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研究背景和目的胃癌的侵润和转移是胃癌致死和复发率居高不下的关键因素，近期研究发现，胃癌中肿瘤起始细胞标志物CD133的表达与胃癌的侵润转移相关，在血液中检测CD133的表达可预测肿瘤复发。SDF-1α/CXCR4轴对多种肿瘤有调控作用，其对胃癌也有上调多种基因的表达。我们前期研究表明，胃癌标本中，CXCR4和CD133表达有相关性，且两者都与与肿瘤的侵润深度和淋巴结转移率呈正相关。提示SDF-1α/CXCR4轴对胃癌中CD133表达有调控作用，但是具体分子生物学机制未有报道，本课题将在前期实验的基础上，进一步筛选和探讨SDF-1α/CXCR4轴下游和CD133上游间的信号通路，以期阐明SDF-1α/CXCR4轴对胃癌CD133表达分子信号机制。研究方法正常条件下培养人胃癌KATO-Ⅲ细胞，免疫细胞化学染色检测胃癌KATO-III细胞系中CXCR4、Akt、p-Akt及CD133的表达。应用含SDF-1α培养液，作用于细胞，采用半定量反转录聚合酶链反应（RT-PCR）、蛋白免疫印迹法（Western blot）检测KATO-Ⅲ中CD133mRNA和蛋白的表达。筛选出合适浓度的CXCR4特异性抑制剂AMD3100预处理KATO-Ⅲ细胞，然后再用SDF-1α刺激已预处理的细胞，收集细胞，采用RT-PCR和Western blot法检测CXCR4、CD133的表达。了解SDF-1α/CXCR4轴对CD133表达的影响。筛选出合适浓度的PI3K特异性抑制剂LY294002预处理KATO-Ⅲ细胞，然后再用SDF-1α刺激已预处理的细胞，收集细胞，采用RT-PCR和Western blot法检测CXCR4、Akt、p-Akt、CD133的表达。探索SDF-1α/CXCR4轴对CD133的调控是否是通过Akt信号通路来实现的。研究结果1.免疫细胞化学染色证实胃癌KATO-Ⅲ细胞呈CXCR4、Akt、p-Akt及CD133阳性表达。2. SDF-1α激活CXCR4下游PI3K/Akt信号通路，SDF-1α可诱导Akt磷酸化，即p-Akt增高。但总Akt表达未见明显改变，同时使得CD133表达增高，但CXCR4无明显变化。3. CXCR4特异性抑制剂AMD3100可有效地降低p-Akt水平，表明p-Akt水平上升SDF-1α/CXCR4轴激活引起的，同时使得CD133表达下降，据此可推测CD133的表达也是通过这条信号通路来实现调节的。4.以PI3K特异性抑制剂LY294002处理KATO-Ⅲ细胞后，结果发现，LY294002处理能显著抑制SDF-1α引起的Akt活化，即p-Akt明显被抑制。同时CD133的表达也降低。据此推测CD133的表达很有可能是通过SDF-1α/CXCR4-PI3K/Akt-CD133这条信号通路来实现调节的。研究结论1.胃癌KATO-III细胞中CXCR4、Akt、p-Akt及CD133免疫细胞化学呈阳性表达。2. SDF-1α/CXCR4轴能够显著诱导胃癌中CD133表达。3. SDF-1α/CXCR4轴可经过Akt信号通路调控CD133的表达。