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【目的】探讨胰腺癌组织中微环境缺氧存在与否及其与胰腺癌患者健择化疗耐药的影响及其分子生物学机制,分析靶向缺氧及HIF-1a对胰腺癌健择耐药的逆转作用,为进一步研究胰腺癌的治疗方法及逆转耐药提供了新的理论依据。【方法】免疫组化分析34例胰腺导管腺癌组织中HIF-1a、P-Gp、Bcl-XL、Bax表达,比较其与10例正常胰腺组织中HIF-1a的表达情况的差异,分析肿瘤组织中HIF-1a与P-Gp、Bcl-XL、Bax表达的相关性。利用厌氧菌培养检测设备构建微环境缺氧模型,MTT法检测缺氧与常氧环境及使用HIF-1a抑制剂条件下两株细胞对健择IC50的改变,流式细胞术检测缺氧与常氧环境下两细胞株细胞凋亡与细胞周期变化情况,RT-PCR及Western-blot的方法检测HIF-1a及mdr1/P-Gp、Bcl-XL、Bax基因即蛋白水平表达的影响,据此分析缺氧诱导胰腺癌耐药可能的分子生物学机制。【结果】34例胰腺癌肿瘤组织中HIF-1a表达阳性的有26例(76.5%),而正常胰腺组织的导管和腺泡结构中均未见HIF-1a阳性表达,HIF-1a和P-Gp、Bcl-XL、Bax蛋白表达呈正相关(P=0.005,P=0.009,P=0.002)。缺氧微环境下胰腺癌细胞出现典型的形态学的改变,可能与引起耐药的分子生物学改变相关。MTT法检测胰腺癌细胞株对健择耐药性的改变的结果表明,常氧条件下胰腺癌细胞株SW1990对健择的IC50为4.896±0.051μg/ml,缺氧培养48小时后为85.050±3.407μg/ml,是常氧时的17倍。胰腺癌细胞株Panc-1对健择的IC50为51.727±3.152μg/ml,而缺氧培养48小时后,Panc-1/H48对健择的IC50为208.805±15.882μg/ml,是常氧时的4倍。应用小分子HIF-1a抑制剂YC-1后,各细胞株在缺氧培养48小时后对健择的IC50均有不同程度的显著下降,SW1990/H48Y的IC50为37.218±3.690μg/ml,Panc-1/H48Y的IC50为164.002±11.057μg/ml。流式细胞术检测显示随着缺氧时间的增加,SW1990细胞的凋亡比率呈时间依赖性增加,即诱导凋亡。而Panc-1细胞随着缺氧时间的增加,凋亡比率呈时间依赖性减低,即出现凋亡抑制。使用碘化丙锭法流式细胞术检测细胞周期结果表明,随着缺氧时间的增加,SW1990细胞周期中G2/M期细胞显著增加,而S期细胞则显著减少,Panc-1细胞周期出现G1/S期阻滞。常氧环境下,胰腺癌细胞株SW1990及Panc-1均存在HIF-1a及Bcl-XL、Bax mRNA水平的高表达,而mdr1则存在较低水平的mRNA表达,随着缺氧时间的延长,两株细胞中Bcl-XL、Bax mRNA及Panc-1细胞株中mdr1 mRNA的表达均呈时间依赖性增强,且较常氧条件下均有显著性差异(P<0.05)。常氧环境下,胰腺癌细胞株SW1990存在HIF-1a及P-Gp、Bcl-XL、Bax蛋白水平的高表达,而Panc-1则存在较低水平的HIF-1a、P-Gp、Bcl-XL、Bax蛋白表达。两株细胞中HIF-1a、P-Gp、Bcl-XL、Bax及Panc-1细胞株中Bcl-XL蛋白水平表达均呈时间依赖性增强,且较常氧条件下均有显著性差异。使用小分子HIF-1a抑制剂YC-1特异性抑制HIF-1a蛋白表达后,两细胞株中的mdr1、Bax mRNA表达及Panc-1细胞中Bcl-XL mRNA表达与对照组相比被显著抑制。使用小分子HIF-1a抑制剂YC-1特异性抑制HIF-1a蛋白表达后,两细胞株中的HIF-1a、P-Gp、Bax蛋白表达及Panc-1细胞中Bcl-XL蛋白表达与对照组相比被显著抑制。【结论】人胰腺癌组织中存在微环境缺氧及HIF-1a的过度表达;微环境缺氧能诱导胰腺癌细胞株对健择耐药性提高,其中的机制可能涉及缺氧介导的细胞凋亡抑制与细胞周期阻滞,使健择失去作用靶点所至;微环境缺氧可能通过HIF-1a介导的mdr1/P-Gp、、Bcl-XL、Bax相关信号传导通路诱导胰腺癌细胞对健择产生耐药;小分子HIF-1a抑制剂YC-1能部分逆转胰腺癌细胞株在缺氧条件下对健择的耐药性,联合YC-1与健择有可能提高胰腺癌化疗的有效率,靶向HIF-1a有可能成为逆转缺氧诱导胰腺癌对健择耐药的新治疗方法。