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恶性肿瘤的发生、发展、转移和复发的特点与正常干细胞极其相似。干细胞是一类未分化的细胞群，具有自我更新和多向分化的能力，并保留不对称分裂的生物学表型。大量研究表明，血液系统肿瘤及多种实体瘤都起源于肿瘤干细胞（cancerstem-likecell,CSCs）。近年来，已从多种肿瘤如白血病、乳腺癌、脑肿瘤、肺癌、前列腺癌、胰腺癌、胃癌等分离并鉴定出CSCs，使肿瘤干细胞理论取得了实质性的突破。肿瘤干细胞与肿瘤的多药耐药、肿瘤休眠及复发密切相关，个体差异明显，确切的分子调节机制尚未阐明。探索CSCs在肿瘤形成、发展中的作用及分子调节机制，将对发展肿瘤的个体化治疗策略有重要意义。目的：采用侧群（SP）细胞分选法和无血清悬浮培养法，分离鉴定人胃癌细胞株SGC-7901、BGC-823、MGC-803、HGC-27和MKN-28中的肿瘤干细胞（CSCs）。探讨其生物学特性和相关的分子机制，为人类胃癌的特异性靶向治疗奠定基础。方法：1.用流式细胞术FACS分选技术检测人胃癌细胞株SGC-7901、BGC-823、MGC-803、HGC-27和MKN-28中SP细胞的比例，并分选SGC-7901和BGC-823两种细胞株中的SP和NSP细胞。分别从不对称分裂、体外克隆形成能力、成球能力及对化疗药物的耐受性等方面比较SP和NSP细胞的生物学特性差异。用FCM检测CD44在上述五种人胃癌细胞株中的表达情况。2.用无血清悬浮培养法从人胃癌细胞株SGC-7901和BGC-823中分离获得悬浮生长的成球性肿瘤干细胞，比较其与常规培养的SGC-7901和BGC-823贴壁细胞对化疗药物的耐受性和裸鼠体内的成瘤能力的差异。3.用荧光实时定量RT-PCR检测SP表型相关基因ABCG2、MRP1、MRP2和MDR1及干细胞相关基因Sox2、Oct-4、HES1、Krt15及CD44的表达水平，比较这些基因在SP和NSP之间，以及在肿瘤成球细胞（SC）和贴壁细胞（AC）之间的mRNA表达差异。用Westernblot检测ABCG2在SP和NSP之间的蛋白表达差异以及Sox2在SC和AC之间的蛋白表达差异。4.用特异性si-RNA干涉SGC-7901-SC和BGC-823-SC细胞Sox2表达，比较其与对照组在阿霉素外排功能、对化疗药物的耐受性、体外的成球能力和裸鼠体内的成瘤能力等生物学特性的改变。结果：1.FACS分选技术检测出人胃癌细胞株SGC-7901、BGC-823和MGC-803中的SP细胞比例分别约为0.5%、0.6%和0.6%，而在HGC-27和MKN-28细胞株中未检测到SP细胞。在SGC-7901和BGC-823两种细胞株中分选得到各自的SP和NSP细胞，从1×107细胞中分别可得到大约5×104和6×104个SP细胞。CD44在SGC-7901、BGC-823和MGC-803三种细胞株中高表达，而在HGC-27和MKN-28细胞中低表达甚至不表达（*P<0.05）。对SP和NSP细胞进行相关生物学特性的研究，结果显示：在SGC-7901和BGC-823中，SP细胞进行不对称分裂、其平板克隆和肿瘤细胞球形成能力（前者分别为后者的8.4和5.0倍，**P<0.01）以及对化疗药物阿霉素和顺铂的耐受性（*P<0.05,**P<0.01）均显著高于NSP细胞。2.人胃癌细胞株SGC-7901和BGC-823中有一小部分的肿瘤细胞可以在SFM内存活、形成悬浮生长的细胞球，可连续传代，成球比例随传代次数增多而增加。肿瘤成球细胞与常规培养条件下的贴壁细胞相比，在体外对化疗药物阿霉素和顺铂呈现出高的耐受性（*P<0.05,**P<0.01），在裸鼠体内表现出高的成瘤能力（前者分别为后者的6.2和11.9倍，*P<0.05,**P<0.01）。3.荧光实时定量RT-PCR检测显示：SP表型相关基因ABCG2在SGC-7901SP和SC中的表达较NSP和AC略有升高，在BGC-823SP和NSP细胞之间无差异甚至在BGC-823SC中较AC中表达减少。MRP2和MDR1在SGC-7901和BGC-823的SP和SC等内在耐药细胞中过量表达并且Oct-4、Krt15和CD44尤其是Sox2在胃癌SP和SC中表达上调（*P<0.05,**P<0.01）。Westernblot结果显示：ABCG2蛋白表达水平在胃癌SP和NSP之间相似，但胃癌SC较ACSox2蛋白表达水平明显升高。4.在SGC-7901-SC和BGC-823-SC中，用特异性si-RNA干涉Sox2表达后，与其对照组相比，阿霉素外排功能、成球能力（前者分别为后者的1/5.4和1/6.0倍，**P<0.01）和对化疗药物的耐受性及裸鼠体内的成瘤能力（前者分别为后者的1/5.7和1/3.7倍，*P<0.05）均明显减弱。结论：1.人胃癌细胞株SGC-7901和BGC-823中，SP细胞和培养的成球肿瘤细胞（SC）的生物学特性符合CSCs，表明SP细胞和培养的成球肿瘤细胞都能有效富集CSCs，可以作为分离鉴定胃癌CSCs的有效方法。2.在人胃癌细胞株SGC-7901和BGC-823中，除ABCG2外，MRP2和MDR1也与SP表型和耐药相关。干细胞相关基因Oct-4，Krt15，CD44，特别是Sox2在维持其干细胞特性中发挥了重要的作用。3.Sox2在GCSCs形成肿瘤的过程中发挥了至关重要的作用，参与维持GCSCs的干细胞特性，是否可以作为治疗胃癌的潜在靶点值得进一步研究。