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直肠癌细胞中环氧合酶1的下调通过NF-kB通路诱导细胞凋亡结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是消化系统中常见几大恶性肿瘤之一,其发病早期症状不明显,结直肠癌的发病率和致死率较高并且近年来呈逐年上升的趋势。因此,了解结肠癌细胞的分子调控特征不仅有助于研究疾病病理学和新的治疗靶点的识别机制,而且是早期发现、预防和临床干预的潜在生物标志物。流行病学研究表明,环氧合酶-1(cyclooxygenase-1,COX-1)对结肠癌发生有积极作用。然而,COX-1基因在结直肠癌细胞中的作用机制仍不是十分清楚。在本研究中,COX-1基因在患者的结直肠组织和CRC细胞株HCT116细胞和HT29细胞中显着上调。因此,为了确定选择性抑制COX-1基因的表达是否可以延缓或阻止癌症的发展以及澄清COX-1基因在CRC细胞中的作用机制,我们通过使用shRNA下调HCT116和HT29结肠癌细胞中COX-1基因的表达。研究发现,在HCT116和HT29结肠癌细胞株中特异性沉默COX-1会影响线粒体功能导致三磷酸腺苷(ATP)的生产受到抑制,诱导细胞内活性氧(ROS)生成,并使线粒体膜发生去极化现象,最终导致细胞色素c从线粒体释放到胞浆中触发半胱天冬酶(Caspase)依赖性线粒体凋亡。此外,通过抑制核转录因子-κB(NF-κB)p65亚单位的磷酸化,COX-1基因表达的下调还抑制了抗凋亡蛋白Bcl-2的表达并增强了促凋亡蛋白Bax的表达。总之,我们的研究结果表明,特定的COX-1抑制强烈减少增殖和改变细胞周期和诱导细胞凋亡的线粒体功能障碍引起的细胞死亡,与caspase依赖的级联反应的激活有关,需要线粒体/内在信号通路的激活,抑制NF-κB的活性。这些发现为预防CRC提供了潜在的证据。