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结肠癌是常见的消化道恶性肿瘤,发病率占所有恶性肿瘤第三位,死亡率位于第五位,给人类的健康带来了巨大的威胁。结肠癌的病因不明确,发病机制十分复杂,早期基本无症状。手术是治疗结肠癌的主要方法,早期患者可以通过手术达到根治的效果,而中晚期患者通过手术很难根治,手术后容易转移或者复发。而针对不能进行手术的患者,以化疗为基础的综合治疗模式可以有效改善患者生存。异硫氰酸苯乙酯(PEITC)是十字花科植物的硫代葡萄糖苷降解产物,被报道可以降低肿瘤的发生率,抑制肿瘤细胞的增殖和生长,且对正常组织细胞无任何毒副作用。目前研究认为诱导细胞凋亡是PEITC可以抑制癌细胞增殖的重要机制,而理解PEITC诱导的细胞凋亡机制对于了解其作为临床上有用的化学预防或治疗剂是必不可少的。我们前期发现PEITC抑制结肠癌细胞增殖并诱导其凋亡,并且对正常肠的上皮细胞无影响,但其机制尚不清楚。因此,本论文将深入研究PEITC诱导细胞凋亡的途径及其分子机制,并通过裸鼠成瘤模型验证PEITC对结肠癌肿瘤的抑制效果和作用机制,最后对PEITC的安全性进行评价。我们选用了 2种不同的结肠癌细胞系(HCT116和SW620)及正常肠上皮细胞(NCM460),用不同浓度的PEITC进行处理,通过MTT法、流式细胞仪、克隆形成实验、划痕实验和Transwell实验,发现20 μM PEITC的PEITC可以显著性抑制结肠癌细胞增殖、迁移和侵袭,促进结肠癌细胞凋亡,而对正常肠上皮细胞无影响。我们进一步通过western blot实验发现PEITC促进Caspase-3和Caspase-9的表达,通过JC-1和DCFH-DA方法发现PEITC抑制线粒体内膜膜电势并促进ROS产生,提示通过线粒体途径诱导细胞凋亡。我们分离细胞质组分后通过western blot检测Cyto-c和SMAC的表达,发现PEITC促进结肠癌细胞SMAC的表达,流式细胞仪结果进一步表明PEITC通过SMAC诱导结肠癌细胞凋亡。通过anti-SMAC进行免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation,co-IP)实验发现PEITC作用后可促进SMAC与Survivin的相互作用,发挥诱导细胞凋亡作用。PEITC通过ERK和JNK蛋白的磷酸化促进凋亡相关蛋白表达及增加细胞凋亡比例,表明PEITC通过ERK/JNK通路介导结肠癌细胞凋亡。利用结肠癌裸鼠成瘤模型评价PEITC的抑癌效果及安全性,通过皮下接种法建立裸鼠成瘤模型,发现PEITC抑制结肠癌皮下移植肿瘤的生长,并促进裸鼠结肠癌皮下肿瘤中线粒体途径凋亡相关蛋白Caspase-9、SMAC蛋白表达,抑制Survivin蛋白表达,对裸鼠血常规三系细胞和肝肾功能均无影响。我们研究表明PEITC通过SMAC/Survivin信号通路调控线粒体途径诱导的结肠癌细胞凋亡。体内实验证明PEITC抑制裸鼠皮下移植肿瘤的生长,并通过SMAC/Survivin信号介导线粒体途径的凋亡,而不影响裸鼠肝肾功能、血常规三系细胞。本论文将为结肠癌的临床治疗提供新的理论基础和新的方向。