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目的:迄今为止肺癌仍是人类健康的重要威胁，肺癌分为小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC)。小细胞肺癌是分化程度较低的肿瘤，具有增殖速率快、发生转移早的特点，发生转移的小细胞肺癌患者存活期极短。因此，研究小细胞肺癌脑转移机制对小细胞肺癌的诊断与治疗具有重要意义。 小细胞肺癌的转移具有嗜脑性，由于血脑屏障(BBB)的特殊构造，肿瘤的脑转移有其独特之处。脑转移的肿瘤必须通过人脑微血管内皮细胞(HBMEC)组成的紧密连接，并且在脑转移的早期肿瘤细胞需要依附于血管才能生存下来。人脑微血管内皮细胞亦能够从多个方面影响转移后的肿瘤细胞，使生存下来的肿瘤细胞发生一系列变化，从而在脑内形成转移灶。 S100A16蛋白是S100蛋白家族的新成员，在正常组织中低表达，而在许多肿瘤组织中表达升高，提示其与细胞的恶性转化有关。S100A16在不同的细胞中发挥着不同的功能。文献报道，胶质瘤细胞中S100A16可以通过感知细胞内Ca2+信号发生核转位;前列腺癌中S100A16能够通过AKT和ERK信号通路促进前列腺癌的增殖和转移;乳腺癌中S100A16能够上调Notch1，ZEB1，ZEB2，促进乳腺癌细胞发生上皮细胞间质化;而在肺腺癌细胞膜上S100A16是一个独立的肿瘤预后因子。血液循环中的肿瘤细胞多过表达S100A16，提示其可能与肿瘤的转移相关。 肿瘤细胞的代谢有着自己的特点。Wrburg效应指出肿瘤细胞能够通过无氧酵解产生大量的能量，而该过程不需要线粒体的参与。所以肿瘤细胞的线粒体必然有着与正常细胞不同的特点。同时线粒体在细胞凋亡的早期也发挥着重要的作用。当线粒体受到损伤时，线粒体内膜非特异性通透性孔道(MPTP)开放引起线粒体膜电位崩溃，细胞色素c外漏，从而启动caspase的级联活化诱导细胞凋亡。 本研究由S100A16蛋白入手，探究HBMEC培养上清在小细胞肺癌脑转移过程中发挥的作用，对探明小细胞肺癌脑转移机制具有一定的意义。 研究方法:本实验通过对不同小细胞肺癌细胞中S100A16表达水平的检测，确定NCI-H446细胞作为研究对象;通过用HBMEC细胞培养上清刺激NCI-H446细胞模拟体内小细胞肺癌脑转移过程中与人脑微血管内皮细胞之间的相互作用并检测此条件下NCI-H446细胞中S100A16表达量的变化;在此基础上构建稳定高表达S100A16的NCI-H446细胞株，利用MTS、PI染色、划痕实验、跨内皮迁移实验、AnnexinⅤ-FITC染色、JC-1染色检测细胞各项生理功能的变化。在HBMEC上清刺激NCI-H446细胞的条件下验证高表达S100A16后NCI-H446细胞生理功能的变化，以此确定该功能的变化与人脑微血管内皮细胞之间的联系。通过H2O2刺激，检测S100A16蛋白表达量的变化以及NCI-H446-S100A16细胞株抵抗H2O2造成的线粒体损伤的能力。并检测HBMEC培养上清是否同样具有抵抗H2O2造成的线粒体损伤的能力。最后通过检测线粒体凋亡相关蛋白的表达水平初步探究S100A16蛋白维护小细胞肺癌线粒体膜电位稳定的机制。 结果:1、小细胞肺癌细胞NCI-H446细胞株中S100A16表达水平较低，而NCI-H250细胞株和NCI-H209细胞株中几乎没有S100A16的表达，HBMEC细胞株中S100A16有一定的表达。2、HBMEC细胞的培养上清能够刺激NCI-H446细胞中S100A16的表达。3、S100A16的高表达不影响NCI-H446细胞株的细胞周期，迁移能力和跨内皮迁移能力，但能够在一定程度上影响其增殖能力。4、S100A16的高表达有助于维持NCI-H446细胞株线粒体膜电位，抵抗H2O2所造成的线粒体损伤并且HBMEC培养上清培养的NCI-H446细胞有着与NCI-H446-S100A16细胞株相同的特点。5、NCI-H446-S100A16细胞株线粒体凋亡相关蛋白SMAC表达量明显降低，并且其线粒体组分中细胞色素C表达水平明显高于对照组。 结论:1、HBMEC细胞的培养上清能够促进小细胞肺癌细胞中S100A16的表达，使小细胞肺癌细胞线粒体膜稳定性增强。2、在H2O2所诱导的氧化应激条件下，HBMEC培养上清能够通过促进小细胞肺癌细胞中S100A16蛋白的表达抵抗H2O2所造成的线粒体损伤。