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大肠癌的发病与生活方式、饮食习惯密切相关,流行病学调查显示,大肠癌的发病与能量摄入过多、肥胖、运动减少等因素有关。在发展中国家,饮食“西方化”,体力活动的减少导致的肥胖是大肠癌发病率快速上升的重要原因。据预测,我国的大肠癌发病率和死亡率在今后相当长时间将逐步上升,那么大肠癌将成为最常见的恶性肿瘤之一。瘦素是肥胖基因编码的多肽类激素,主要由脂肪组织分泌,调节脂肪代谢和能量平衡。近年来研究发现,瘦素和诸多恶性肿瘤的发生、发展密切相关,本研究首先检测了瘦素及其受体在大肠癌组织中的表达,并进一步研究瘦素对大肠癌细胞株HCT-116增殖和凋亡的影响及探讨其可能的作用机制,为瘦素在大肠癌中的作用及其机制研究提供新的实验证据。第一章瘦素及其受体在大肠癌组织中的表达目的检测不同临床分期的大肠癌组织中瘦素及其受体的表达情况,揭示瘦素及其受体与大肠癌不同临床病理特征之间的关系。方法收集大肠癌病理标本108例,用免疫组织化学法检测瘦素及其受体在大肠癌组织中表达的部位,并对其表达强弱进行分级。同时,检测各病理标本中p-Akt、p-GSK3、p-mTOR、p-P70S6K的表达,分析瘦素及其受体的表达与p-Akt、p-GSK3、p-mTOR、 P-P70S6K之间的相关性。结果瘦素及其受体在大肠癌组织中表达阳性为细胞质染成棕黄色颗粒。瘦素在正常肠黏膜组织、腺瘤性息肉和大肠癌组织中的阳性表达率分别为10%、27.5%、71.3%,各组间差异有统计学意义(p<0.05)；瘦素受体在正常肠黏膜组织、腺瘤性息肉、大肠癌组织中的阳性表达率分别为0%、20%、52.8%,各组间差异有统计学意义(p<0.05)。瘦素、瘦素受体的表达与其临床病理参数的统计学分析结果发现,瘦素的表达不仅与大肠癌的浸润深度、临床分期、淋巴结转移、远处转移、分化程度呈明显的相关性(p<0.01),而且与PI3K/Akt/mTOR信号通路相关分子p-Akt、p-GSK3、p-mTOR、 P-P70S6K分子的表达呈明显的相关性(p<0.01),而与患者的年龄和性别无相关性(p>0.05)。提示瘦素可能是一种与大肠癌发展、转移有关的实验检测指标,拮抗瘦素或其受体可能作为临床治疗大肠癌的一种辅助手段。结论大肠癌组织中存在较高表达的瘦素及其受体；瘦素及其受体的表达和大肠癌的浸润深度、临床分期、淋巴结转移、远处转移、分化程度有明显相关性。第二章瘦素对大肠癌细胞HCT-116增殖及凋亡的影响目的从正反两方面检测瘦素对大肠癌细胞HCT-116增殖及凋亡的作用,并探讨其可能的机制,为大肠癌的治疗提供新的方法和理论依据。方法常规培养HCT-116大肠癌细胞,用RT-PCR和Western blot法分别检测ObRa、ObRb的表达情况。分别用MTT法、平板克隆形成实验、软琼脂集落形成实验检测不同浓度瘦素(0ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL)的作用下大肠癌细胞HCT-116的增殖情况；用流式细胞术检测不同浓度瘦素作用下,大肠癌细胞HCT-116的凋亡情况。同时,为了进一步确定瘦素促进大肠癌细胞系HCT-116的增殖,抑制其凋亡的分子机制,我们检测了瘦素刺激下不同时间点PI3K/Akt/mTOR信号通路中的关键分子p-Akt、p-GSK3、p-mTOR、p-P70S6K的变化；分别采用MTT法、流式细胞术法,分别用PI3K和mTOR分子抑制剂LY294002和rapamycin对PI3K/Akt/mTOR信号通路中的分子进行阻断,检测其对HCT-116细胞增殖与凋亡的影响。并通过RT-PCR方法对不同剂量的瘦素作用不同时间对HCT-116细胞增殖、凋亡相关基因的影响。结果通过检测大肠癌细胞HCT-116细胞系中瘦素受体ObRa和ObRb的表达情况,发现HCT-116细胞系高表达瘦素受体ObRa和ObRb。在不同浓度的瘦素刺激HCT-116细胞后,细胞的存活比值明显比无瘦素刺激的大肠癌细胞要高,而当瘦素浓度为50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL组时,与无瘦素刺激组相比较,差异均有统计学意义(p<0.05)；平板克隆形成实验表明在100ng/mL,200ng/mL瘦素刺激后,HCT-116细胞的克隆形成率明显增多,与无瘦素刺激的HCT-116细胞的克隆形成率相比,差异有统计学意义(p<0.05)；在200ng/mL瘦素刺激下,细胞形成的软琼脂集落数为39.5±3个,集落形成率为3.95%,而无瘦素刺激培养的细胞形成的软琼脂集落数为22±2个,集落形成率为2.2%；流式细胞术表明,瘦素能明显抑制无血清培养的大肠癌细胞HCT-116的凋亡。100ng/mL的瘦素作用30min时,PI3K/Akt/mTOR信号通路相关分子p-Akt、p-GSK3、 p-mTOR、p-P70S6K活化最强,因此我们分别利用PI3K和mTOR分子抑制剂LY294002和rapamycin对PI3K/Akt/mTOR信号通路中的分子进行阻断,发现LY294002和rapamycin均能抑制瘦素诱导的HCT-116细胞的增殖,抑制HCT-116细胞的凋亡。瘦素促进增殖、凋亡相关基因Survivin、Mcl-1、A1、NF-κB的表达呈时间依赖性,随着瘦素刺激的时间的延长,上述相关基因的表达逐渐增加；用不同浓度的瘦素刺激大肠癌细胞48h,瘦素促进增殖、凋亡相关基因Survivin、Mcl-1、A1、NF-κB的表达呈剂量依赖性,随着瘦素刺激剂量的增加,上述相关基因的表达逐渐增加。结论瘦素能够促进人大肠癌细胞系HCT-116的增殖,抑制大肠癌细胞系HCT-116的凋亡,且这种作用是通过PI3K/Akt/mTOR信号通路进行的。