结直肠癌是消化系统中最为常见的一种恶性肿瘤,其发病率在我国呈逐年上升趋势。该肿瘤潜伏期长,早期症状不明显,发现时已多数为中晚期,严重影响人类健康及寿命。结直肠癌潜伏期长的特点为通过饮食干预降低其发生的风险提供了可能,因此,开发药食性功能食品具有广阔的应用前景。鲟鱼营养价值极高,富含多种生物活性成分,尤其骨中的硫酸软骨素,具有多种生理功能。本研究以鲟鱼硫酸软骨素为材料,通过体内、体外实验探究其对结直肠癌细胞的抑制及促凋亡作用,并从细胞和肿瘤组织两方面分析鲟鱼硫酸软骨素对结直肠癌细胞的作用途径,以期为药食性抗癌食品的开发提供新的依据。具体研究内容与结果如下:1.利用细胞模型研究了鲟鱼脊骨和头骨硫酸软骨素对三株结直肠癌细胞Caco-2、SW480和HCT-116增殖与凋亡的调节作用。结果显示,鲟鱼脊骨硫酸软骨素的效果整体优于头骨硫酸软骨素。与阳性对照5-氟脲嘧啶相比,鲟鱼脊骨硫酸软骨素对三株结直肠癌细胞的增殖活性有明显抑制作用,最高抑制率分别达70.94%、75%和90%;对细胞周期的影响是阻滞了结直肠癌细胞的G0/G1期,当其浓度高达400 μg/mL时,可使Caco-2的G1期细胞比例由41.72升高到61.39%,SW480 由 44.68%提高至 83.58%,HCT-116 由 36.31%升高到 88.56%;激光共聚焦显微镜观察细胞形态显示,硫酸软骨素处理后的癌细胞染色质固缩且细胞破裂;通过流式细胞仪测定细胞凋亡情况发现,高浓度的鲟鱼硫酸软骨素(4000μg/mL)使Caco-2、SW480和HCT-116细胞的凋亡总数分别提高4倍、4.2倍和7倍;Caspase 3的酶活性检测发现,硫酸软骨素处理后可使三种结直肠癌细胞的凋亡活性增强。说明鲟鱼硫酸软骨素体外具有明显抑制结直肠癌细胞的增殖和促进其凋亡的作用。2.以皮下注射肿瘤细胞HCT-116引起的结直肠癌小鼠为模型,通过体内灌胃实验评价了鲟鱼硫酸软骨素对小鼠结直肠癌的缓解与治疗效果。结果表明,鲟鱼脊骨硫酸软骨素可显著降低肿瘤小鼠结肠部位隐窝深度,减缓小鼠结肠癌肿瘤组织的生长速度,降低结肠肿瘤组织中增殖细胞核抗原(PCNA)的表达含量,提高凋亡活性,从而促使其抑制了结直肠癌的发展。说明鲟鱼硫酸软骨素具有明显体内抑制结直肠癌细胞的功能,有开发为药食性抗癌功能食品的潜力。3.利用q-PCR技术,通过检测结直肠癌细胞及小鼠肿瘤组织凋亡途径中关键基因的转录情况,探究了鲟鱼脊骨硫酸软骨素对结直肠癌细胞作用的途径。体外细胞实验结果显示,鲟鱼硫酸软骨素可损伤细胞内DNA并使其结构发生变异,导致P53基因表达量上调,其中400μg/mL的硫酸软骨素处理后,P53转录水平上调9.8倍,刺激bcl家族中的促凋亡基因Bad、Bax分别上调8倍和7.5倍;抗凋亡基因Bcl-xl、Bcl-2的表达下调0.3倍和0.2倍;同时使细胞色素C的表达量上调11倍,激活Caspase家族,使Caspase家族酶活性及表达量发生变化,诱导细胞发生调亡。体内实验结果也同样显示,鲟鱼硫酸软骨素可使结肠肿瘤组织中的相关基因表达量发生变化,通过bcl家族、Caspase家族来调节肿瘤细胞的增殖和凋亡活性,从而起到了对结直肠癌的治疗与缓解作用。