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目的:研究二甲双胍(metformin,Met)增强维生素D3(vitamine D3,VD3)对小鼠结肠炎相关结直肠肿瘤形成的预防作用及其作用机制。方法:制备炎症相关的结直肠肿瘤(colorectal neoplasms,CRC)模型,首先在5周龄雄性ICR小鼠腹腔内注射20mg/kg 1,2-二甲肼(DMH)一次,一周后再在小鼠饮用水中添加20g/L的右旋葡聚糖苷钠(DSS)连续饮用一周,20周时即可成型。按体重(Body Weigh)实验动物随机分成了 5组,分别为model control group、空白对照组、维生素D3(vitamine D3)200 IU/kg组、二甲双胍(metformin)240 mg/kg组以及vitamine D3 和metformin联合(VD3 200 IU/kg+Met 240 mg/kg)给药组。从给DMH后第4天开始,口服灌胃给药,每天一次,连续给药137天。给DMH 20周后处死动物,收集血清及大肠组织。肉眼计数肿瘤形成数、测肿瘤体积,Western Blot法检测小鼠结肠组织相关信号通路蛋白β-catenin、c-myc、VDR、CYP27B1、CYP24、Cyclin D1 的表达水平。结果:与model control group相比,metformin和vitamine D3 联合(VD3 200/kg/day+Met 240 IU/kg/day)给药能明显减少肿瘤形成数目(tumor formation number),缩小平均肿瘤体积,差别具有显著性。和单用vitamine D3或metformin组比,联合用药组能更明显地减少tumor formation number,缩小平均肿瘤体积,差别具有显著性。和normal group比,model control group小鼠血清IL-1β明显升高,差别有显著性;和model control group比,各给药组小鼠血清IL-1β含量无明显差别。经过Western bloting检测与小鼠结肠组织相关的信号通路蛋白后发现:model control group结直肠组织中VDR、CYP27B1蛋白表达明显降低,与normal group相比,β-catenin、c-myc、Cyclin D1及CYP24蛋白表达明显升高,且差别均具有显著性。与model control group相比,vitamine D3组、metformin组、及联合用药组小鼠结肠组织VDR、CYP27B1等蛋白表达明显升高,以联合用药组最为显著。β-catenin、c-myc、Cyclin D1和CYP24蛋白表达水平明显降低,同样以联合用药组最明显,差别均具有显著性。VD3+二甲双胍联合用药组与VD3组相比,小鼠结肠组织VDR、CYP27B1蛋白表达均明显升高,尤以前者升高最明显;β-catenin、c-myc、Cyclin D1和CYP24蛋白表达水平明显降低,差别均具有显著性;vitamine D3+metformin联合用药组与metformin组相比小鼠结肠组织CYP27B1蛋白表达均明显升高,VDR的表达并不明显;c-myc、Cyclin D1和CYP24蛋白表达水平明显降低,差别均具有显著性。结论:vitamine D3和metformin单独给药对小鼠结肠炎相关结直肠肿瘤形成抑制作用相对比较弱。vitamine D3和metformin联合给药能使结肠炎相关结直肠肿瘤发生明显减少。其抗肿瘤机制可能与metformin协同vitamine D3激活VDR、CYP27B1蛋白表达,同时抑制小鼠结肠组织中Wnt通路中的β-catenin的表达进而阻止了 CYP24、c-myc、Cyclin D1蛋白的表达有关。