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目的本实验旨在研究低氧对甲状腺癌细胞上皮间质转化（epithelial-mesenchymaltransition，EMT）的影响，并初步探讨金属硫蛋白（metallothioneins，MTs）、低氧诱导因子-1a(hypoxia-induciblefacter-1a，HIF-1a)在其中的作用及机制。方法以正常氧（21%O2）、低氧（5%O2）和MTs-siRNA处理甲状腺乳头状癌NPA细胞，Westernblot、RT-PCR方法检测各组细胞MTs、上皮细胞钙粘蛋白（E-cadherin）和间质细胞波形蛋白（Vimentin）的表达，Transwell/matrigel方法检测各组细胞侵袭转移细胞数；用低氧模拟剂氯化钴（cobaltchloride，CoCl2）处理甲状腺乳头状癌NPA细胞、甲状腺滤泡状癌WRO细胞、甲状腺未分化癌KAT18细胞，MTT法检测各组细胞存活率，在倒置显微镜下观察各组细胞形态的变化，Westernblot法检测HIF-1a、E-cadherin和Vimentin蛋白的表达，Transwell法检测低氧对细胞侵袭、转移的影响，利用免疫荧光对HIF-1a蛋白进行亚细胞定位。结果低氧可诱导NPA细胞表达MTs，并伴随有EMT标志性分子E-cadherin表达的下调和Vimentin表达的升高，侵袭细胞数由正常氧组15.6±2.8增加到40.3±5.1，迁移细胞数由25.1±5.6增加到48.7±7.6，均有统计学差异(P＜0.01)；MTs靶向干扰可有效抑制低氧诱导的MTs蛋白表达，同时E-cadherin表达回升，Vimentin表达下降，侵袭细胞数仅增加到25.7±4.2，迁移细胞数仅增加到35.5±5.4，与低氧组比较均有统计学差异(P＜0.05)。不同浓度的CoCl（250、100、150、200、250μmol/L）处理细胞24h后，NPA细胞存活率分别为(104.2±3.28)%、(92.6±2.90)%、(90.6±3.31)%、(88±4.81)%、(58.6±5.75)%，KAT18细胞存活率分别为(102.6±1.67)%、(98.6±1.57)%、(94.1±1.23)%、(82.3±2.43)%、(70.8±1.97)%，WRO细胞存活率分别为(106.4±2.55)%、(93.9±1.61)%、(87.8±2.26)%、(84.3±4.32)%、(71.6±0.72)%，即CoCl2可抑制甲状腺癌NPA、KAT18、WRO细胞生长，且呈剂量依赖性。用150μmol/L的CoCl2处理细胞不同时间后，NPA、KAT18、WRO细胞逐渐获得间质细胞的形态特征。用150μmol/L的CoCl2处理NPA细胞0、3、6h，HIF-1a、Vimentin蛋白的表达呈时间依赖性增加；用150μmol/L的CoCl2处理NPA细胞6、12、24h，HIF-1a、Vimentin蛋白的表达又呈时间依赖性减少；而E-cadherin蛋白的表达持续性降低。用150μmol/L的CoCl2处理KAT18、WRO细胞0、3、6h，HIF-1a蛋白的表达呈时间依赖性增加，12h组HIF-1a蛋白表达较6h组明显减少；与0h组相比，CoCl2处理6h后KAT18、WRO细胞中E-cadherin蛋白表达明显减少（P＜0.01），KAT18细胞中Vimentin蛋白表达无统计学差异（P＞0.05），WRO细胞中Vimentin蛋白表达明显增加（P＜0.01）。150μmol/L的CoCl2处理NPA细胞，6h组中穿膜细胞数显著多于0h组（P＜0.01），即6h后HIF-1a蛋白已出现核转位。结论低氧所诱导表达的MTs对人NPA细胞发生EMT有促进作用，MTs靶向干扰可使EMT受到部分抑制；CoCl2模拟化学性低氧可促进NPA细胞上皮间质转化及侵袭、转移，其分子机制可能涉及HIF-1a介导的信号通路对E-cadherin、Vimentin基因表达的调控；HIF-1a可能通过下调E-cadherin、上调Vimentin而促进KAT18、WRO细胞发生上皮间质转化，使其获得侵袭、转移潜能。