目的:肿瘤严重危害人类生命健康,能量代谢异常是肿瘤的特征性病理变化之一。有研究表明,肿瘤细胞即使在有氧的情况下,也选择糖酵解的方式进行糖的代谢以提供能量(即著名的瓦伯格效应)。这种有氧糖酵解最终将导致肿瘤细胞微环境中乳酸水平的增加,并在肿瘤侵袭、迁移、免疫逃逸等方面发挥重要作用。但是肿瘤微环境中乳酸水平增高对微环境中肿瘤细胞,尤其是相应正常细胞的影响及其机制,尚不十分清楚。我们推测上述乳酸水平增高不仅有助于肿瘤细胞的增殖,同时还将胁迫肿瘤细胞周围正常细胞改变自身的能量代谢方式,通过上调LDHB表达,发生类肿瘤样能量代谢方式的变化。比较LDHB在不同肿瘤细胞和相应正常细胞之间的表达;探讨LDHB对不同肿瘤细胞和正常细胞增殖能力的影响。对抗或抑制LDHB基因表达将抑制正常细胞代谢发生异常,有望成为抗肿瘤作用的新靶点。本文以LDHB为靶点,结合基因敲除和基因过表达技术,对乳酸对肿瘤及相应正常细胞增殖的作用,以及与LDHB间的关系进行了较为系统的研究,力图探索肿瘤发生的新机制,为寻找抗肿瘤药物作用的新靶点和抗肿瘤新药研发提供理论依据。方法:Western blot检测不同肿瘤细胞和正常细胞之间LDHB蛋白的表达,正常细胞株过表达LDHB和肿瘤细胞株敲定LDHB,MTT实验检测肿瘤细胞和正常细胞活力的影响,EDU检测肿瘤细胞和正常细胞的增殖能力。结果:1.Western blot结果显示,相比于肿瘤细胞(乳腺癌MDA-MB-231、肝癌HepG2以及胃癌细胞HGC-27),正常细胞(乳腺上皮细胞MCF-10A、肝细胞L02和胃粘膜细胞GES-1)中,LDHB蛋白水平表达明显较低。2.MTT结果显示,低葡萄糖供给的同时给予不同浓度(10 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L)乳酸处理肿瘤细胞(乳腺癌MDA-MB-231、肝癌HepG2以及胃癌细胞HGC-27)72h后,可以不同程度促进肿瘤细胞的增殖;其结果与EDU实验(低葡萄糖供给的同时给予40 mmol/L乳酸处理72h)结果一致。3.LDHB敲低的肿瘤细胞株(乳腺癌MDA-MB-231、肝癌HepG2、胃癌HGC-27),低葡萄糖供给的同时给予不同浓度(10 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L)乳酸处理72h后,MTT检测,结果发现,与Vehicle细胞组相比,乳酸对LDHB敲低的肿瘤细胞的促增殖作用明显降低;其结果与EDU实验(低葡萄糖供给的同时给予40 mmol/L乳酸处理72h)结果一致。4.MTT结果显示,低葡萄糖供给的同时给予不同浓度(10 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L)乳酸处理正常细胞(乳腺上皮细胞MCF-10A、肝细胞L02和胃粘膜细胞GES-1)72h后,乳酸对正常细胞有不同程度的损伤作用,并抑制其细胞的增殖;其结果与EDU实验(低葡萄糖供给的同时给予40 mmol/L乳酸处理72h)结果一致。5.LDHB过表达的正常细胞株(乳腺上皮细胞MCF-10A、肝细胞L02、胃粘膜细胞GES-1),低葡萄糖供给的同时给予不同浓度(10 mmol/L、20mmol/L、40 mmol/L)乳酸处理72h后,MTT检测结果发现:正常细胞过表达LDHB后,乳酸的损伤作用减轻,甚至低浓度的乳酸可促进LDHB过表达的正常细胞的增殖;其结果与EDU实验(低葡萄糖供给的同时给予40 mmol/L乳酸处理72h)结果一致。6.Western blot结果显示,不同浓度(10 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L)乳酸处理肝细胞L02、胃粘膜细胞GES-1和不同浓度(10 mmol/L、20mmol/L、30 mmol/L)乳酸处理乳腺上皮细胞MCF-10A处理96h后,取未被杀死的正常细胞,LDHB蛋白表达水平较未处理的正常细胞组增高。结论:1.乳腺癌细胞MDA-MB-231、肝癌细胞HepG2以及胃癌细胞HGC-27的LDHB蛋白表达水平比相应的正常细胞(乳腺上皮细胞MCF-10A、肝细胞L02和胃粘膜细胞GES-1)高。2.低糖培养条件下,不同浓度(10 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L)乳酸可以不同程度地促进LDHB高表达的乳腺癌细胞MDA-MB-231、肝癌细胞HepG2和胃癌细胞HGC-27增殖,但对乳腺上皮细胞MCF-10A、肝细胞L02和胃粘膜细胞GES-1有不同的损伤作用,并抑制其增殖。3.过表达LDHB可促进正常肝细胞L02和胃粘膜细胞GES-1在低糖高乳酸环境下的增殖。4.低糖培养条件下,较长时间的“乳酸胁迫”(10-40 mmol/L作用96小时),可以诱导正常乳腺上皮细胞MCF-10A、肝细胞L02和胃粘膜细胞GES-1的LDHB表达上调。