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目的:结直肠癌是世界范围内常见的恶性肿瘤之一,其死亡率总体呈上升趋势。造成结直肠癌死亡率较高的主要原因为结直肠癌易发生转移,而上皮-间质转化被认为是结直肠癌发生转移的首要环节。丁酸是不溶性膳食纤维在肠道内发酵产生的一种短链脂肪酸。研究表明丁酸可以影响结直肠癌的上皮-间质转化的进程。因此,本研究拟通过通过体外实验和体内实验,观察丁酸对结直肠癌细胞上皮-间质转化的作用,初步探讨其作用的可能机制。方法:将培养至对数生长期的鼠结直肠癌细胞CT26、人结直肠癌细胞HT29、人结直肠癌细胞SW620分别接种于96孔板中,加入1.25 mM、2.5 mM、5 mM、10 mM丁酸钠(NaB)进行干预,另设空白对照组。应用CCK8实验测定不同浓度丁酸对3种不同结直肠癌细胞的增殖抑制作用,伤口愈合实验和transwell小室迁移实验检测丁酸对3种不同结直肠细胞的迁移能力的影响,Matrigel侵袭实验检测丁酸对3种结直肠癌细胞侵袭力的影响,细胞-基质粘附实验检测丁酸对3种结直肠癌细胞与细胞外基质间粘附力的影响,采用实时定量PCR(RT-PCR)方法和Western-blot方法分别检测丁酸对细胞上皮-间质转化相关蛋白,转化生长因子(TGF-β)、E-钙黏蛋白(E-Cadherin)、波形蛋白(Vimentin)mRNA和蛋白的影响。在无菌条件下,于小鼠盲肠浆膜层下注射细胞悬液0.2 mL(细胞浓度为2×10~6个/mL),建立原位结直肠癌肝转移模型。按体重将小鼠随机分为4组,即丁酸高剂量组(三丁酸甘油酯3g/kg)、丁酸中剂量组(三丁酸甘油酯1 g/kg)、丁酸低剂量组(三丁酸甘油酯0.3 g/kg)、生理盐水组,每组15只小鼠。每周称重一次。各组均采用灌胃方式进行干预,术后第3天开始,每日灌胃一次,连续灌胃40天。实验结束后,脱颈椎处死小鼠,记录小鼠的肿瘤质量及肝转移数量。采用RT-PCR方法检测TGF-β、E-Cadherin、N-钙黏蛋白(N-Cadherin)、Vimentin、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)mRNA的表达,Western-blot方法检测TGF-β、E-Cadherin、N-Cadherin、Vimentin蛋白的表达变化,免疫组化方法检测MMP-2、MMP-9蛋白的表达变化。结果:CCK8实验结果显示不同浓度丁酸干预后,CT26、HT29、SW620细胞的增殖能力均被明显抑制(F值分别为281.899、13.009、116.209;P<0.001),且随着干预浓度的增加呈现剂量效应关系。伤口愈合实验、Transwell小室迁移实验结果显示丁酸可以显著抑制3种结直肠癌细胞株的迁移能力,且随着干预浓度的增加呈剂量效应关系(F=2.028~640.901,P<0.05)。Matrigel侵袭实验发现丁酸能显著抑制3种结直肠癌细胞株的侵袭能力(F值分别为1145.075、195.888、390.464;P<0.001),且干预浓度越高对结直肠癌细胞的抑制作用越明显。细胞-基质粘附实验结果显示丁酸显著降低了3种结直肠癌细胞株与细胞外基质的粘附能力,且随着干预浓度的增大,对结直肠癌细胞的粘附能力抑制效果越明显(F值分别为8.079、6.171、14.874;P<0.005)。不同浓度丁酸干预后均可抑制CT26、HT29、SW620细胞中TGF-β、Vimentin蛋白表达,促进E-Cadherin的mRNA和蛋白表达(F=4.041~451.611,P<0.05)。动物实验结果显示,丁酸低、中、高剂量组的结直肠癌肝转移率分别为7.14%、0.00%、14.29%,均低于对照组30.77%的结直肠癌肝转移率。RT-PCR实验和Western-blot实验结果显示,与对照组相比丁酸能显著降低TGF-β、Vimentin、N-Cadherin、MMP-2、MMP-9 mRNA和蛋白表达,促进E-Cadherin的mRNA和蛋白表达(F=1.593~862.335,P<0.05)。结论:1.丁酸对CT26、HT29、SW620细胞的增殖、迁移、侵袭和粘附能力均具有抑制作用。2.丁酸对原位结直肠癌肝转移模型小鼠的肝转移具有抑制作用。3.丁酸可通过抑制上皮-间质转化相关蛋白TGF-β、Vimentin、N-Cadherin、MMP-2、MMP-9的表达,促进E-Cadherin的表达,从而达到抑制结直肠癌上皮-间质转化的作用。4.丁酸可通过抑制结直肠癌细胞的上皮-间质转化抑制结直肠肿瘤的肝转移。