背景在我国,结直肠癌（colorectal cancer,CRC）是目前引起肿瘤相关性死亡的第五大病因,其中CRC的复发和转移是引起结直肠癌患者死亡的主要原因。对于实体肿瘤来说,肿瘤组织边缘部位供血充分、氧分压高,越靠近中心区域氧分压越低,从而导致中心区域肿瘤细胞发生缺氧坏死、产生低氧耐受,并且不同的氧分压对细胞的生长有着不同形式的影响;对于一个实体肿瘤来说,存在着常氧和低氧等多种微环境。因此,研究不同微环境下CRC的侵袭转移机制有重要的意义。研究表明:decorin（DCN）作为一种核心糖蛋白,与相关受体结合并内化分解致酪氨酸激酶受体（receptor tyrosine kinase,RTKs）抵抗,从而抑制多种肿瘤细胞的体外增殖和迁移,如肺癌、肾癌、结直肠癌。但DCN抑制结直肠癌细胞体外侵袭的作用及机制尚不十分清楚,本研究将探讨在常氧和低氧条件下DCN对结直肠腺癌细胞HCT116体外侵袭能力的影响及其可能机制。目的本文探讨在常氧和CoCl₂诱导的低氧环境下,DCN对人结直肠腺癌细胞HCT116体外侵袭的作用,并探讨和比较常氧和CoCl₂诱导的低氧条件下DCN与HIF-1α/CD133/TIMP-2通路的关系,从而为临床实体肿瘤的治疗提供新的思路。方法用化学性低氧模拟剂CoCl₂处理人结直肠腺癌细胞HCT116,建立化学性低氧模型;在此低氧模型的基础上,用DCN处理HCT116细胞:（1）通过MTT法检测常氧和低氧环境下DCN对HCT116细胞体外增殖能力的影响;（2）Transwell体外侵袭实验检测常氧和低氧环境下DCN对HCT116细胞体外侵袭能力的影响;（3）Real-time PCR法检测常氧和低氧环境下DCN对HCT116细胞CD133和TIMP-2 mRNA表达的影响;（4）Western blot法检测常氧和低氧环境下DCN对HCT116细胞中HIF-1α、CD133和TIMP-2蛋白表达的影响。结果一、筛选适宜浓度的CoCl₂,建立化学性低氧模型1.1 MTT结果:CoCl₂对HCT116细胞的抑制作用具有剂量依赖性,随着CoCl₂浓度的增加,抑制作用逐渐增加（P<0.05）。1.2 Western blot结果:CoCl₂对HCT116细胞HIF-1α/CD133/TIMP-2蛋白的表达有双向调节作用,随CoCl₂浓度的升高HIF-1α/CD133/TIMP-2蛋白的表达先升高后降低。本实验研究CoCl₂诱导的低氧环境中DCN抑制HCT116细胞的体外侵袭机制,因此结合上述结果,选取对细胞增殖影响小并对HIF-1α/CD133/TIMP-2蛋白表达改变较大的100μmol/LCoCl₂进行后续实验。二、不同浓度的DCN对HCT116细胞增殖能力的影响MTT法检测不同浓度的DCN对HCT116细胞增殖能力的影响,结果显示,DCN浓度为0.5、1和3 mg/L时对HCT116细胞的增殖无明显抑制作用（P>0.05）;DCN浓度为6 mg/L时,HCT116细胞的增殖能力明显下降（P<0.01）。后续实验选择1 mg/L和3 mg/L的DCN进行体外侵袭实验。三、常氧和低氧条件下DCN抑制HCT116细胞的体外侵袭能力3.1 Transwell体外侵袭实验检测常氧条件下DCN对HCT116细胞体外侵袭能力的影响,结果显示,DCN浓度为0、1和3 mg/L时HCT116细胞的侵袭数分别为（241±46）、（168±46）和（51±17）个/视野（10×10倍）（P<0.01）。3.2 Transwell体外侵袭实验检测低氧条件下DCN对HCT116细胞体外侵袭能力的影响,结果显示,CN、CoCl₂、CoCl₂+DCN（1 mg/L）和CoCl₂+DCN（3 mg/L）各组细胞的侵袭数分别为（207±61）、（213±64）、（156±54）和（44±17）个/视野（10×10倍）（P<0.01）。四、常氧和低氧条件下DCN对HCT116细胞中TIMP-2、CD133 mRNA表达的影响4.1 Real-time PCR结果显示:在常氧条件下DCN（3 mg/L）显著上调HCT116细胞中TIMP-2 mRNA的表达（P<0.01）,而对CD133 mRNA的表达无明显影响（P>0.05）;4.2 Real-time PCR结果显示:在CoCl₂诱导的低氧条件下DCN（3 mg/L）显著下调HCT116细胞中TIMP-2 mRNA的表达（P<0.01）,而对CD133 mRNA的表达无明显影响（P>0.05）。五、常氧和低氧条件下DCN对HCT116细胞HIF-1α/CD133/TIMP-2蛋白表达的影响5.1 Western Blot结果显示:常氧条件下DCN（3 mg/L）明显上调TIMP-2的表达（P<0.01）和HIF-1α的表达（P<0.05）,而对CD133的表达无明显作用（P>0.05）;5.2 Western Blot结果显示:在CoCl₂诱导的低氧环境中DCN（3 mg/L）明显下调HCT116细胞中HIF-1α、CD133、TIMP-2蛋白表达（P<0.01）。结论1.DCN可以抑制人结直肠腺癌细胞HCT116的体外增殖能力,且呈浓度依赖性;2.在常氧和CoCl₂诱导的低氧环境中,DCN均可以抑制人结直肠腺癌细胞HCT116的体外侵袭能力,且有浓度依赖性;3.在常氧和CoCl₂诱导的低氧环境中,DCN抑制人结直肠腺癌细胞HCT116的体外侵袭能力可能通过不同机制发挥作用。低氧条件下可能通过调节HIF-1α/CD133/TIMP-2通路发挥作用;常氧条件下可能主要通过促进TIMP-2的表达来发挥作用,而与HIF-1a/CD133通路无关。