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研究背景及目的恶性肿瘤在生长过程中，由于组织增殖过快造成局部组织严重缺氧和能量代谢不平衡。肿瘤细胞的失控性生长和极度的机体耗能，不仅导致细胞生存微环境的改变，也导致细胞的供能方式发生变化，以有氧氧化为主转变为以糖酵解为主。肿瘤细胞代谢异常和糖酵解增强的原因十分复杂，其中，线粒体作为细胞的能量供应站，它所承担的有氧供能发生障碍可能是主要原因之一。肿瘤细胞利用葡萄糖作为能源，糖酵解增加，生物能量学可能是是肿瘤恶性转化的核心。实验室前期建立的胃癌差异基因表达谱显示，除了参与细胞增殖、分化、凋亡基因的表达异常外，有大量与物质和能量代谢有关的基因在肿瘤中发生了异常表达。我们对胃癌基因表达谱中鉴定出的一组参与糖代谢关键酶的基因进行分析，发现胃癌组织中参与糖酵解过程的己糖激酶、丙酮酸激酶表达上调，而参与糖异生过程的果糖-1，6-二磷酸酶（FBPase）表达下调。由于己糖激酶Ⅱ（Hexoxinase Ⅱ，HKⅡ）的差异表达与胃癌的关系密切，我们选择己糖激酶进行进一步研究。为了进一步明确缺氧对肿瘤能量代谢及生物学功能的影响，我们采用二氯化钴（Cobalt Chloride，CoCl2）处理SGC7901细胞,模拟胃癌在体内的缺氧环境，观察缺氧条件下己糖激酶Ⅱ和缺氧诱导因子-1α（hypoxiainduced factor-1alpha，HIF-1α）在胃癌细胞中的表达情况，及缺氧对胃癌细胞生物学行为的影响，以探讨胃癌细胞低氧适应的可能机制。方法以二氯化钴作为缺氧模拟剂，利用RT-PCR、免疫荧光及Western blotting法检测SGC7901细胞HKⅡ和HIF-1α在转录水平和翻译水平上的表达；流式细胞仪检测SGC7901细胞在不同缺氧程度下的细胞凋亡率；MTT法观察SGC7901细胞的增殖情况；乳酸测定试剂盒测定乳酸含量；ROS测定试剂盒测定ROS含量。结果实验结果显示二氯化钴处理SGC7901细胞后，能够明显增强SGC7901细胞中HKⅡ和HIF-1αmRNA及蛋白水平的表达。缺氧条件下细胞的生长和增殖能力均增强，划痕愈合实验表明缺氧条件下细胞向划痕处迁移的速度加快，缺氧时细胞的凋亡减少。这些结果表明缺氧时肿瘤的恶性增殖能力增强，同时，乳酸和ROS含量均增加，提示胃癌细胞可通过HKⅡ的高表达和线粒体的损伤激活糖酵解途径。结论SGC7901用二氯化钴处理后，可以明显增强细胞的恶性增殖和迁移侵袭能力，胃癌中氧供的改变和ROS水平的变化可能是细胞的抗氧化能力降低和氧化损伤的分子事件，其中ROS增加导致的呼吸链损伤可能是细胞的有氧供能障碍的诱发因素之一；同时肿瘤细胞中HKⅡ的表达上调，提示糖酵解作用增强可能和HKⅡ高表达有关，这一组分子事件可能与细胞癌变和肿瘤的发生密切相关。肿瘤细胞糖酵解增强后，乳酸含量增多，导致正常细胞及肿瘤细胞微环境的改变，正常细胞可能会因为酸中毒而凋亡，而肿瘤细胞则会启动相应的适应机制，生长增殖不受影响，同时糖酵解增强可能是肿瘤发生转移和化疗抵抗的原因之一。