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目的:探讨IKKα基因在结直肠癌发生发展中的作用及潜在机制。方法:分别构建低表达IKKα和低表达RelB的人结直肠癌细胞株(DLD-1-siIKKα,DLD-1-siRelB)和对照组细胞株(DLD-1-sictrl)。采用x-Celligence系统实时监测DLD-1-sictrl,DLD-1-siIKKα和DLD-1siRelB细胞的生长、迁移和侵袭能力;采用克隆形成实验检测三组细胞的生长能力;采用CCK-8和CFSE实验检测三组细胞的增殖情况;采用流式细胞术分析两组细胞的细胞周期变化和细胞凋亡情况;采用划痕实验检测两组细胞的迁移能力;采用Transwell实验分析两组细胞的迁移和侵袭能力;采用iTRAQ-LC-MS/MS对三组细胞进行蛋白质谱分析;应用结直肠癌组织芯片分析IKKα的表达与临床病理特征之间的关系;采用Western blot法分析AKT信号通路、细胞周期相关蛋白、E-cadherin、CADM-1、MMP2、MMP9 和 Integrin β-1 的表达水平。结果:DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB细胞的克隆形成率显著低于DLD-1-sictrl细胞(P<0.001)。x-Celligence系统实时动态监测细胞生长,DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB细胞生长速度明显慢于DLD-1-sictrl细胞(P<0.05)。CCK-8和CFSE实验结果显示,DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB细胞的增殖能力显著低于DLD-1-sictrl细胞(P<0.05和P<0.001)。DLD-1-sictrl细胞周期中G0-G1期、S期、G2-M期分布比例分别为 39.46±0.184%、26.07±0.193%、34.14±0.030%,DLD-1-siIKKα 细胞为53.8±0.166%、27.94±0.074%、18.27±0.145%,DLD-1siRelB 细胞为 46.15±0.109%、25.85±0.139%、28.00±0.058%。低表达 siIKKα 导致 DLD-1 细胞 G0-G1 期阻滞。Western blot法显示三组细胞中总AKT蛋白表达水平无明显差异,但与对照组细胞相比,DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB细胞中磷酸化AKT(Thr308)和磷酸化AKT(Ser473)的表达明显减少,而AKT信号转导的负调控因子PTEN表达增加。在细胞周期相关蛋白检测中,DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB细胞中CyclinD1蛋白表达水平均较对照组明显降低。采用x-Celligence系统对细胞的迁移和侵袭能力进行24 h实时动态监测,DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB细胞的迁移和侵袭生长都明显慢于对照组细胞(P<0.01)。穿过Transwell小室和铺就Matrigel基质胶的Transwell小室的DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB细胞数明显少于对照组的细胞数(P<0.01)。细胞划痕实验结果也显示,DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB细胞的迁移能力明显慢于对照组细胞。Western blotting检测结果显示,与对照组细胞相比,DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB 细胞中 E-cadherin、CADM-1、MMP-9、MMP-2 和 Integrin β-1 的蛋白表达水平下调。采用不同浓度的5-FU处理DLD-1细胞后,用x-Celligence系统实时监测细胞生长,经5-FU处理后,DLD-1-sictrl细胞、DLD-1-siIKKα细胞和DLD-1-siRelB细胞生长速度呈剂量依赖性下降,但DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB细胞的5-FU半数抑制浓度(IC50)低于对照组细胞(P<0.001)。5-FU处理后DLD-1-siIKKα和DLD-1-siRelB组细胞周期较对照组相比更明显阻滞于S期(24.21%vs.9.5%,P<0.001,27.49%vs.9.5%,P<0.001)。Western blot 法显示,5-FU 处理后的 DLD-1 细胞中CyclinD1的蛋白表达水平下调。采用免疫组化方法检测结直肠癌组织中IKKα和RelB蛋白的表达情况。IKKα表达与肿瘤直径(P=0.042)、T分期(P=0.024)、N分期(P<0.001)以及pTNM分期(P=0.001)呈正相关。RelB的表达与T分期(P=0.018)、N分期(P<0.001)、M分期(P=0.031)以及pTNM分期(P=0.001)呈正相关。高表达IKKα或RelB组的患者OS显著降低(P=0.001),Spearman相关分析显示,结直肠癌组织中IKKα的表达与RelB呈显著正相关(r=0.314,P=0.002)结论:1、低表达IKKα抑制DLD-1细胞的生长,这与细胞增殖减慢有关,AKT信号通路的激活受抑制和细胞周期G0-G1期阻滞是其潜在机制。2、低表达IKKα抑制DLD-1细胞的迁移和侵袭,这与MMP2、MMP9和Integrinβ-1的表达下调有关。3、低表达IKKα增强了 DLD-1结肠癌细胞对5-FU的敏感性,CyclinD1的表达下调致细胞周期S期阻滞是其潜在机制。4、IKKα的表达是影响结直肠癌预后的独立危险因素。