肿瘤细胞的发生发展不仅取决于肿瘤细胞本身,还离不开其赖以生存的“土壤”——肿瘤微环境。免疫和炎症构成肿瘤微环境的两大核心,免疫细胞和免疫分子介导着免疫和炎症的对话,在保持防御功能和控制过度的炎症之间维持平衡。肿瘤炎症微环境中巨噬细胞表型的转化及炎性介质释放是炎症相关肿瘤发生发展的关键环节,寻找靶向肿瘤炎性微环境抗肿瘤的植物活性成分是当今研究的热点。中国是茶(Camellia sinensis L.O.Kuntze)的故乡,也是目前世界上最大的茶产地。茶多糖(Tea Polysaccharides,TPS)是茶叶中具有生物活性的复合多糖,是一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或酸性糖蛋白,在抗病毒、抗炎、降血糖、抗肿瘤、提高免疫力等方面均显示出良好的生物学功效,且对机体的毒副作用非常小。本课题研究TPS对肿瘤炎症微环境下结肠癌生物学行为的影响及其相关机制,旨在为TPS研发成功能食品或新型药品进行有意义的尝试并提供有价值的前期实验数据。实验从动物在体实验及细胞离体实验中探讨TPS抗结肠肿瘤的作用及其机理,靶向肿瘤炎症微环境,聚焦于炎症信号通路IL-6/STAT3,探讨TPS抗肿瘤生物学活性及其相关分子机理。本论文主要研究内容与结果概括如下:1.利用AOM/DSS法构建炎症相关性结直肠癌小鼠模型,初步探讨TPS对结肠癌变的预防作用及治疗效果。实验动物AOM腹腔注射(10 mg/kg.bw)7天后给予DSS饮用水,持续7天,间隔14天,再给予DSS饮用水,循环2次。第4周起使用TPS(50 mg/kg、100 mg/kg及200 mg/kg·bw)持续灌胃13周进行干预,以AOM/DSS作为对照组。实验结束后收集结肠组织及肝、脾脏、胸腺等组织。肉眼及镜下观察TPS对实验小鼠发生结肠癌变的预防作用及治疗效果,计数肉眼可见的肿瘤数目及直径大小。结果显示:与AOM/DSS组相比,TPS干预组小鼠肿瘤数目及肿瘤大小均显著降低。肝、脾及胸腺重量均显示TPS对机体组织器官无明显毒副作用。2.从细胞增殖与凋亡的角度进行研究探讨,本研究通过TUNEL及Ki-67免疫组化检测各组小鼠的结肠组织的凋亡及增殖情况,结果显示TPS显著地促进小鼠结肠肿瘤细胞的凋亡并抑制其增殖。免疫组化及Western Blot检测均发现TPS可显著下调细胞周期蛋白cyclinD1及基质金属蛋白酶MMP-2的蛋白表达。体外实验中流式细胞术检测结果显示,TPS可诱导CT26细胞阻滞于Go/Gi期从而显著性抑制细胞增殖,并促进细胞凋亡率,抑制效果呈剂量依赖性增加。3.从炎症微环境的角度进行研究探讨,ELISA法检测小鼠结肠黏膜组织匀浆液中炎症细胞因子的水平,HE染色及免疫荧光法观察结肠肿瘤中免疫细胞的浸润程度,并进行组间差异性分析。ELISA检测结果显示,TPS可显著下调促炎细胞因子TNF-α、IFN-γ、IL-6及IL-2的水平,同时上调抗炎性细胞因子IL-10的浓度。HE染色可见TPS明显抑制了结肠肿瘤中的炎症细胞的聚集。免疫荧光检测发现TPS可显著降低巨噬细胞、B淋巴细胞及中性粒细胞在肿瘤区域的浸润程度,减轻由炎症细胞导致的炎症反应。在此基础上,我们关注炎症信号通路IL-6/STAT3在实验中的改变趋势,Western Blot检测发现TPS可显著抑制STAT3的磷酸化激活及下游靶蛋白的表达水平。我们推测,TPS可通过抑制肿瘤微环境中的炎症反应从而控制结肠肿瘤的发生发展。4.建立体外非接触式CT26-巨噬细胞共培养模型,观察TPS对共培养体系下肿瘤细胞CT26的生物学行为的影响,Western Blot检测CT26中STAT3磷酸化水平及其下游靶基因的蛋白表达。结果显示,TPS可通过抑制STAT3的活化以及IL-6/STAT3下游靶基因的表达,从而影响CT26的增殖、迁移及侵袭能力。