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目的:观察葡萄糖浓度对乳腺癌MCF-7细胞内质网应激、细胞增殖、凋亡、二维及三维迁移能力的影响,探讨内质网应激抑制剂4-PBA和二甲双胍对高糖诱导的胞内质网应激、细胞增殖、凋亡、二维及三维迁移能力的影响并研究其机制。方法:Western Blot检测内质网应激标志物GRP78以及其他相关蛋白表达,细胞计数用来观察细胞增殖,TUNEL实验用来检测细胞凋亡,划痕损伤修复实验和Transwell细胞侵袭实验分别用来观察细胞的二维和三维迁移能力。结果:随着葡萄糖浓度的升高,乳腺癌细胞MCF-7内质网应激标志物GRP78以及PTP1B、STAT3蛋白表达、PTP1B酶活性、细胞增殖、二维及三维迁移能力呈剂量依赖型升高;细胞凋亡呈剂量依赖型降低;MCF-7细胞内pSTAT3蛋白表达不随糖浓度改变而改变。在低/正常糖浓度下,内质网应激抑制剂4-PBA对乳腺癌MCF-7细胞内内质网应激标志物GRP78以及PTP1B、STAT3、pSTAT3蛋白表达、PTP1B酶活性、细胞增殖、凋亡、二维及三维迁移能力没有明显影响;在高糖浓度(22 mM)时4-PBA显著抑制MCF-7细胞增殖、二维及三维迁移能力,抑制细胞内GRP78、PTP1B、STAT3蛋白表达和PTP1B酶活性,同时诱导细胞凋亡和pSTAT3蛋白表达。在低/正常糖浓度下,PTP1B抑制剂CinnGEL 2Me对MCF-7细胞增殖、凋亡、二维及三维迁移没有明显影响;但在高糖浓度时CinnGEL 2Me可明显抑制MCF-7细胞的增殖、二维及三维迁移诱导细胞凋亡。在低/正常糖浓度下,二甲双胍对MCF-7细胞内内质网应激标志物GRP78蛋白表达没有明显影响;在高糖浓度时二甲双胍显著降低GRP78蛋白表达。在低/正常糖浓度下,二甲双胍可以显著降低MCF-7细胞增殖、二维及三维迁移,并诱导细胞凋亡;但在高糖浓度时,二甲双胍对细胞增殖、凋亡、二维及三维迁移没有明显影响。MCF-7细胞内ERKl/2、p38和AKT蛋白表达不随葡萄糖浓度改变而改变,二甲双胍处理对ERK1/2、p38和AKT蛋白表达亦无明显影响。随着葡萄糖浓度的升高,MCF-7细胞内P-ERK1/2蛋白表达呈剂量依赖型增长,P-p38蛋白表达呈剂量依赖型降低,P-AKT蛋白表达无明显变化。在低/正常糖浓度下,二甲双胍可以显著抑制P-ERK1/2和P-AKT蛋白表达,而对P-p38蛋白表达无明显影响;在高糖浓度时,二甲双胍对MCF-7细胞内P-ERK1/2和P-AKT蛋白表达无明显作用,但可诱导MCF-7细胞内P-p38表达。结论:高糖诱导的乳腺癌细胞内质网应激可促进细胞增殖和迁移,同时抑制其凋亡;内质网应激抑制剂4-PBA可拮抗高糖诱导的细胞内质网应激并通过PTP1B/STAT3信号通路抑制内质网应激上调所致的细胞增殖、凋亡和迁移的变化。二甲双胍可抑制高糖诱导的乳腺癌细胞内质网应激,但其对细胞增殖和迁移的抑制以及对细胞凋亡的诱导作用却只在低糖和正常糖浓度时出现,这种抑癌作用可能是通过二甲双胍对于ERKl/2和AKT活性的抑制而实现的。