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前列腺是男性生殖系统中最大的附属性腺，前列腺癌(PCa)是老年男性最常见的恶性肿瘤之一。肿瘤细胞的生长增殖与细胞内pH的调控具有十分密切的关系，但前列腺癌细胞内pH的调控机制以及其与前列腺癌细胞生长增殖的关系目前还没有得到有效研究；前列腺上皮作为上皮细胞的一种，其上皮电解质转运的研究到目前为止处于十分匮乏的状态。因此，探讨前列腺癌细胞胞内pH调控机制和前列腺上皮细胞电解质转运特点，对前列腺癌的治疗和进一步研究前列腺上皮电解质转运特性及生理功能具有十分重要的意义。
本研究首先采用激光共聚焦扫描显微镜技术研究前列腺癌细胞株PC3胞内pH的调控机制，并探讨前列腺癌细胞pH调控对PC3细胞的生长增殖的影响。研究比较了在正常溶液中、Na+—free溶液中和加入钠/氢交换体(NHE)特异性抑制剂阿米洛利(amiloride)的溶液中胞内pH的恢复速率，发现当胞外缺少Na+和NHE被amiloride抑制时，胞内pH恢复速率都比正常情况降低，而其它pH调控机制如碳酸氢盐转运体(包括NBC，NCBE，AE)、质子泵(V—ATPase)受到抑制时，PC3胞内pH的恢复不受影响，证明NHE是PC3细胞胞内pH调控的关键机制。用细胞生长抑制实验检测NHE对细胞生长的作用时发现，PC3细胞在弱酸性或加入amiloride的培养基中生长正常；而在弱酸性培养基中同时加入amiloride时PC3细胞的生长明显受到抑制，说明NHE活性在胞内酸化时才被启动，并能被amiloride抑制。其抑制效应是amiloride浓度依赖的，说明NHE活性对PC3生长有重要作用。RT—PCR实验检测了NHE1-5亚型在PC3中的表达，证明在PC3细胞中，NHE1、NHE2、NHE5亚型表达呈阳性而NHE3和NHE4的表达为阴性。本研究第一次证明了前列腺癌PC3细胞胞内pH调控机制是由NHE介导的，并证明NHE调控对处于酸性环境中PC3细胞生长增殖的重要作用，提示了NHE可能成为前列腺癌治疗的一个有效的靶点。
另外，本研究还运用短路电流(Isc)技术研究前列腺上皮细胞电解质的转运特性。研究发现上皮钠通道(ENaC)抑制剂200μM amiloride能有效抑制前列腺上皮PC3细胞的基础电流以及葡萄糖酸钠引起的上升电流，证明PC3细胞具有具有钠内流的特性。RT—PCR实验证明了ENaCα，β，γ和δ亚基的在PC3细胞的存在。本研究首次在国内外建立了前列腺上皮的离子跨膜转运模型和研究方法，观察到PC3形成的细胞单层具有钠内流的特性，并证明了ENaC在PC3细胞中的表达，为进一步研究前列腺上皮电解质的分泌吸收、离子转运特性及生理功能打下基础。