癌症作为一种全球性疾病,无论其发病机制还是治疗作用的研究一直是生物医学的研究热点。癌细胞转移是很多恶性肿瘤难以治愈和复发的关键一步,其中上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)赋予细胞转移和入侵的能力,被普遍认为是肿瘤发生转移过程的第一步。已有的研究报道了维生素C(VC)对胰腺癌、前列腺癌、肺癌等有一定的治疗作用,但是其作用机制存在广泛争议,在乳腺癌中的作用也不甚明确。因此,本课题拟探究不同剂量VC对肿瘤的治疗作用,并着重在乳腺癌并研究其发挥作用的机制。目的:观察肿瘤细胞系在不同剂量VC作用后,其增殖、凋亡、迁移和侵袭能力及相关信号通路的改变,并进一步探索VC发挥作用的机制。方法:以人乳腺癌细胞Bcap37、MDA-MB-453、前列腺癌细胞PC3、胃癌细胞MGC803和小鼠路易斯肺癌LLC及人正常乳腺上皮细胞MCF 10A为体外研究对象,分别给予低(0.01mM)、中(0.1mM)、高(2mM)剂量的VC。采用CCK8法检测细胞增殖,划痕愈合实验和transwell小室实验分别评价细胞迁移和侵袭能力;蛋白免疫印记法和细胞免疫荧光检测上皮和间质蛋白表达情况。体内实验以裸鼠为研究对象,测量荷瘤小鼠的肿瘤大小和转移程度,使用高效液相测量转基因小鼠Gulo-/-小鼠在不同剂量VC作用下血清和组织中VC含量。结果:在细胞上,高剂量VC作用下,多种肿瘤细胞增殖受到抑制。以Bcap37和MDA-MB-453为例,与VC完全剥夺组相比,细胞增殖受到显著抑制(Relative cell viability=28.4±0.3%;26.6±0.2%),而人正常乳腺上皮细胞增殖无显著性改变。在中剂量VC作用下,多种肿瘤细胞增殖得以促进。进一步结果显示高剂量VC可下调Bcap37细胞和MDA-MB-453细胞中Glut1转运蛋白表达和mTOR信号通路活性,且在Bcap37细胞乳酸分泌量明显减少。然而,在MCF 10A细胞中,并未观察到Glut1转运体表达量、mTOR信号通路活性以及乳酸分泌含量的改变。另外,乳腺癌细胞Bcap3 7和MDA-MB-453在高剂量VC作用下细胞迁移和侵袭均受到明显抑制。TGF-β1诱导的上皮-间质转化中,高剂量VC可显著缓解其诱导作用,且增加上皮细胞标志物E-cadherin表达并减少间质细胞标志物Vimentin表达。并且在细胞功能实验中,划痕愈合和transwell小室迁移结果同样证明高剂量VC对TGF-β1诱导作用的挽救能力。在动物水平上,Gulo-/-小鼠在接种Bcap37细胞后,高剂量VC显著地减小了肿瘤体积,并具有维持荷瘤小鼠体重的作用。通过高效液相色谱法测得的VC含量进一步说明在细胞实验部分VC剂量设置的合理性。接种了 Bcap37细胞的裸鼠在接受腹腔注射高剂量维生素C后,肿瘤重量明显减小,肺转移率显著下降,且免疫组化结果显示,间质标志物Vimentin在VC治疗组较未给予VC组显著减少。结论:高剂量维生素C抑制细胞增殖并促进其凋亡,这一作用可能与抑制细胞能量摄取有关;高剂量维生素C还能抑制乳腺癌细胞转移,其机制可能与抑制上皮-间质转化有关。因此,日常摄取的水溶性维生素C在高剂量下可能作为抗肿瘤治疗的潜在治疗药物。