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目的：二甲双胍是一种临床上应用广泛的口服降糖药,多用于治疗二型糖尿病,较多研究表明二甲双胍还具有抗肿瘤作用.生长激素腺瘤患者由于生长激素的过度分泌,多伴有糖耐量异常及糖尿病症状,这是临床应用二甲双胍的较好适应症.本性研究探索二甲双胍对生长激素腺瘤增殖及激素分泌的影响,从而力图为生长激素腺瘤患者的临床治疗提供新的方法.
方法：CCK-8检测不同浓度二甲双胍处理对于生长激素腺瘤细胞系(GH3细胞)体外增殖的影响.ELISA检测二甲双胍对于GH3细胞生长激素分泌的影响.流式细胞仪检测不同浓度二甲双胍处理后GH3细胞周期、细胞凋亡及线粒体膜电位的变化.基因表达谱芯片筛查二甲双胍处理后差异基因表达情况.qPCR及western-blot检测相关信号分子mRNA及蛋白的表达.裸鼠成瘤实验在体验证二甲双胍抑制生长激素腺瘤增殖分泌及相关机制.
结果：二甲双胍呈浓度依赖性抑制了生长激素腺瘤细胞GH3的增殖,GH3细胞经二甲双胍处理后,细胞凋亡增加,线粒体膜电位降低,线粒体凋亡途径相关蛋白Bcl2、Bax、cleaved-Caspase3的表达出现相应变化,而细胞周期未出现明显的阻滞.腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的抑制未能逆转二甲双胍的抗增殖效应.二甲双胍上调了转录激活因子3(ATF3)的表达,干扰ATF3后,二甲双胍的促凋亡作用被逆转.二甲双胍处理后,GH3细胞生长激素分泌降低,信号传导与转录激活因子3(STAT3)的活性降低,抑制AMPK后未能逆转二甲双胍对于STAT3活性的抑制.裸鼠成瘤实验结果显示二甲双胍显著抑制了GH3细胞在体增殖及生长激素分泌,ATF3及p-STAT3的体内表达与体外实验结果相一致.
结论：研究表明二甲双胍通过上调转录因子ATF3的表达诱导了生长激素腺瘤细胞系GH3细胞发生线粒体途径凋亡,从而发挥其抗增殖效应,且这种抗增殖效应非依赖于经典信号分子AMPK的激活.二甲双胍通过非依赖于AMPK激活的信号途径抑制GH3细胞STAT3的活性从而抑制其生长激素的分泌.二甲双胍可能成为治疗生长激素腺瘤新的药物.