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目的本研究通过诱导含有人巨噬细胞金属弹性蛋白酶催化区域(HMEcd)基因原核表达质粒的大肠杆菌表达HMEcd基因融合蛋白,经纯化、复性后用于人巨噬细胞金属弹性蛋白酶(HME)干预胃癌细胞环氧合酶-2(COX-2)、血管内皮生长因子(VEGF)表达的体内实验研究。方法诱导转化原核表达载体pET-28a(+)-HMEcd的大肠杆菌BL(DE3)表达HMEcd基因融合蛋白,并行SDS-PAGE及Western blot鉴定。His-Band镍柱亲和纯化,透析重折叠复性后获取具有活性的HME蛋白,浓缩后测定HME蛋白浓度,明胶酶谱分析实验鉴定酶活性。选取BALB/c nu/nu裸鼠36只构建人胃癌细胞SCG-7901裸鼠皮下移植瘤模型,随机分为空白对照组、阴性对照组、COX-2抑制剂组和HME干预组,每组6只。COX-2抑制剂组给予塞来昔布10mg/kg,HME干预剂量分别为0.2mg/kg、0.4mg/kg、0.8mg/kg,空白对照组给予等体积生理盐水,阴性对照组给予等体积无活性HME蛋白溶液。各组动物每2天瘤体内注射给药1次,在每次干预前测量裸鼠体重及皮下移植瘤大小。干预6周后处死动物,测量鼠重、瘤重、肿瘤大小,计算抑瘤率;采用Western blot和免疫组化方法检测移植瘤组织中COX-2、VEGF的表达;CD34标记血管内皮细胞计数肿瘤微血管密度(MVD)。结果SDS-PAGE及Western blot证实大肠杆菌BL(DE3)中能诱导表达HMEcd基因融合蛋白。经重折叠及复性后,并经酶活性鉴定证实HMEcd基因融合蛋白具有分解明胶的酶活性。与空白对照组相比COX-2抑制剂组及各剂量HME组均能明显抑制皮下移植瘤生长(P<0.05),而两对照组间无明显差别(P>0.05)。通过比较抑瘤率,各干预组中HME 0.8mg/kg抑瘤作用最强(P<0.05),而HME 0.2mg/kg抑瘤作用与COX-2抑制剂组相比无明显差别(P>0.05)。免疫组化及Western blot结果显示COX-2抑制剂组及各剂量HME组移植瘤中COX-2、VEGF表达均降低(P<0.05),其中HME 0.8mg/kg组和HME 0.4mg/kg组较COX-2抑制剂组降低更为明显。COX-2抑制剂组及各剂量HME组移植瘤组织MVD值较空白对照组均明显降低(P<0.05),其中HME 0.8mg/kg组MVD值最低。结论成功诱导大肠杆菌表达HMEcd基因融合蛋白,并进行了蛋白纯化及重折叠复性,从而获得大量具有酶分解活性的高纯度HME蛋白。体内干预实验表明HME蛋白在0.2mg/kg~0.8mg/kg范围内均具有抑瘤作用,其抑瘤作用强弱具有剂量依赖性,其中0.8mg/kg抑瘤作用最强,而HME 0.2mg/kg抑瘤作用与塞来昔布10mg/kg作用相当。HME对移植瘤组织中COX-2和VEGF表达具有明显抑制作用,同时HME干预组中肿瘤微血管形成明显降低,因此,推测HME可能通过抑制COX-2和VEGF表达来抑制肿瘤微血管的形成进而抑制肿瘤的浸润和转移,这种抑瘤作用具有剂量依赖性。