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目的:本研究通过观察枸橼酸芬太尼、PI3K抑制剂(LY294002)、MMP-9抑制剂(SB-3CT)对人胃癌MGC-803细胞生长的影响,探讨PI3K/Akt/MMP-9在芬太尼抑制胃癌进展作用中的可能机制,从而指导芬太尼在胃癌治疗中的临床应用。方法:人胃癌MGC-803细胞培养至对数生长期,随机分为6组:0.1μmol/L芬太尼组(F组),20μmol/L LY294002组(LY组),10μmol/L SB-3CT组(SB组),20μmol/L LY294002+0.1μmol/L芬太尼组(FLY组),10μmol/L SB-3CT+0.1μmol/L芬太尼组(FSB组),并设立空白对照组(C组)。实验组分别将枸橼酸芬太尼、LY294002、SB-3CT加入细胞培养液中,使F组中枸橼酸芬太尼终浓度为0.1μmol/L;LY组中LY294002终浓度为20μmol/L;SB组中SB-3CT终浓度为10μmol/L;FLY组先加入含20μmol/L LY294002的培养液孵育30 min后再加入枸橼酸芬太尼使其终浓度为0.1μmol/L继续孵育;FSB组先加入含10μmol/LSB-3CT的培养液孵育30 min后再加入枸橼酸芬太尼使其终浓度为0.1μmol/L继续孵育;C组不加入任何药物,继续孵育。水溶性四唑盐(CCK-8)法检测细胞活力的变化;Transwell侵袭实验和划痕实验检测各组细胞的侵袭和迁移能力;流式细胞仪技术检测细胞凋亡率及周期分布;透射电子显微镜观察细胞的超微结构,qPCR和Western Blot分别检测PI3K/Akt/MMP-9通路各分子(Akt、pAkt、MMP-9)以及凋亡相关分子(caspase-9,DAPK-1)mRNA和蛋白质的表达。结果:与C组比较,F组、LY组、SB组、FLY组、FSB组细胞活性下降(P<0.05),FLY组、FSB组细胞活性均低于单一用药组(F组、LY组、SB组)。Transwell侵袭实验可见,各实验组细胞侵袭能力较C组明显下降(P<0.05),联合用药组较单一用药组细胞侵袭能力进一步下降,差异具有统计学意义。划痕实验结果显示,药物孵育48 h后,各实验组细胞划痕愈合率明显低于C组(P<0.05),且联合用药组较单一用药组愈合能力进一步下降。F组、LY组、SB组、FLY组、FSB组细胞凋亡率分别为(20.137±1.443)(4)、(26.207±2.264)(4)、(27.353±1.021)(4)、(32.153±1.272)(4)(34.693±5.642)(4),与C组(14.643±3.469)(4)比较,细胞凋亡率升高(P<0.05),联合用药组凋亡率高于单一用药组。各实验组与C组比较,G0/G1期细胞比例增多,S期细胞比例减少,且细胞增殖率明显减低(P<0.05),联合用药组较单一用药组减低。透射电镜可见C组细胞膜表面微绒毛丰富,核膜完整,核染色质清晰,核仁明显;各实验组细胞表面微绒毛减少甚至消失,核膜破裂,核染色质边集,并出现胞浆空泡等细胞凋亡的形态改变。与C组相比,F组中Akt、pAkt的mRNA及蛋白表达上调,其余实验组均下调(P<0.05);各实验组MMP-9表达量减少而caspase-9、DAPK-1表达量增加(P<0.05)。结论:枸橼酸芬太尼可降低人胃癌MGC-803细胞活力;促进人胃癌MGC-803细胞的凋亡、使细胞周期停滞于G0/G1期;降低其侵袭、迁移能力;细胞超微结构也发生凋亡改变。芬太尼抑制人胃癌MGC-803细胞生长、侵袭及转移的机制,可能与通过PI3K/Akt信号传导通路抑制MMP-9的表达同时增强细胞内促凋亡因子如caspase-9、DAPK-1等的表达有关。