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结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是常见的消化系统肿瘤之一,大多数结直肠癌患者确诊时已发生转移,肝脏是结直肠癌发生转移的主要部位。结直肠癌转移到肝脏前,肝脏的微环境会发生相应变化,例如肝脏的炎症浸润。核心蛋白聚糖(Decorin,DCN)是一种富含亮氨酸的小分子蛋白聚糖。实验室前期研究发现DCN在结直肠癌的发生和转移中发挥重要作用。本研究旨在探讨DCN缺失情况下,结直肠癌转移浸润过程中对肝脏的影响及可能的分子机制。研究结果如下(1)AOM联合DSS诱导后,DCN缺失的结直肠癌小鼠肝脏发生炎性浸润情况。利用偶氮甲烷(Azoxymethane,AOM)联合葡聚糖硫酸钠(Dextran sodium sulfate,DSS)诱导野生型及DCN基因敲除型小鼠,建立小鼠结直肠癌模型,分别在12周和21周收集组织样本,HE切片染色发现:与12周小鼠肝脏组织相比,21周DCN基因敲除型小鼠肝脏细胞出现明显的炎性浸润。(2)重组DCN蛋白处理结直肠癌细胞能够调控趋化因子CXCL12、CXCL14及下游信号通路分子的表达。为了进一步探究由于DCN的缺失,引起的结直肠癌-肝脏炎性浸润是否与趋化因子CXC家族异常表达有关,利用MTT方法筛选外源性DCN重组蛋白对结直肠癌细胞SW480作用的最适浓度为5 mg/L。以此浓度处理SW480细胞48h,实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qPCR)方法检测趋化因子CXC亚家族(Chemokine CXC subfamily,CXC)CXCL1到CXCL17(除CXCL15)的表达情况:与对照组相比,添加外源性DCN重组蛋白CXCL12表达量显著降低,CXCL14表达量升高。进一步对CXCL12下游信号分子表达情况检测发现,添加外源性DCN重组蛋白后p38、P-p38表达水平降低,VEGF-A表达量也出现降低现象。以上结果表明在SW480中DCN可以影响CXCL12、CXCL14,抑制p38及VEGF-A的表达。(3)趋化因子CXCL12、CXCL14及对下游信号通路的激活参与了DCN缺失引起结直肠癌模型小鼠肝脏炎性浸润。收集21周野生型和DCN基因敲除型小鼠结直肠肿瘤组织,Western blot结果表明DCN缺失能够导致结直肠癌肿瘤微环境中CXCL12、p38、P-p38、VEGF-A表达量升高,CXCL14表达降低,与细胞水平研究结果相符。为了进一步研究模型小鼠肝脏的炎性浸润情况,我们进一步检测模型小鼠的肝脏中CXCL12与VEGF-A的表达情况。结果表明在DCN基因敲除型小鼠肝脏中:CXCL12表达量升高,其下游P-p38、VEGF-A表达量升高,说明结直肠癌肿瘤微环境中CXCL12和VEGF-A的异常表达与肝脏的炎性浸润密切相关。以上研究结果表明,小鼠结直肠肿瘤中DCN敲除能够降低CXCL14的表达,促进CXCL12表达,并激活结直肠肿瘤中p38信号通路,导致VEGF-A升高。结直肠肿瘤中的VEGF-A和CXCL12高表达,改变了结直肠癌肿瘤微环境,进而促进肝脏中CXCL12表达升高,促进肝脏分泌VEGF-A,改变肝脏微环境,从而使DCN基因敲除型小鼠肝脏发生炎性浸润。综上所述,DCN缺失的结直肠癌小鼠肝脏的炎性浸润程度随着造模周期的延长而增加。在机制研究中,DCN缺失的微环境下CXCL12和CXCL14可能与结直肠癌-肝脏炎性浸润有关。这种肝脏炎性浸润为将来结直肠癌肝转移创造有利条件,表明DCN可能具有潜在抑制结直肠癌肝转移的作用,本研究也为DCN成为潜在治疗结直肠癌肝转移相关的生物制剂提供理论基础。