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目的:越来越多的流行病学研究表明,糖尿病与多种癌症的发生发展有明确的相关性,而治疗糖尿病的各类药物对癌症的发生发展及耐药性的影响也屡有报道,但其中的分子机制尚未完全阐明。本研究目的在于探究两种常用的糖尿病治疗药物,GLP-1(glucagon-like peptide-1)和胰岛素对乳腺癌耐药细胞MCF-7/adr细胞中P糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)表达及其介导的多药耐药表型(Multidrug resistance,MDR)的影响,初步验证相关的分子机制。方法:(1)分别用实时定量聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot技术比较乳腺癌敏感细胞株MCF-7细胞及耐药细胞株MCF-7/adr细胞中P糖蛋白mRNA和蛋白表达水平,用罗丹明-123(Rh-123)染色实验比较两种细胞P糖蛋白依赖性外排功能的差异,MTT实验比较表阿霉素对两种细胞的毒性作用;(2)MTT定量不同浓度利拉鲁肽和胰岛素干预对MCF-7和MCF-7/adr细胞活性、P糖蛋白转录及翻译表达以及外排功能的影响;(3)利拉鲁肽(300nM)或胰岛素(0.1μM)与MCF-7/adr细胞共培养48小时后,MTT定量表阿霉素对细胞杀伤能力。二甲双胍(10mM)与利拉鲁肽或胰岛素联合使用后,MTT检测配伍对表阿霉素导致的MCF-7/adr细胞毒性作用的影响;(4)利拉鲁肽孵育MCF-7/adr细胞,不同时间点(0,15,30,60,90,120 min)萃取细胞总蛋白,Western blot检测AMPK、TORC2磷酸化水平的变化,AMPK/TORC2信号通路的激动剂AICAR及抑制剂Compound C分别验证传导通路;检测CREB的磷酸化水平,cAMP/PKA/CREB信号通路的激动剂Fosklin及其抑制剂H89分别验证传导通路;(5)利拉鲁肽干预MCF-7/adr细胞1h,Western blot比较干预前后细胞核中NF-κB和FoxO1a蛋白含量的变化;(6)胰岛素(0.1μM)干预MCF-7/adr细胞1h,检测细胞中AMPK、AKT磷酸化水平的变化以及细胞核中NF-κB和FoxO1a含量的变化;(7)利拉鲁肽(300 nM)、胰岛素(0.1μM)、利拉鲁肽(300 nM)+胰岛素(0.1μM)干预MCF-7/adr细胞1h,Western blot比较各干预组AMPK、AKT磷酸化水平的改变以及NF-κB和FoxO1a核内含量的改变。结果:(1)与MCF-7相比,MCF-7/adr细胞中P糖蛋白mRNA和蛋白水平的表达大约升高8倍,MCF-7/adr细胞内罗丹明荧光减少12倍,对表阿霉素对毒性作用表现出更强的耐受性;(2)利拉鲁肽能够显著抑制MCF-7/adr细胞中P糖蛋白mRNA及蛋白水平的表达(P<0.05),并通过减弱P糖蛋白的外排功能增加了细胞内罗丹明积累(P<0.05);(3)利拉鲁肽显著抑制MCF-7和MCF-7/adr细胞的活性,并对MCF-7的抑制作用更强。利拉鲁肽增强了表阿霉素对MCF-7/adr细胞的毒性作用(P<0.05),且与二甲双胍(10nM)合用后,表阿霉素对MCF-7/adr细胞的杀伤作用更趋明显(P<0.05);(4)利拉鲁肽激活AMPK/TORC2和cAMP/PKA/CREB信号通路抑制了P糖蛋白的表达;(5)利拉鲁肽抑制NF-κB的入核,进而抑制其对P糖蛋白表达的调节作用;(6)胰岛素干预使MCF-7/adr细胞中P糖蛋白mRNA及蛋白水平的表达升高1.8倍(P<0.05),胞浆中罗丹明荧光强度明显降低(P<0.05)。(7)胰岛素明显增强MCF-7/adr细胞的活性,并使得表阿霉素对MCF-7/adr细胞的毒性作用显著减弱(P<0.05)。二甲双胍共干预后,削弱了胰岛素保护细胞免受表阿霉素毒性的能力;(8)胰岛素通过AKT/NF-κB通路的激活和AMPK途径的抑制增加了P糖蛋白表达。结论:(1)利拉鲁肽显著降低了MCF-7/adr细胞P糖蛋白转录、翻译水平及其外排泵生物功能,增强了MCF-7/adr细胞对化疗药物的敏感性,其中的分子机制可能是通过AMPK/TORC2和cAMP/PKA/CREB通路的激活以及NF-κB的抑制介导的。(2)胰岛素增强MCF-7/adr细胞P糖蛋白的表达,减弱MCF-7/adr细胞对化疗药物的敏感性,可能的机制为AKT/NF-κB通路的激活及AMPK信号的抑制。研究提示临床上针对患有2型糖尿病合并乳腺癌患者的用药方案,应当权衡利弊,做到治疗个体化。