目的 结肠癌是一种常见的恶性消化系统肿瘤,具有较高的发病率和死亡率。目前,临床对结肠癌的治疗取得了较大的进展,但其预后仍不乐观。已有报道显示,组蛋白去甲基化酶抑制剂 JIB-04(Jumonji histone demethylase inihibitor,JIB-04)能够抑制肿瘤的发生发展,但具体作用机制仍不清楚。本研究探讨组蛋白去甲基化酶抑制剂JIB-04对结肠癌细胞增殖的影响并阐述其作用机制。方法本研究以结肠癌细胞HCT116和HT29为主要作用对象。体外常规培养结肠癌细胞HCT116、HT29及人正常结肠粘膜细胞FHC,选择不同浓度的JIB-04分别处理肠癌细胞HCT116、HT29及人正常结肠粘膜细胞FHC。利用MTT和平板克隆实验观察和评估结肠癌细胞及人正常结肠粘膜细胞的生长和增殖情况;利用qRT-PCR和Western blot检测JIB-04对结肠癌细胞周期进程、细胞凋亡的影响及组蛋白去甲基化酶的作用;通过siRNA转染干扰LSD1的表达,qRT-PCR检测抑制LSD1对结肠癌细胞周期进展的影响。结果MTT和平板克隆形成实验显示JIB-04以浓度和时间依赖的方式降低HCT116和HT29细胞的增殖能力,半数抑制浓度分别为661.7nmol/L及226.1 nmol/L,细胞克隆数也明显减少。qRT-PCR和Western blot结果证明,与未经JIB-04处理的 HCT116和 HT29细胞比较,细胞周期蛋白cyclinD1、cyclinE1 的 mRNA 水平和 CDK4、CDK6 及 cyclinD1 的蛋白质水平有不同程度的降低,同时CDK抑制剂p21蛋白质水平的表达分别上调约1.99倍和2.37倍(P<0.001)。检测凋亡相关因子发现,在HCT116和 HT29 细胞中 p53、caspase-3、caspase-9、Bax、JNK、PUMA 的 mRNA和蛋白质水平均降低。机制研究显示,JIB-04使组蛋白去甲基化酶LSD1的mRNA水平分别下调约56.8%和75.5%(P<0.01,P<0.001),其蛋白质水平下调约27.12%和15.32%(P<0.05)。分别对HCT116和HT29细胞转染siRNA-LSD1 48h后,qRT-PCR提示,与对照siRNA-NC(阴性对照)组相比,siRNA-LSD1-3组在 HCT116细胞中最为显著,下调约 78.41%(P<0.01)。HT29细胞中,siRNA-LSD1抑制LSD1基因的表达没有显著差异。检测结肠癌细胞HCT116的细胞周期蛋白mRNA水平,结果显示,cyclinD1和cyclinE1的mRNA水平分别降低约51.38%和45.61%(P<0.01)。cyclinD3 的 mRNA 水平升高(P<0.01),而 cyclinA1 和 cyclinB1 的 mRNA水平影响不显著。结论JIB-04可通过改变结肠癌细胞中组蛋白去甲基化酶LSD1的活性,调控细胞周期蛋白及相关因子在mRNA和蛋白质水平的表达,诱导细胞周期阻滞及凋亡蛋白发生改变,从而抑制结肠癌细胞增殖和凋亡,JIB-04可作为治疗结肠癌潜在的候选药物。