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目的:探究IL-11在非小细胞肺癌(Non-small-cellcarcinoma NSCLC)进展中的作用以及相关调控机制。方法:(1)构建敲低以及过表达IL-11的A549及H1299细胞系,利用平板克隆、增殖曲线、Brd U掺入实验分析敲低IL-11或过表达IL-11后对细胞增殖的影响;在过表达IL-11的A549及H1299细胞系,加入Ig G或IL-11中和抗体后,分析阻断IL-11后细胞增殖能力的改变。(2)将用scramble或sh IL11-1处理的A549细胞注射到雌性裸鼠的右侧背部,探究IL-11对体内成瘤的影响。(3)在敲低以及过表达IL-11的A549及H1299细胞系,利用迁移实验、划痕实验、侵袭实验分析敲低IL-11或过表达IL-11对细胞迁移以及侵袭能力的影响;在过表达IL-11的A549及H1299细胞系,加入Ig G或IL-11中和抗体后,分析阻断IL-11后对细胞迁移以及侵袭能力的影响。(4)将用scramble或sh IL11-1处理的A549细胞注射到雌性裸鼠尾静脉,观察并记录小鼠肺部转移肿瘤的发生以及小鼠生存周期。(5)在敲低IL-11的A549细胞系中,采用免疫荧光方法检测EMT标志物的改变;在敲低IL-11的A549及H1299细胞系,检测细胞中EMT标志物的表达水平;在过表达IL-11的A549及H1299细胞系,加入Ig G或IL-11中和抗体后,分析阻断IL-11后对细胞中EMT标志物表达水平的影响。(6)在敲低IL-11的A549及H1299细胞系,采用WB方法检测IL-11是否参与STAT3和AKT信号途径,同时采用免疫组化方法检测小鼠皮下异种移植肿瘤中活化的STAT3的表达水平。(7)探究NSCLC细胞在常氧与缺氧条件下HIF-1α,IL-11的表达水平;在常氧条件下,加入HIF-1α降解阻断剂后检测IL-11的表达水平。(8)通过q RT-PCR分析18个NSCLC患者的肺癌样品和5个正常肺样品中的IL-11表达水平,并分析在线数据库中IL-11的表达水平与患者的预后的相关性。结果:(1)成功构建敲低以及过表达IL-11的A549及H1299细胞系,敲低IL-11后抑制NSCLC细胞的增殖能力,而过表达IL-11后可增强NSCLC细胞的增殖能力,同时加入IL-11的中和抗体可逆转IL-11诱导增强的增殖能力。(2)在小鼠皮下成瘤实验中,与注射对照组细胞的小鼠相比,注射敲低IL-11细胞组的小鼠皮下成瘤能力显著下降。(3)在敲低以及过表达IL-11的A549及H1299细胞系,敲低IL-11后抑制NSCLC细胞的迁移与增殖能力,而过表达IL-11后可增强NSCLC细胞的迁移与侵袭能力,同时加入IL-11的中和抗体可逆转IL-11诱导增强的迁移与侵袭能力。(4)在小鼠肺部转移模型中,与注射对照组细胞的小鼠相比,注射敲低IL-11细胞组的小鼠肺部转移能力明显降低。(5)细胞免疫荧光分析发现,与对照组相比,上皮标志物E-钙粘蛋白、ZO-1蛋白在敲低IL-11的A549细胞中表达增高,相反,间质标志物波形蛋白的表达受到抑制;同时WB结果显示,敲低IL-11后可上调E-钙粘蛋白,紧密连接蛋白-1和ZO-1表达,同时抑制波形蛋白和N-钙粘着蛋白的表达,过表达IL-11可得到相反的结果;在过表达IL-11的A549及H1299细胞系,加入Ig G或IL-11中和抗体后,可逆转IL-11诱导的EMT的发生。(6)STAT3和AKT信号途径分析,IL-11可激活NSCLC中STAT3和AKT信号途径;同时与对照组小鼠相比,敲低IL-11可抑制小鼠皮下异种移植肿瘤中STAT3的表达。(7)与常氧条件相比,NSCLC在缺氧条件下HIF-1α,IL-11的表达水平明显增高;在常氧条件下,加入HIF-1α阻断剂后IL-11的表达水平明显增高,表明缺氧通过HIF-1α诱导NSCLC中IL-11表达增高。(8)肿瘤样品中的IL-11表达水平显著高于正常肺样品;此外,来自在线数据库的公开数据显示IL-11的高表达水平与患者的不良预后明显相关。结论:我们的研究结果表明,IL-11可促进NSCLC细胞的增殖、迁移与侵袭;IL-11参与缺氧反应和EMT;IL-11在NSCLC患者中表达上调并与患者不良预后相关;阐明IL-11促进NSCLC进展机制可为NSCLC的治疗提供新的研究方向。