线粒体通路诱导VSMC凋亡,并涉及Caspase级联反应。