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背景和目的IL-6是一种多效能的促炎症细胞因子,主要参与调节免疫防御反应,组织损伤或炎症可刺激IL-6的释放。近年来研究发现,IL-6在肿瘤的生长及转移中发挥重要作用,IL-6在不同肿瘤中均被检测到过表达,如卵巢癌、前列腺癌、乳腺癌、肾癌和肺癌等[1,2,3,4,5]；IL-6通过产生EMT促进乳腺和前列腺肿瘤生长和转移；IL-6在结肠炎相关肿瘤早期形成中起到重要作用。研究表明Barrett食管及食管腺癌的病人的血清及食管组织IL-6的水平较正常对照组高[6]。另有报道提示IL-6对Barrett食管具有促肿瘤作用,然而IL-6在Barrett食管上皮间质转变及癌变过程中的作用和机制尚不清楚。本研究拟通过运用不同浓度的IL-6刺激Barrett食管细胞,观察其形态、EMT相关分子、转移及侵袭能力等变化,探讨IL-6在癌前病变细胞发生癌变过程中所起的作用及其信号通路。应用高脂饮食饲养大鼠制作非酒精性脂肪肝模型,测定大鼠血清和食管组织细胞因子IL-6的水平,观察大鼠食管变化,评估大鼠食管粘膜病变,探讨IL-6与食管炎及癌前病变的相关性。材料和方法(1)体外,应用0、10、20、50、100 ng/mL不同浓度梯度IL-6刺激CP-D细胞,采用光学显微镜观察细胞形态学变化,Western blot、RT-PCR和免疫荧光检测CP-D细胞中上皮细胞标志物E-cadherin、间质细胞标志物Vimentin表达情况,划痕实验、transwell实验检测CP-D细胞的侵袭和迁移能力变化。(2)IL-6刺激CP-D细胞后,检测PI3K/AKT、MAPK/ERK信号通路以及E-cadherin、Vimentin表达量的改变,并使用PI3K抑制剂LY294002和ERK1/2抑制剂U0126,探讨IL-6刺激EMT发生的可能机制。进一步揭示其分子机制,为Barrett食管癌变的防治提供新思路和新靶点。(3)40只雄性大鼠随机分为对照组和实验组,分别用普通饲料和高脂饲料饲养15周,于第0,3,6,9,12,15周测量体重及体长,并于15周时测定肝功能指标、血脂指标和炎症因子指标白介素1(IL-1),白介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF-α);取大鼠肝脏及食管,记录肝、食管大体形态并进行HE染色,计数食管粘膜下浸润的炎性细胞,Western blot检测食管组织IL-6蛋白的表达。结果(1)不同浓度梯度IL-6刺激CP-D 24小时后,细胞形态发生变化,细胞间的粘附连接减少。CP-D细胞上皮标志物E-cadherin分子的mRNA和蛋白水平表达降低、间质标志物Vimentin分子的mRNA和蛋白水平表达增加,且50ng/mL为IL-6刺激致CP-D细胞发生EMT的最适浓度。划痕实验以及transwell实验均证明IL-6刺激可致CP-D细胞迁移和侵袭能力增强。(2)IL-6刺激CP-D细胞后,AKT磷酸化的表达量随着IL-6刺激时间的增长而增加。ERK1/2磷酸化的表达量也有与AKT一样的趋势。分别用ERK1/2,AKT信号通路抑制剂10μmol/L LY294002和U0126预处理CP-D细胞,然后再使用50 ng/mL IL-6刺激CP-D细胞,发现在IL-6和抑制剂一起作用于CP-D细胞的情况下,AKT和ERK信号通路被明显抑制。LY294002和U0126预处理CP-D细胞,在加用IL-6刺激后,Western Blot结果表明EMT相关指标E-cadherin表达水平升高、Vimentin表达水平降低,表明信号通路抑制剂可有效阻止CP-D在IL-6刺激下发生EMT改变。Transwell实验显示：加用信号通路抑制剂后,CP-D细胞的迁移能力下降。(3)高脂饮食导致实验组增重明显快于对照组；第15周时实验组发生脂肪肝,血脂和炎症因子指标IL-1、IL-6、TNF-α.均高于对照组,但两组肝功能指标无统计学差异；实验组食管无明显变化,HE染色见炎症细胞浸润,食管组织IL-6蛋白半定量检测明显高于对照组。结论(1)IL-6刺激可致CP-D细胞发生EMT,同时使CP-D细胞侵袭,迁移能力增强。(2)PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路可参与Barrett食管细胞CP-D细胞EMT的发生。(3)高脂饮食饲养大鼠15周可发生脂肪肝,食管粘膜下见炎性细胞浸润,食管组织IL-6表达升高,提示高脂饮食可导致食管炎,IL-6在其中可能发挥重要作用。