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目的:研究PI3K/mTOR双重抑制剂NVP-BEZ235在卵巢癌SKOV-3细胞及前列腺癌PC3细胞中对低氧环境及转化生长因子TGF-β诱导的上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的影响,并探讨其作用机制.方法:(1)Western blot和流式细胞术分别检测低氧及TGF-β处理这两种模型中,对照及不同剂量给药组的E钙黏蛋白的全细胞表达及膜表面表达情况;检测EMT相关转录因子Snail及Slug的表达变化;荧光定量PCR考察E钙黏蛋白的mRNA水平;(2)Transwell小室法观察不同氧压下细胞的迁徙能力以及药物对其的影响,划痕实验检测对照组、模型组及给药组细胞的运动能力;(3)应用Western blot、双荧光素酶表达体系及荧光定量PCR检测低氧下药物对低氧诱导因子Hif-1α的表达及活性的影响;应用SiRNA技术及过表达技术,进一步研究Hif-1α在NVP-BEZ235抑制EMT发生过程中所扮演的角色;考察其他PI3K或mTOR抑制剂LY294002及OS-I027对低氧诱导EMT的影响;(4)应用Western blot技术考察TGF-β处理后,在给予溶剂或药物处理的情况下,细胞内Smad信号通路及PI3K/mTOR信号通路的变化情况,结合荧光定量PCR考察生长因子及药物对转录因子Snail在转录水平及翻译后水平的影响;(6)建立裸鼠荷瘤模型,考察药物在体内对E钙黏蛋白表达及癌细胞转移的影响.结果:(1)低氧下培养细胞72小时后细胞内E钙黏蛋白水平明显下降,Snail及Slug表达水平上升,并伴有对E钙黏蛋白转录水平的抑制.给药后上述现象均得到明显逆转;(2)低氧下细胞迁徙能力增强,表现为穿过Transwell膜到达下室的细胞数目增加,而给药后该现象明显逆转,与低氧组相比呈显著差异(P<0.05);(3) NVP-BEZ235抑制了低氧下Hif-1α的累积及转录活性,Hif-1α下游的VEGF、Bnip3、Snail及Slug mRNA水平上调的现象被显著抑制(P<0.01);低氧下敲除Hif-1α能够逆转E钙黏蛋白的下调,而过表达Hif-1α则部分削弱了NVP-BEZ235回调E钙黏蛋白的作用;(4) LY294002及OSI027均能不同程度地抑制PI3K/mTOR通路的活化,抑制Hif-1α的累积并最终逆转低氧诱导的EMT发生;(5)TGF-β处理一定时间后细胞内E钙黏蛋白水平明显下调,细胞运动能力增强,给药后上述现象有明显逆转,并呈现一定的剂量依赖关系;TGF-β处理后细胞内Smad信号通路及PI3K/mTOR信号通路均被激活,并在转录及翻译后水平上调了转录因子Snail的表达,药物可以明显抑制这些作用;(6)在荷瘤裸鼠身上给予亚细胞毒剂量的NVP-BEZ235两周后,瘤块内E钙黏蛋白mRNA水平呈剂量依赖性地上调体内E钙黏蛋白的转录水平,与对照组相比具有显著性差异(P<0.05).结论:PI3K/mTOR双重抑制剂NVP-BEZ235能够逆转低氧及转化生长因子TGF-β诱导的EMT的发生,并显著降低癌细胞的迁徙能力.这一作用分别与药物抑制PI3K/mTOR/Hif-1α级联及抑制Smad信号通路和PI3K/mTOR信号通路有关.