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【背景】KAI1与胰腺癌转移密切相关,体外实验显示KAI1通过抑制胰腺癌细胞的运动、迁移来抑制癌细胞的转移,同时抑制癌细胞的增殖。体内实验中KAI1对原位瘤的形成无影响,但机制不明。局部缺氧的微环境是体内与体外实验的主要区别之一,实体瘤内靠自噬抵抗微环境中的代谢压力。研究报道KAI1是缺氧的目的基因;缺氧和自噬的增加可以提高胰腺癌的恶性程度。自噬在胰腺癌细胞和癌周组织中上调与预后不良相关。KAI1和自噬均与胰腺癌和缺氧密切相关,但尚未见关于自噬与KAI1相关性的报道。两者是否存在内在关系?是否对胰腺癌的发生、转移起调节作用?实体瘤内微环境中的自噬是否参与了KAI1对成瘤性的影响?KAI1与自噬相关性的研究也许可以解决体内实验中KAI1对成瘤性影响甚微的难题,提高KAI1的抗肿瘤效果和临床应用前景。【目的】观察人胰腺癌细胞MIA PaCa-2中肿瘤转移抑制基因KAI1与自噬的相关性及其作用机制,并探讨自噬对人胰腺癌MIA PaCa-2细胞生存的影响及其分子机制。【方法】以无KAI1表达的人胰腺癌细胞MIA PaCa-2为研究对象,通过感染带有KAI1目的基因的复制缺陷型腺病毒Ad5-KAI1,使细胞表达KAI1蛋白。用透射电镜观察细胞自噬小体,共聚焦显微镜观察LC3-GFP颗粒,Western blot检测自噬相关蛋白Beclin1和LC3的表达,以观察KAI1蛋白表达后细胞自噬的变化,判断KAI1与自噬的相关性。分别用LY294002和PD98059阻断AKT和ERK的磷酸化,观察KAI1蛋白与自噬的相关性是否也被阻断,初步探讨KAI1蛋白调节自噬的分子机制。通过CCK8检测细胞增殖,AnnexinV-FITC/PI双染法检测细胞凋亡,Western blot检测凋亡相关的PARP裂解,流式细胞仪检测凋亡相关的caspase-3活化以判断细胞的增殖和凋亡状态。用3-MA抑制自噬后,观察KAI1蛋白对胰腺癌增殖和凋亡的影响是否发生改变,判定自噬对细胞增殖和凋亡的影响。抑制自噬前分别用VAD-FMK和PD98059阻断caspase-3活化和ERK磷酸化,观察是否可改变自噬对胰腺癌细胞凋亡的影响,判定自噬调节凋亡的分子机制。【结果】感染Ad5-KAI1后胰腺癌MIA PaCa-2细胞表达KAI1蛋白的同时,细胞内自噬小体、LC3-GFP颗粒、Beclin1表达和LC3-II/LC3-I比值均显著增加( P < 0.05),同时AKT和ERK磷酸化明显提高( P < 0.05)。阻断AKT的磷酸化不能抑制KAI1引起的LC3-I/ILC3-I比值增加,但阻断ERK的磷酸化可以抑制KAI1引起的LC3-I/ILC3-I比值增加和Beclin1增加。MIA PaCa-2细胞表达KAI1蛋白的同时caspase-3活化、PARP-1裂解和细胞凋亡均明显增多,细胞增殖明显受到抑制。3-MA抑制自噬的同时加剧了KAI1蛋白促进caspase-3活化、PARP-1裂解、细胞凋亡和抑增殖制作用。阻断caspase-3活化后可以完全抑制3-MA预处理引起的促凋亡作用,但抑制ERK磷酸化后则不能抑制3-MA预处理导致的促凋亡作用。【结论】人胰腺癌MIA PaCa-2细胞内,KAI1蛋白明显促进自噬,KAI1通过上调ERK磷酸化促进自噬。KAI1诱导的自噬有拮抗凋亡,促进细胞增殖的作用。这种自噬可能通过抑制caspase3活化和PARP裂解来抑制凋亡,促进生存。