研究背景胚胎干细胞(embryonic stem cell, ESC)是从原始生殖腺或原肠胚之前的胚胎中分离得到的一类全能性细胞,具有相对无限的自我更新和多向分化潜能,可经诱导分化为机体各种类型的细胞。在对肿瘤的研究中,发现肿瘤组织中包含一群具有特殊性质的细胞,称为肿瘤干细胞(cancer stem cell, CSC)。根据CSC学说,CSC是肿瘤的种子细胞,并使肿瘤组织保持永生性、侵袭性和耐药性。因此,只有针对CSC的治疗措施,才有可能彻底地治疗肿瘤。虽然肿瘤细胞,特别是CSC与ESC在细胞起源,自我更新、分化能力,端粒酶活性和耐药性等方面具有诸多的相似点。此外,CSC与ESC还表达多种相同的“干性”分子标志并共用多条调节性信号通路。然而,将ESC移至斑马鱼囊胚中,并没有形成肿瘤。研究表明,与肿瘤相比,ESC受到局部微环境和细胞外基质的紧密调控。ESC微巢维持ESC的全能性并调控其增生、分化和凋亡处于良性状态,从而免于形成肿瘤。随着对细胞环境研究的深入,现已证实在体外,恶性肿瘤基质可诱导终末分化的细胞发生恶性转化。同理,针对恶性肿瘤发病隐匿、易于复发和转移的特性,研究者提出改良或重建肿瘤细胞微环境,从而使肿瘤细胞/CSC的增殖受到调控,细胞表型及分化的子细胞恢复正常,可达到从源头上治疗肿瘤的目的。着眼于恶性肿瘤与胚胎组织的异同点,之前的研究已证实,胚胎微环境模型如三维人ESC调控基质、斑马鱼囊胚和鸡胚神经嵴等可诱导肿瘤细胞重编程为良性表型,从而抑制局部肿瘤的发生和远处转移。前列腺癌是老年男性群体中常见的恶性肿瘤,其发病率和恶性程度分别位居男性肿瘤的第一位和第二位。前列腺癌多发病隐匿,侵袭力强,易于转移和复发。针对晚期、复发性或恶性进展型前列腺癌,目前广泛采用的手术和去势治疗等效果欠佳。因此,亟需更为有效的治疗措施。我们在总结前人研究成果的基础上,推测ESC可通过自分泌或旁分泌可溶性细胞因子发挥干细胞的调控作用。因此,本研究借助Transwell小室建立了C57 BL/6小鼠ESC与小鼠前列腺癌细胞RM-1的非接触式共培养体系,同时设立了阴性对照,直接地观察和检测了在体外ESC分泌因子对RM-1细胞的作用,包括细胞形态和生物学特性,如增殖水平、细胞周期、凋亡水平和迁移、侵袭能力。此外,还通过建立RM-1细胞小鼠皮下肿瘤模型,研究了ESC分泌因子对RM-1细胞在体内形成前列腺癌和前列腺癌组织VEGF表达水平的影响。本研究为进一步地探究ESC治疗肿瘤的作用建立了基础,为采用ESC或其细胞成分治疗前列腺癌提供了实验依据,为前列腺癌的治疗带来了新的希望。目的研究小鼠ESC分泌因子对前列腺癌细胞RM-1的生物学特性的影响并探讨其作用机制。方法在体外,采用Transwell小室建立ESC联合小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblast, MEF)与RM-1细胞的非接触式共培养体系作为实验干预,同时设立MEF与RM-1细胞的共培养体系作为阴性对照。检测两组共培养条件下RM-1细胞的增殖水平；观察、检测共培养72 h后,实验组与对照组RM-1细胞的形态学、细胞周期、凋亡水平、迁移和侵袭能力、在小鼠体内形成前列腺癌的能力以及前列腺癌组织血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)表达水平的差异。结果与对照组比较,实验组RM-1细胞的形态表现为排布稀疏,分裂减少,死亡增多,部分细胞显现出凋亡的迹象；实验组RM-1细胞增殖减慢(P<0.01),细胞周期存在G1→S期阻滞且凋亡的细胞增多,以晚期凋亡为主(P均<0.01);实验组RM-1细胞的迁移和侵袭能力减弱(P均<0.05)；实验组RM-1细胞生成的前列腺癌组织生长减慢,质量减少(P均<0.01)；实验组前列腺癌组织VEGF表达水平降低(P<0.01)。结论ESC分泌因子可通过阻滞RM-1细胞周期、促进其凋亡使RM-1细胞的增殖减慢,同时减弱其迁移和侵袭能力、体内生成前列腺癌的能力、生成的前列腺癌组织新生血管的能力而发挥抗肿瘤作用。