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目的:洛克沙胂(Roxarsone,Rox)是一种饲料添加剂,在畜禽体内吸收较少,绝大多数随粪便排泄进入环境,给人类带来了砷暴露的风险。本课题组前期研究中发现Rox在体外能够促进血管内皮细胞生长,在体内具有促进(肿瘤)血管生成的作用。Rox可使血管内皮细胞中缺氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)表达上调,线粒体功能异常。而HIF-1α可调节糖酵解途经中多种相关蛋白表达。Rox促进血管内皮细胞或血管生成的糖酵解作用机制目前未见报道。本文借助大鼠血管内皮细胞体外培养和体内小鼠黑色素移植瘤模型,通过Rox或HIF-1α相关抑制剂处理,检测细胞活力、ATP含量、乳酸(Lactic acid,LD)释放及醛缩酶(Aldolase,ALD)水平;Western Blot和免疫组化方法检测HIF-1α和糖酵解相关蛋白ALDA和葡萄糖转运体1(Glucose transporter 1,GLUT1)表达,研究Rox促血管内皮细胞生长中HIF-1α及糖酵解相关机制。方法:在大鼠血管内皮细胞的体外试验中,①不同处理分为对照组(0 μM Rox)、Rox处理组(0.1 μM、1.0μ 和10.0 μM Rox)。分别检测血管内皮细胞的增殖活力、ATP含量、LD释放;通过ELISA检测ALD的活性和含量;通过Western Blot检测ALD A和GLUT1的表达。②在有HIF-1α信号相关分子抑制剂存在时,不同处理分别为对照组(0 μM Rox)、1.0μMRox 处理组(1.0 μMRox)、HIF-1α 抑制剂组(50.0μMYC-1)、共处理 1 组(50.0μM YC-1+1.0 μM Rox)、PI3K 抑制剂组(20.0 μM LY294002)和共处理 2 组(20.0 μM LY294002+1.0μM Rox)。分别检测血管内皮细胞的活力及HIF-1α、ALD A和GLUT1的表达。在小鼠B16F10黑色素移植瘤模型的体内试验中,不同处理分组如下:PBS组(空白对照组)、低剂量Rox组(1mg/kg)、中剂量Rox组(5 mg/kg)、高剂量Rox组(25 mg/kg)、YC-1组(15 mg/kg)、YC-1(15 mg/kg)+中剂量Rox(5 mg/kg)组。待肿瘤生长约至100～150mm~3时,Rox灌胃给予,YC-1腹腔注射给予,每天1次,连续7天。测量小鼠体重、肿瘤体积及重量;肿瘤组织进行HE染色及HIF-1α免疫组化分析,Western Blot检测ALDA、GLUT1 和 HIF-1α 的表达。结果:在体外细胞培养试验中,①0.1～10.0 μM Rox能够促进大鼠血管内皮细胞的增殖、ATP的产生和LD的释放,升高ALD的活性和含量,显著上调ALD A和GLUT1蛋白的表达(P<0.05)。0.1、1.0、10.0 μM Rox组ALD的活性分别是对照组的1.08、1.24和1.09倍;ALDA的蛋白表达分别是对照组的1.56、1.83和1.70倍;GLUT1的蛋白表达分别是对照组的1.50、1.66和1.56倍。②在抑制剂YC-1和LY294002存在时,血管内皮细胞的活力及ALDA、GLUT1和HIF-1α蛋白的表达显著被抑制(P<0.05)。与1.0μM Rox组比较,YC-1+1.0 μM Rox组中ALD A和GLUT1蛋白表达显著下调(P<0.05);LY294002+1.0μMRox 组中 ALDA、GLUT1 和 HIF-1α 蛋白表达极显著下调(P<0.01)。在小鼠移植瘤试验中,5～25 mg/kg Rox组小鼠移植瘤体积和重量均显著增加,肿瘤组织中ALDA、GLUT1和HIF-1α蛋白的表达显著上调(P<0.05),促进肿瘤组织的生长及肿瘤血管的形成。YC-1则显著抑制肿瘤生长及ALDA、GLUT1和HIF-1α蛋白的表达(P<0.05)。与中剂量Rox组比较,YC-1+中剂量Rox组肿瘤生长被显著抑制,肿瘤组织中ALDA、GLUT1和HIF-1α蛋白表达极显著下调(P<0.01)。结论:洛克沙胂能够促进大鼠血管内皮细胞的生长及其糖酵解,促进小鼠黑色素移植瘤的生长以及肿瘤组织的糖酵解。HIF-1α—糖酵解在洛克沙胂促血管内皮细胞及肿瘤生长中发挥着重要的调节作用。