本研究的目的是： 1.初步探讨空间环境对黑色素瘤B16细胞生物学特性的影响。 2.空间诱变黑色素瘤B16细胞成瘤性变化的分子机制。 研究方法： 利用“细胞低温长期生存系统”将B16细胞搭载于第20颗返回式卫星，空间飞行18天后，回收、单克隆化、冻存空间诱变B16细胞。从搭载实验中获得的空间诱变B16细胞中随机选取10株细胞，分别编号3＃、4＃、9＃、10＃、11＃、12＃、13＃、14＃、15＃和16＃，作为实验对象，对照细胞为1株野生型B16细胞(Con)和1株地面细胞(Gro)。地面细胞是培养于“细胞低温长期生存系统”中的野生型B16细胞，通过模拟搭载时间和卫星配重舱中的温度而获得的对照细胞。 1.细胞水平实验 利用倒置相差显微镜(PhasecontrastMicroscope，PCM)观察空间诱变B16细胞形态；通过四甲基偶氮唑盐[3(4，5dimethylthiazol2yl)2，5diphenyltetrazoliumbromide，MTT]比色法检测空间诱变B16细胞增殖情况；利用流式细胞术(FlowCytometry，FCM)检测空间诱变B16细胞周期情况。 2.整体水平实验 根据细胞水平的实验结果，从10株空间诱变B16细胞中选择生物学特性变化明显的空间诱变细胞株进行整体水平的研究。将筛选出的空间诱变B16细胞接种于C57BL/6小鼠，每株细胞接种20只小鼠，10只为1组，共分2组，其中1组接种于腹腔，观察荷瘤小鼠生存期，另1组接种于小鼠腋下皮肤，记录肿瘤组织直径增长至3mm时所需时间，记为出瘤时间，至2周时，处死，分离荷瘤小鼠肿瘤组织和血清。称重荷瘤小鼠肿瘤组织，观察空间诱变B16细胞成瘤性；利用H.E染色法观察荷瘤小鼠肿瘤组织切片细胞形态；采用放射免疫分析法(Radioimmunalssay，RIA)测定荷瘤小鼠血清白介素-2(interleukin-2，IL-2)和肿瘤坏死因子α(tumornecrosisfactor-α，TNF-α)，观察空间诱变B16细胞免疫原性变化情况。 3.基因及蛋白水平实验 利用免疫组织化学的方法(Immunohistochemistry，IH)检测荷瘤小鼠肿瘤组织上Melan-A[T细胞1识别的黑色素瘤抗原(MelanomaAntigenRecognizedbyTcellsl，MART-1)]和血管内皮生长因子(vascularendotheliaigrowthfactor，VEGF)的表达情况。根据以上实验结果，选择生物学特性变异明显的空间诱变B16细胞，利用逆转录-聚合酶链反应(Reversetranscriptionpolymerasechainreaction，RT-PCR)的方法检测B16细胞melan-a、gp100、bcl-2相关的抗凋亡基因3(bcl-2-associatedanthanogene-3，bag-3)和脂质运载蛋白型前列腺素D合成酶(Lipocalin-typeProstaglandinD2synthase，l-pgds)等基因的表达情况。 结果： 通过对12株实验细胞进行细胞水平、整体水平、基因及蛋白水平上的实验，得出以下实验结果： 1.细胞水平实验结果 与野生型B16细胞相比，空间诱变B16细胞形态发生改变，11＃空间诱变B16细胞体积明显增大，细胞突触增多，呈树突状，15＃空间诱变B16细胞黑色素分泌增多，细胞表面可见附着的黑色素颗粒；MTT检测结果显示：空间诱变B16细胞增殖能力产生变异，与野生型B16细胞相比，呈多向性改变，4＃空间诱变B16细胞增殖能力明显增强，9＃和11＃空间诱变B16细胞增殖能力明显减弱，15＃空间诱变B16细胞增殖能力变化不明显；10株空间诱变B16细胞细胞周期变化较为一致，表现为G1期延长，S期缩短，G2期变化不明显。 2.整体水平实验结果 选择细胞水平性状变异较大的4＃、9＃、11＃和15＃空间诱变B16细胞进行整体水平上的实验。与野生型B16相比，接种11＃空间诱变B16细胞的荷瘤小鼠生存期明显缩短，4＃、9＃、15＃和地面组B16细胞荷瘤小鼠生存期无明显变化；11＃和地面组B16细胞出瘤时间明显延长，4＃、9＃和15＃B16细胞出瘤时间变化不明显；与野生型B16细胞相比，11＃空间诱变B16细胞荷瘤小鼠肿瘤组织重量明显减低，15＃B16细胞荷瘤小鼠肿瘤组织重量增加，4＃、9＃和地面组B16细胞荷瘤小鼠肿瘤组织重量无明显变化；肿瘤组织切片H.E染色结果显示，11＃B16细胞荷瘤小鼠肿瘤组织坏死区域较少，11＃和15＃肿瘤组织内可见淋巴细胞浸润。RIA结果显示：9＃、11＃、15＃和地面组B16细胞荷瘤小鼠IL-2血清浓度增加，其中11＃B16细胞增加最明显，4＃B16细胞荷瘤小鼠IL-2血清浓度无明显变化；4＃、9＃和地面组B16细胞荷瘤小鼠TNF-α血清浓度增加，11＃和15＃B16细胞荷瘤小鼠TNF-α血清浓度无明显变化。 3.基因及蛋白水平实验结果 免疫组化结果表明：与野生型B16细胞相比，11＃空间诱变B16细胞荷瘤小鼠肿瘤组织中Melan-A和VEGF表达明显增加，其它细胞两种蛋白质的表达无明显变化。选择11＃空间诱变B16细胞，检测其4种基因的表达水平，RT-PCR结果显示：melan-a、gp100和1-pgds基因表达增加，bag-3基因表达减低。 结论： 1.空间环境可以诱导黑色素瘤B16细胞形态、黑色素分泌、增殖、周期、成瘤性和免疫原性等生物学特性产生变异。 2.空间环境可以诱导黑色素瘤B16细胞基因及蛋白质表达产生变化。 3.荷瘤小鼠生存期及空间诱变B16细胞成瘤性改变可能与melan-a及gp100基因表达变化有关。