【研究背景】结肠癌是欧美等发达国家最常见的恶性肿瘤，也是我国九大常见恶性肿瘤之一。在过去的30多年里，包括我国在内的多数国家或地区结肠癌的发病率均在呈上升趋势。在我国，因结肠癌死亡者，男性居恶性肿瘤死亡的第5位，女性排在第6位。结肠癌的病因及确切的分子机制尚不完全清楚，目前从流行病学的观点来看，结肠癌的发病与社会环境、生活方式、遗传因素等方面有关。随着人民生活水平的不断提高和节奏的加快，环境因素对人类健康的影响越来越受到人们的重视。环境污染物中，60%-70%为无机污染物，其中重金属污染占有重要比例，排在首位的是砷和镉。三氧化二砷是环境污染物中广泛暴露的污染源，主要常见于土壤，食物和饮用水中，少见于药物中包含的砷。三氧化二砷暴露已经成为全球健康问题，被国际癌症研究中心(International Agency for Research on Cancer,IARC)确认为I类化学致癌物。流行病学研究发现，三氧化二砷与皮肤癌、肺癌、膀胱癌、肝癌、结肠癌密切联系。另有实验研究发现重金属化合物三氧化二砷不仅促进了结肠癌的发生，也与其发展有关，包括侵袭和转移等恶性生物学行为的发生，但是砷影响结肠癌发生发展的具体机制还不是很明确。上皮细胞间质转化(epithelial-mesenchymal transitions, EMT)是指在特定的病理生理情况下，具有极性的上皮细胞失去极性，与周围细胞粘附能力下降，向具有活动能力的间质细胞转变并获得侵袭和迁移能力，它的发生是多基因、多步骤、多阶段的复杂过程。EMT是诱发肿瘤浸润和转移的早期关键事件，其与胃肠道肿瘤的侵袭转移有密切关系，而在结肠癌中三氧化二砷是否通过靶作用于EMT而促进结肠癌细胞的生长和转移尚未有明确报道。本研究拟探索低浓度的三氧化二砷是否通过EMT引起结肠癌细胞的增殖和侵袭。【研究方法】为了探讨三氧化二砷对结肠癌细胞的恶性生物学行为的影响，本研究用15nMAS长期处理结肠癌HT-29细胞，构建细胞诱导模型，检测低浓度砷处理后的结肠癌细胞生长、克隆形成能力，迁移和侵袭的影响，分析其可能的作用机制与EMT有关。实验结果如下。【研究结果】（1）成功构建了AS处理的HT-29细胞模型。（2）AS对结肠癌细胞生长的影响： MTT和细胞周期实验结果显示，低浓度的AS处理后，细胞增殖率明显增加；平板克隆和软琼脂克隆形成实验结果也表明AS处理后的细胞克隆形成率要多于对照组。以上结果说明低浓度的AS促进了结肠癌细胞的克隆形成和增殖能力。（3）AS对结肠癌细胞侵袭和转移的影响：细胞划痕实验结果显示，低浓度AS处理组细胞迁移速度明显高于对照组。Transwell小室检测结果发现，对照组的侵袭率明显低于实验组，低浓度AS具有增强结肠癌HT-29细胞体外迁移和侵袭的能力。（4）AS对结肠癌细胞在小鼠体内生长能力的影响：裸鼠成瘤实验结果显示，低浓度AS处理组的肿瘤生长大小及速度都明显高于对照组。（5）AS刺激了EMT的发生：细胞形态学实验结果和粘附能力检测发现，经过低浓度的AS处理后，细胞连接能力变得松散，粘附能力下降。免疫荧光实验显示，上皮样marker钙粘蛋白粘附能力下降而间质样marker波形蛋白的连接能力增强。（6）AS急性处理HT-29细胞EMT相关marker检测：Western blot检测结果发现，AS急性处理组EMT间质样marker呈上调趋势，而上皮样marker是下调的。【结论】（1）成功构建了低浓度AS处理的HT-29细胞模型；（2）AS促进了HT-29细胞增殖、侵袭和迁移能力以及裸鼠成瘤能力增加；（3）低浓度AS对HT-29细胞生物学行为的影响，在此过程中EMT发挥至关重要作用；