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背景:胰腺导管腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)是极其致命的消化系统常见恶性肿瘤,其5年生存率数十年来不超过9%,从未有所突破。因此,寻找特异性的靶点对PDAC进行有效地治疗是临床和科研工作者一直以来的努力方向。我们的前期研究发现成纤维细胞生长因子21(Fibroblast growth factors 21,FGF21)在胰腺导管腺癌中表达水平较正常胰腺组织明显下调。而外源性给予FGF21补充后,小鼠胰腺癌的生长受到抑制,肝转移显著减少,生存期延长,这提示FGF21对胰腺癌的生长和转移有抑制作用,但其中的作用机制并不清楚。通过查阅相关文献,我们发现:(1)FGF21是FGF家族非典型成员之一,无明显促有丝分裂作用。FGF21在急慢性胰腺炎中发挥着抑制炎症、胰腺纤维化和星状细胞活化的作用。(2)炎症是胰腺癌常见的病理现象并且在胰腺癌的发生与发展中发挥重要的促进作用;(3)炎症增强了胰腺癌细胞(pancreatic cancer cell,PCC)产生的炎症介质如(IL-6)和生长因子(PDGF、TGF-β和FGF等)对胰腺星状细胞(Pancreatic stellate cells,PSC)的激活。PCC促进PSC增殖、迁移和细胞外基质的生成;(4)活化的PSC通过促进PCC的增殖、迁移、转移和上皮间质变并抑制其凋亡等进一步促进胰腺癌的进展和对化放疗产生抵抗。因此,我们推测,FGF21可能通过抑制胰腺癌细胞炎症环境中PSC的活化来抑制胰腺癌细胞的生长和转移等恶性生物学行为。目的:观察FGF21对人胰腺癌细胞炎症环境中PSC增殖和活化的影响并探讨其相关机制,以明确FGF21是否可能通过抑制PSC的活化这一途径来实现其对胰腺癌的抑制作用,希望为临床胰腺癌的治疗提供新的方向。方法:本研究分为两部分:1 FGF21对人PCC炎症环境中PSC增殖和活化的抑制作用(1)人胰腺癌细胞Capan-1、MIA Pa Ca-2炎症环境的建立通过RT-q PCR分别检测胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK)诱导Capan-1及MIA Pa Ca-2 0、30min、6h、12h和24h IL-6或IL-8 m RNA的相对表达量,筛选CCK的最佳作用时间。(2)FGF21对人胰腺星状细胞增殖的影响将永生化人胰腺星状细胞分为3组:对照组、Capan-1或MIAPa Ca-2 CCK上清液组和Capan-1或MIA Pa Ca-2 CCK+FGF21上清液组。CCK-8实验检测各组星状细胞的增殖情况。(3)FGF21对人胰腺星状细胞活化的影响将永生化人胰腺星状细胞别分为3组:对照组、Capan-1或MIA Pa Ca-2 CCK上清液组和Capan-1或MIA Pa Ca-2 CCK+FGF21上清液组。通过Western blot检测各组星状细胞活化指标α-SMA的表达情况。2 FGF21抑制人胰腺癌细胞炎症环境中PSC活化的机制研究(1)FGF21对炎症环境下人胰腺癌细胞Capan-1及MIA Pa Ca-2 EGR1和PDGFB表达的影响。1)通过RT-q PCR分别检测Capan-1及MIA Pa Ca-2 CCK组和CCK+FGF21组EGR1和PDGFB m RNA的转录情况。2)通过Western blot分别检测Capan-1及MIA Pa Ca-2 CCK组和CCK+FGF21组EGR1和PDGFB蛋白的表达情况。(2)加入AMPK抑制剂(Compound C),FGF21对炎症环境下人胰腺癌细胞Capan-1及MIA Pa Ca-2 AMPK/EGR1信号通路的影响。通过Western blot分别检测Capan-1及MIA Pa Ca-2 CCK组、CCK+FGF21组和CCK+FGF21+Compound C组p-AMPK和EGR1蛋白的表达情况。结果:1 FGF21抑制人PCC炎症环境中PSC的增殖和活化(1)人胰腺癌细胞Capan-1和MIA Pa Ca-2炎症环境的建立RT-q PCR结果显示CCK诱导Capan-1 6h及MIA Pa Ca-2 24h时IL-6或IL-8 m RNA相对表达量显著高于其他组(P<0.05),差异具有统计学意义。(2)FGF21对人胰腺癌细胞Capan-1和MIA Pa Ca-2炎症微环境中PSC增殖的影响CCK-8实验显示:Capan-1和MIA Pa Ca-2 CCK上清液组PSC细胞增殖较对照组增强(P<0.05),而Capan-1和MIA Pa Ca-2 CCK+FGF21上清液组能抑制CCK组促进PSC增殖的作用(P<0.05),差异有统计学意义。(3)FGF21对PSC活化的影响Western blot结果显示:与对照组相比,Capan-1和MIA Pa Ca-2CCK上清液组α-SMA表达增加(P<0.05),而Capan-1和MIA Pa Ca-2CCK+FGF21上清液组显著抑制CCK上清液组促进α-SMA表达的作用(P<0.05),差异有统计学意义。2 FGF21抑制人胰腺癌细胞炎症环境中PSC活化的分子机制(1)FGF21对炎症环境下人胰腺癌细胞Capan-1及MIA Pa Ca-2 EGR1和PDGFB表达的影响。RT-q PCR结果显示:Capan-1及MIA Pa Ca-2 CCK+FGF21组EGR1和PDGFB m RNA的相对表达量均明显低于Capan-1及MIA Pa Ca-2CCK组(P<0.05),差异有统计学意义。Western blot结果显示:Capan-1及MIA Pa Ca-2 CCK+FGF21组EGR1和PDGFB蛋白的相对表达量均明显低于Capan-1及MIA Pa Ca-2CCK组(P<0.05),差异有统计学意义。(2)加入AMPK抑制剂(Compound C),FGF21对炎症环境下人胰腺癌细胞Capan-1及MIA Pa Ca-2 AMPK/EGR1信号通路的影响。Western blot结果显示:与Capan-1及MIA Pa Ca-2 CCK组相比,CCK+FGF21组p-AMPK表达增加,EGR1表达减少,差异均具有统计学意义(P<0.05),而CCK+FGF21+Compound C组与CCK+FGF21组相比,p-AMPK表达减少,EGR1表达增加(P<0.05),差异均具有统计学意义。结论:FGF21可能通过抑制胰腺癌细胞炎症环境中星状细胞的增殖和活化来实现其对肿瘤的抑制作用,其机制可能与FGF21激活炎症环境下胰腺癌细胞AMPK通路,下调EGR1的表达进而减少PDGFB的表达有关。具体机制还有待进一步研究。