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研究背景及目的食管癌源于食管黏膜上皮,主要病理类型为鳞癌、腺癌等。欧美国家以腺癌为主,东亚地区尤其中国以鳞状细胞癌为主,中国食管癌发病率和死亡率分别占恶性肿瘤的第5位和第4位,新发和死亡病例占全球总数的一半以上,在死亡原因中侵袭和转移是主要因素。因此,探讨食管鳞癌发生发展的机制已经成为当前的迫切需要。27-羟基胆固醇(27-HC)是近年发现的胆固醇氧化产物之一,主要通过胆固醇27 α羟化酶(cyp27a1)合成,胆固醇7α羟化酶(cyp7b1)催化清除。以往的研究已经证实,27-HC作为胆固醇代谢产物,通过雌激素受体(ER)、肝X受体(LXR)在乳腺癌、前列腺癌和肺癌等肿瘤的发生、发展中起着重要的作用,但27-HC对食管鳞癌作用的研究有待进一步证实。本研究旨在探究胆固醇及27羟基胆固醇对食管鳞状细胞癌的生物学行为的影响,为食管癌的早期预防、临床诊断和预后评估提供理论依据。研究方法1.动物体内实验:通过建立裸鼠食管鳞癌动物模型,给予高胆固醇饮食和正常饮食(n均=4),观察胆固醇在体内对食管鳞癌肿瘤生长的影响,第5周实验终止时,对两组动物瘤体体积进行测量并计算抑瘤率。2.细胞实验:观察胆固醇(浓度为0、0.123、0.148、0.185、0.269、0.370mg/ml)和 27-羟基胆固醇(浓度为 0、1、5、10、20μ m/ml)对正常食管鳞癌细胞(ECA109)和基因cyp27a1、cyp7b1敲除后的ECA109细胞增殖能力的影响,采用cck-8检测不同药物浓度干预下细胞的增殖活性。采用划痕实验和侵袭实验(胆固醇0.185mg/ml,27-羟基胆固醇1 μ m/ml)检测肿瘤细胞的侵袭效应。利用慢病毒转染敲除27-羟基胆固醇的上游基因cyp27a1和下游基因cyp7b1,分别重复上述实验,研究27-羟基胆固醇合成或代谢基因敲除对ECA109细胞增殖、侵袭和迁移能力的影响,并通过ELISA实验检测基因敲除后对肿瘤细胞mcp-1分泌的影响。3.两组动物瘤体体积采用重复测量方差分析,cck-8实验测得的吸光度值采用两因素方差分析,交互作用有统计学意义时进一步进行简单效应分析。多组间数据均值差异比较采用单因素方差分析,两两多重比较采用LSD法。结果1.动物实验表明:裸鼠异种移植肿瘤体积在高胆固醇饮食组与对照组分别为(5.055±0.774)cm3 和(1.866±0.618)cm3,抑瘤率为-170.79%,差异有统计学意义(P<0.05)。2.细胞实验表明:(1)胆固醇可以促进ECA109细胞和上游基因cyp27a1敲除后的ECA109细胞增殖,胆固醇低浓度下对后者促进增殖效果明显(P均<0.05);27-羟基胆固醇可以抑制ECA109细胞增殖,但促进下游基因cyp7b1敲除后的ECA109细胞增殖(P均<0.05)。(2)胆固醇和27-羟基胆固醇对于ECA109细胞迁移能力没有影响(F药物种类=2.418,P药物种类=0.170),27-羟基胆固醇的上游基因cyp27a1和下游基因cyp7b1敲除对ECA109细胞迁移能力也没有影响(F细胞种类=0.602,P细胞种类=0.578)。(3)基因敲除后细胞与对照组相比,细胞侵袭能力发生改变(F=3.992,P=0.047),其中下游基因cyp7b1敲除后,侵袭能力受到抑制(P<0.05);上游基因cyp27a1敲除对ECA109细胞侵袭能力没有影响(P>0.05)。(4)与正常ECA109细胞相比(151.883±2.948),基因敲除可以使肿瘤细胞mcp-1因子的分泌发生改变(F=553.538,P<0.001)。上游基因cyp27a1敲除后,细胞的mcp-1因子分泌增多(213.823±4.572),下游基因cyp7b1敲除后,细胞的mcp-1因子分泌减少(107.240±4.121)(P均<0.001)。结论(1)胆固醇在体内外均可刺激ECA109细胞的增殖;(2)27-羟基胆固醇抑制ECA109细胞增殖,胆固醇促进ECA109细胞的增殖,并且具有浓度依赖性;(3)上游基因cyp27a1敲除可以增强胆固醇在低浓度下对细胞增殖能力的影响,但对细胞侵袭能力没有影响:下游基因cyp7b1敲除可以改变27-羟基胆固醇对细胞增殖活性的影响,并抑制细胞的侵袭能力;(4)27-羟基胆固醇上游基因cyp27a1敲除可促进细胞mcp-1因子的分泌,下游基因cyp7b1敲除抑制mcp-1因子的分泌。