前列腺癌(PCa)是最常见的非皮肤恶性肿瘤,一般是从前列腺上皮内瘤形成,发展为激素依赖性局限性浸润性腺癌,随后发展为激素非依赖性转移癌。这种疾病的自然病史和发生机制尚未完全清楚。流行病学研究表明,种族背景、年龄、遗传以及饮食等因素会影响罹患PCa的风险。慢性炎症和包括饮食在内的其他环境因素,可能在PCa的发生发展中发挥作用。越来越多的证据表明,活化的免疫细胞产生细胞因子、生长因子增多,导致DNA损伤,增强肿瘤细胞增殖和侵袭能力。表征炎症细胞在诱导分子变化中的作用,是探究PCa发生和进展的基础。目前已证明一些细胞因子(如IL-6,IL-8)和关键转录因子(如NF-κBp65、p38)与癌症进展之间的直接关联。一些研究已经将炎性细胞因子,趋化因子和生长因子的存在与罹患PCa的风险增加相关联。炎症介质如细胞因子和趋化因子,参与免疫细胞和癌细胞之间的特异分子信号转导机制,可为PCa的早期诊断以及治疗方案提供理论支撑。由于对前列腺特异性炎症反应的了解有限,这就需要进一步来确定免疫细胞浸润前列腺组织的机制,以及它们对前列腺上皮细胞和基质细胞的影响。因此,在进行单一或组合疗法的靶向和药理学策略之前,需要更多的模型来探索炎症介质在PCa细胞中的特定作用。除了骨骼健康之外,维生素D作为一种类固醇激素,也会影响广泛的生理过程,包括炎症、血管生成、细胞凋亡、细胞分化和细胞生长及增殖。有研究表明罹患PCa的风险和维生素D的血清水平呈负相关,较低的循环骨化三醇水平是PCa的危险因素,长期安全剂量的维生素D补充可预防甚至逆转低级别PCa的进展。最近的许多研究都显示了维生素D对免疫反应的作用,但是在PCa背景下将维生素D和免疫反应联系起来的证据仍然很少。阐明维生素D调节惰性和侵袭性前列腺癌中细胞因子与趋化因子表达的机制,可能有助于理解维生素D如何影响PCa的进展,便于开发更好的预防和治疗策略。因此需要特别关注骨化三醇和骨化二醇在PCa细胞中对参与免疫调节的相关因子表达的作用。为了探究维生素D对PCa的影响,本研究系统检测了在两种典型维生素D暴露下,不同浓度和不同时间影响下三种典型PCa细胞系的细胞活性变化特征;检测了人PCa细胞系PC3中,不同浓度维生素D作用下多种细胞因子、趋化因子的表达;在细胞因子和趋化因子水平上探讨其在PCa肿瘤微环境的参与作用。以阐明维生素D调节PCa中细胞因子与趋化因子表达的机制,并有助于开发更好的预防和治疗策略。实验结果表明,在暴露时间分别为24小时和48小时,以及在1、10和100nM的骨化二醇和骨化三醇处理下,LNCa P细胞和DU145细胞活性保持在95%以上,表明低于100n M的维生素D在48小时内对LNCa P细胞系和DU145细胞系的生存力影响微弱。不同浓度的骨化三醇和骨化二醇作用下,PC3细胞活性随着暴露强度和暴露时间的增加而降低,骨化三醇的影响效应要高于骨化二醇。与LNCa P细胞系和DU145细胞系相比,100n M的维生素D暴露下PC3细胞活性已经降低到90%左右。电子显微镜显示PC3细胞形态学显示出低分化腺癌的特征。所以选择暴露下细胞活力明显改变的PC3细胞系,作为观察可具有药物作用效果的模型。选取同上的暴露浓度和暴露时间,即骨化三醇和骨化二醇的暴露浓度分别为1n M、10n M、100n M,在其暴露24小时和48小时后评估它们对PC3细胞系细胞因子/趋化因子的调节能力。结果表明维生素D的免疫调节作用呈现剂量依赖性特征。骨化三醇和骨化二醇在总体上对多种介质因子的表达调节没有显著差异。在三种浓度梯度和24小时与48小时两个时间尺度下,骨化三醇和骨化二醇对IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17、TNF-α、TNF-β具有显著的抑制作用,并呈现出浓度与时间的依赖性;而对IL-4、IL-10、EOTAXIN表达水平的显著上调作用也体现出这种浓度相关性。PC3细胞在骨化二醇作用24小时和48小时后,NF-κBp65表达水平随骨化二醇暴露浓度的增加而下降,在中等浓度的10n M作用下即显著降低,48小时的高浓度骨化三醇对NF-κBp65表达水平的抑制作用更强。骨化二醇对p38的抑制作用也依赖于浓度梯度,并表现出时效性调节作用。骨化三醇也出现与骨化二醇对PC3细胞类似的作用,但没有时效性特征。本研究直观探讨了维生素D对与PCa发生和发展相关的转录因子表达的影响。PC3细胞中,与受维生素D作用的典型细胞因子调控相关的关键调控因子NF-κBp65和p38,表现出与骨化二醇和骨化三醇的暴露强度相关的抑制效应。维生素D通过重要的调控因子实现在PCa细胞中炎症介质的调控,骨化二醇与骨化三醇通过抑制作为潜在的重要癌症预防因子的NF-κBp65、p38而调节炎症介质的表达,表明维生素D通过细胞因子作用在PCa防治的可能前景。