目的:本论文主要研究对象是低氘水对人非小细胞肺腺癌A549细胞的生长抑制作用以及其分子机制的研究。方法:体外条件下培养A549细胞,设置成两组,实验组使用氘含量为50 ppm的DDW配制的培养基,对照组使用正常水配制的培养基培养,两组各培养60 d左右。用CCK-8试剂盒测定A549细胞的增殖抑制,先对96孔的细胞饥饿处理12h,再血清刺激,测定48 h内的细胞生长情况;对两组细胞先进行饥饿同步化,然后分别加入含血清的DDW培养基和正常水培养基刺激细胞生长,用碘化丙啶染色和流式细胞分析仪测定两组36、48 h时处于细胞周期G1、S和G2/M的细胞比例;蛋白芯片实验筛选出影响细胞增殖的信号通路,并对信号通路中的EGFR和MEK分子的50ppm A549”组磷酸化比值与“CK A549”组磷酸化比值进行比较。为了验证蛋白芯片中的EGFR和MEK蛋白表达水平的差异,细胞裂解并分别抽提两组的细胞总蛋白,并测定蛋白浓度,采用Western blot的方法测定MEK1、EGFR蛋白表达水平,MEK1第217和第298位丝氨酸磷酸化,EGFR第1016和第1110位酪氨酸磷酸化水平的变化;为了研究低氘水诱导细胞形态的变化与肺泡上皮细胞的关系,比较两组肺泡特异性生物标志物AQ5、T1a、CFTR、SPB、SPC1、SPC2的表达;将小鼠随机分成实验组(饮用DDW)和对照组(饮用普通水),记录其死亡日期,算出平均寿命,做出生长曲线。结果:培养60 d后发现对照组的A549细胞呈立方形、细胞间紧密接触和成片堆积生长,实验组的A549细胞呈纺锤形、细胞伸长和细胞间接触较松散。CCK-8实验表明,使用DDW处理A549细胞36小时和48小时后均出现显著的细胞生长抑制。细胞周期实验提示了50ppmDDW可能在G1期抑制细胞分裂,从而阻止细胞增殖。血清饥饿后再刺激36 h,实验组处于G1期的细胞比例为70.51±3.12,显著高于对照组的56.69±2.13;实验组处于S期的细胞比例为22.15±0.95,显著低于对照组的34.28±1.04。蛋白芯片实验表明低氘水通过抑制与有丝分裂相关的蛋白分子而抑制癌细胞;Western实验结果表明两组MEK1蛋白表达水平无显著性差异,实验组MEK1第217位和第298位丝氨酸磷酸化的水平显著降低(P<0.01);两组EGFR蛋白表达水平无显著性差异,EGFR第1016位和第1110位酪氨酸磷酸化水平比较无统计学差异。DDW可显著上调水通道蛋白AQP5和T1a两种I型肺泡上皮特异性标志物的表达,同时SPC1和SPC2两种II型上皮特异性表面活性蛋白的表达也显著提高(P<0.01)。小鼠寿命实验结果表明,饮用DDW的雌鼠比饮用普通水的雌鼠平均寿命长。结论DDW长期培养A549细胞抑制细胞增殖,可以通过阻滞A549细胞周期G1/S期转变,显著抑制其生长,该生长抑制作用与MEK1的磷酸化水平降低有关,DDW可通过抑制MAPK/ERK信传传导到通路,阻止细胞的有丝分裂,从而达到抑制细胞增殖的目的;DDW长期培养还可以引起A549细胞分化状态的改变。诱导A549细胞由II型肺泡上皮向I型肺泡上皮的转化。这些研究结果不仅阐明了DDW抑制肺癌细胞增殖的分子机制,而且也为DDW在辅助肺癌治疗上的应用提供了科学依据。