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实验目的：大量的流行病学研究发现,肢端肥大症患者(GH/IGF-1水平过高)结直肠癌发病率比正常人群要高18倍。但导致这一现象的机制目前仍不十分清楚。本研究以GH/IGF-1缺乏的Lewis侏儒型及野生型大鼠为研究对象,采用化学诱癌剂(AOM/DSS)诱导结直肠癌。通过在体内和体外两方面的研究,揭示了GH/IGF-1轴在结肠癌发生、发展过程中的作用及分子机制。实验方法：1、对野生型和侏儒型Lewis大鼠,采用化学致癌剂(2次AOM腹腔注射+4个周期2%DSS口服)诱导结肠癌的发生,并比较两组大鼠结直肠肿瘤发生的个数、大小及恶性程度。2、通过ELISA观察两种大鼠在AOM/DSS诱导前后血清IGF-1(?)勺变化。3、通过实时荧光定量PCR检测两组大鼠结直肠上皮细胞和肿瘤组织中增殖基因(c-myc、IGF-1)、.炎症因子(cox2、 IL-1b)和抑癌基因(P27)等mRNA表达水平的变化。4、通过MTT法分析两组大鼠血清对结肠癌细胞株(HCT116)的促增殖作用,并应用流式细胞术分析其对HCT116细胞周期的影响。5、通过Western Blot检测GH/IGF-1对结肠癌细胞株HCT116的细胞周期蛋白、细胞凋亡因子、以及相关信号通路的影响。实验结果：经化学诱癌剂(AOM/DSS)诱导后,侏儒型大鼠结直肠肿瘤发生率以及肿瘤的大小都显著小于野生型。组织学检测发现野生型组多数肿瘤组织肠腺基底膜不完整、呈浸润型生长；诱导前侏儒型大鼠血清中IGF-1的含量为野生型的53.4%,诱导后野生型大鼠血清IGF-1增加了180%,而侏儒型大鼠仅增加16%。侏儒型诱导组大鼠结肠上皮细胞中c-myc、cox-2的表达水平都低于野生型(分别为29.8%、52.4%),而P27表达水平则显著增高(125.7%)。在肿瘤组织中,侏儒型大鼠c-myc、Cox-2、IL-1b等基因表达也低于野生型组,分别下调(75%、88%和74%),而P27同样高于野生型,上调达到194%。在体外实验中,侏儒型大鼠血清对培养的结肠癌细胞的促增殖作用明显弱于野生型血清,且这种差异可以被外源添加IGF-1逆转。采用侏儒型大鼠血清培养的结肠癌细胞进入G1期的比例显著高于野生型血清,分别为55%、39%(P<0.001),细胞增殖指数也明显低于野生型大鼠血清中培养的细胞(PI指数分别为45%、61%,P<0.001)。通过WB还检测了GHR和IGF-1R在结肠癌细胞系的表达水平,发现被检的5种人结肠癌细胞系(LS174T、SW480、Coco、Lovo、HCT116)都表达GHR和IGF-1R。用200ng/ml的hGH刺激培养的HCT116细胞,GH激活的信号分子p-Jak2以及下游的p-Stat3与p-Stat5均明显上调,分别比对照组上调的56%(P<0.05)、240%(P<0.001)、250%(P<0.05); IGF-1激活的信号通路先磷酸化Akt (上调960%),再促进GSK-3b磷酸化(比对照组上调达50%),同时发挥抗凋亡和促增殖的作用。结论：实验表明：机体缺乏GH/IGF-1能有效抵御化学致炎与致癌剂(AOM/DSS)协同诱导的结直肠癌的发生。其机制可推测为：GH、IGF-1通过其相应的信号途径：(1)经GH-GHR-JAK2-STAT3-IL-1B-COX2途径,增强化学致炎剂引起的局部炎症损伤反应;(2)经GH-GHR-JAK2-STAT5与MAPK途径,加速恶变细胞进入细胞周期,恶性增殖；(3)经GH-IGF-1-IGF-1R-Akt-GSK-3b途径,帮助恶变细胞逃逸凋亡。