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目的探讨长期服用阿司匹林对结直肠癌患者原发病灶18F-FDG PET/CT显像及患者临床预后的影响。在临床研究的基础上,通过模拟缺氧微环境的体外实验,探讨阿司匹林在缺氧条件下对人结肠癌细胞增殖、细胞周期、早期凋亡率、迁移和侵袭等生物学行为的影响,并在分子水平上研究阿司匹林对糖代谢指标Glut-1、肿瘤干细胞标记物ALDH-1表达的影响,并探讨相关的作用机制,为结直肠癌的预防和治疗提供新的思路。方法 回顾性分析2008年7月至2013年3月，我院收治的术前行18F-FDG-PET/CT检查的结直肠癌患者84例,根据术前阿司匹林服药史分为阿司匹林组和对照组,分析患者的性别、年龄、肿瘤TNM分期、直径、分化程度及阿司匹林服用史与SUVmax的关系,并进一步探讨上述临床病理因素与患者无病生存率的关系,采用Kaplan-Meier法进行单因素生存分析,Cox比例风险模型进行多因素预后分析。体外实验部分,利用缺氧小室模拟缺氧微环境,建立人结肠癌细胞株HCT116缺氧培养模型。采用CCK8法检测定缺氧条件下阿司匹林对HCT116增殖的影响；流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期;Transwell去检测细胞迁移和侵袭；流式细胞术检测肿瘤干细胞标记物ALDH1的表达;采用Western Blot和实时荧光定量PCR技术检测缺氧条件下阿司匹林对于HCT116细胞缺氧标记物HIF-1α、糖代谢指标Glut-1及阿司匹林作用靶点COX-2表达变化的影响。结果结直肠癌原发病灶最大径组别之间的PET/CT SUVmax差异有统计学意义(<5cm组11.2±5.03 vs.≥5cm组15.24±6.12),不同肿瘤浸润深度之间的SUVmax差异有统计学意义(T1+T2组10.1±4.17 vs.T3+T4组13.63±5.97)。阿司匹林组与对照组相比,具有较低的SUVmax值(阿司匹林组9.74±2.62 vs.对照组13.91±6.18)。阿司匹林组的1、2年的无病生存率分别为94%和80%,对照组1、2年的无病生存率分别为86%和73%,二者有统计学差异。体外实验,在利用缺氧小室模拟肿瘤缺氧微环境研究阿司匹林对人结肠癌细胞HCT116生物学行为影响的研究中,CCK-8法结果提示缺氧对HCT116细胞的生长抑制作用并不明显,而在缺氧条件给予阿司匹林干预可明显抑制细胞的生长。我们同时发现,常氧条件下培养48小时后HCT116细胞的早期凋亡率为6.44+0.42%,单纯缺氧48小时组和缺氧联合阿司匹林48小时组的早期凋亡率分别为1.65±0.67%和2.65±0.45%,结果表明缺氧可抑制HCT116细胞早期凋亡率,而阿司匹林干预后可增加早期凋亡率。细胞周期方面：常氧组、单纯缺氧组及缺氧联合阿司匹林组HCT116细胞的G0/G1期细胞比例分别为35.29±0.42%,45.92±0.67%及39.81±0.45%。S期细胞比例分别为48.19±0.45%、52.74±0.49%及48.91±0.09%。G2/M期细胞比例分别为16.52±0.48%、1.32±0.22%及11.2±0.54%，结果表明缺氧可诱导HCT116细胞周期阻滞于G0/G1期,而阿司匹林干预后可抑制缺氧诱导的G0/G1细胞周期阻滞。同样条件下,我们继续探讨阿司匹林对于缺氧诱导的肿瘤干细胞标记物ALDH-1表达的影响,利用分选比例结合CCK8检测的OD值,结果显示阿司匹林可下调缺氧诱导的ALDH-1+细胞相对活力数，常氧、缺氧及缺氧联合阿司匹林48小时组ALDH-1+细胞的OD值分别为0.19、0.15及0.12。利用Transwell模型评估肿瘤细胞的迁移和侵袭能力的研究中,结果提示阿司匹林可下调缺氧诱导的肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。我们还利用Western Blot和实时荧光定量PCR检测阿司匹林对于缺氧诱导的Glut-1表达的影响,结果显示阿司匹林可下调缺氧诱导的Glut-1的表达。为进一步探讨阿司匹林的作用靶点,结果显示缺氧可诱导HCT116细胞COX-2在蛋白和mRNA水平的表达,早期阿司匹林干预则可下调COX-2的表达。结论 临床研究部分结果提示结直肠癌原发病灶的SUVmax与肿瘤的直径大小和浸润深度呈正相关,而与长期服用阿司匹林呈负相关。生存分析结果提示诊断结直肠癌前长期服用阿司匹林可改善患者的无病生存率。体外研究结果提示：在人结肠癌细胞株HCT116,缺氧可诱导结肠癌细胞周期停滞于G0/G1期,减少肿瘤细胞的早期凋亡，增加迁移和侵袭能力。随着缺氧时间的延长, HCT116中ALDH-1阳性细胞相对活力数有所增加。同时缺氧可上调结肠癌细胞葡萄糖代谢相关载体Glut-1在蛋白和mRNA水平的表达。阿司匹林可部分逆转上述缺氧诱导的HCT116生物学行为的改变,表现在阿司匹林可抑制缺氧诱导的G0/G1期细胞周期阻滞并增加细胞早期凋亡率,降低瘤细胞的迁移和侵袭能力;下调缺氧诱导的ALDH-1阳性细胞数及Glut-1的表达。上述生物学行为的改变可能与阿司匹林作用于COX-2靶点有关。