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研究背景：胃癌是一种严重危害人类健康的疾病,其预后与肿瘤的转移密切相关。目前,胃癌转移的分子机制尚未阐明,故探讨胃癌转移的分子机制,将为完善其分子机制及有效地防治胃癌提供新思路和药物作用的新靶点。AQP5是AQP家族的重要成员。研究已证实AQP5在多种肿瘤组织中呈异常高表达,且该异常高表达与患者的某些临床病理特征密切相关。同时,体外和在体动物实验研究均显示AQP5的高表达可影响包括增殖与转移在内的多种肿瘤生物学行为。这些研究均提示AQP5在肿瘤的转移过程中起着一定的作用。然而,目前有关AQP5与胃癌的研究报道较少,尤其是AQP5对胃癌细胞增殖与转移等生物学行为的影响及其相关的分子机制尚未见相关研究报道。为探明AQP5在胃癌转移过程中的作用及可能的分子机制,我们进行本课题的研究。目的：1.观察人胃癌细胞系中AQP5基因的表达情况,研究比较AQP5基因在人胃癌组织和对应的癌旁胃黏膜组织中的表达水平,分析人胃癌组织中AQP5基因的表达水平与患者临床病理特征之间的关系,探讨AQP5在胃癌临床中的应用价值。2.建立稳定表达AQP5的人胃癌AGS细胞系,探讨AQP5是否在人胃癌细胞的增殖与迁移中发挥作用。3.探讨AQP5促进胃癌转移的分子机制。方法：1.采用RT-PCR和Western blot方法分别检测AQP5基因在4株人胃癌细胞MKN45、MKN28、AGS和SGC7901中的表达。应用免疫组织化学方法检测40例人胃癌组织和对应的癌旁胃黏膜组织中AQP5基因的表达。2.用基因重组技术构建人pcDNA3.1-AQP5/myc-His真核表达质粒；质粒分别经限制性内切酶BamHI和EcoRI酶切后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定和基因测序鉴定正确后,用Lipofectmaine（?） 2000分别介导空载质粒pcDNA3.1/myc-His （control组）和表达质粒pcDNA3.1-AQP5/myc-His（AQP5组）转染人胃癌AGS细胞系,经G418筛选,挑取阳性克隆,建立稳定表达的细胞系；扩大培养后分别采用RT-PCR和Western blot方法检测AQP5 mRNA和蛋白的表达。分别采用RT-PCR和Western blot方法检测不同浓度（0、5、10和20 mM）AQP抑制剂AZA对AQP5 mRNA他蛋白表达的影响。采用MTT方法分别检测AQP5的稳定表达和AZA下调AQP5的表达对胃癌细胞增殖活力的影响；采用克隆形成实验观察AQP5的稳定表达对胃癌细胞克隆形成能力的影响；采用FCM分别检测AQP5的稳定表达和AZA下调AQP5的表达对胃癌细胞凋亡的影响；应用划痕法观察AQP5的稳定表达和AZA下调AQP5的表达对胃癌细胞迁移能力的影响。3.采用Western blot方法分别检测AQP5的稳定表达和AZA下调AQP5表达时AGS细胞中MMP2、MMP9、AKT和p-AKT蛋白的表达及PI3K/AKT信号通路特异性抑制剂LY294002对AGS稳定细胞系中MMP2、MMP9、AKT和p-AKT蛋白表达的影响。结果：1.AQP5 mRNA和蛋白异质性表达于4株人胃癌细胞中,MKN45、MKN28、AGS和SGC7901细胞中AQP5 mRNA表达的相对灰度值分别为0.25±0.04、0.19±0.03、0.46±±0.05和0.59±±0.04,其蛋白表达的相对灰度值分别为0.30±0.05、0.11±±0.06、0.42±±0.04和0.53±0.06;AQP5高表达于人胃癌组织中其阳性表达率为67.5%,而AQP5低表达于癌旁胃黏膜组织中,其阳性表达率为37.5%,两者比较差异有统计学意义（χ=7.218,P<0.05）；有淋巴结转移的胃癌组织中AQP5的阳性表达率（84%）明显高于无淋巴结转移的胃癌组织（40%）,两者比较差异有统计学意义（χ=8.274,P<0.01）,且AQP5表达水平与患者淋巴结转移之间呈正相关（r=0.455,P<0.01）,而与其它临床病理参数包括性别、年龄、肿瘤大小、浸润深度和细胞分化程度之间无明显相关性（r分别为-0.062、0.039、0.232、0.088和0.165,P>0.05）。2.琼脂糖凝胶电泳显示重组质粒酶切后在750 bp和5000 bp附近各有一特异性条带,其条带大小与目的基因大小基本相符,基因测序显示该基因序列与GeneBank中人AQP5（NM001651.3）的核苷酸序列完全一致；AQP5组细胞中AQP5 mRNA和蛋白的表达均较control组显著增强,差异有统计学意义（P<0.01）；自细胞生长至第4d起,AQP5组细胞的增殖速度较control组细胞明显加快,差异有统计学意义（第6d和7d,P<0.01；第4d、5d、8d和9 d,P<0.05）; AQP5组细胞的克隆形成和迁移能力均较control组细胞明显增强,差异有统计学意义（P<0.01）；而AQP5组与control组细胞的凋亡率无明显区别,差异无统计学意义（P>0.05）；0、5、10和20mM AZA分别处理AGS细胞24 h后,细胞中AQP5mRNA和蛋白的表达均呈剂量依赖性降低,差异有统计学意义（5 mM组和10 mM组与0 mM组比较,P<0.05；20 mM组与0 mM组比较,P<0.01；10 mM组和20 mM组与5 mM组比较,P<0.05；20 mM组与10 mM组比较,P<0.05）；0、5、10和20mM AZA分别处理AGS细胞24 h后,细胞的增殖率呈剂量依赖性下降,差异有统计学意义（P<0.01）；0、5、10和20 mM AZA分别处理AGS细胞24 h后,细胞的凋亡率和相对迁移率呈剂量依赖性增加,差异有统计学意义（P<0.01）。3.AQP5组细胞中MMP2、MMP9和p-AKT蛋白的表达水平均较control组增加,两者比较差异有统计学意义（P<0.05）,而AQP5组与control组细胞中AKT蛋白的表达无明显区别,差异无统计学意义（P>0.05）。②0 mM和20 mM AZA分别处理AGS 24h后,20mM AZA组细胞中MMP2、MMP9和p-AKT蛋白的表达均较0 mM AZA组降低,两者比较差异有统计学意义（P<0.05）,而20 mMAZA组与0 mM AZA组细胞中AKT蛋白的表达无明显区别,差异无统计学意义（P>0.05）。③0、10、20和40μM LY294002分别处理AGS细胞24 h后,细胞中p-AKT蛋白的表达呈剂量依赖性降低,差异有统计学意义（10μM组与0μM组比较,P<0.05；20 μM和40μM组与0 μM组比较,P<0.01）。④经40μMLY294002处理24 h的control组细胞,其MMP2和MMP9蛋白的表达水平均较未处理的control组细胞显著下降,两者比较差异有统计学意义（P<0.01）,而LY294002处理的AQP5组细胞,其MMP2和MMP9蛋白的表达水平均较LY294002处理的control组细胞增加,两者比较差异有统计学意义（P<0.05）。结论：1.AQP5的高表达可能参与了胃癌的转移,可望成为抗胃癌转移研究的新靶标。2.AQP5的稳定表达可促进人胃癌AGS细胞的增殖与迁移,而AZA可抑制其增殖与迁移,并诱导细胞凋亡；该AZA的抑制作用可能与AZA下调AQP5的表达有关。3.AQP5可通过上调MMP2和MMP9的表达促进胃癌转移,该作用可能部分通过PI3K/AKT信号通路介导。综上,AQP5在胃癌中的异常高表达可部分通过PI3K/AKT信号通路介导调节MMP2和MMP9的表达,进而降解细胞外基质,同时通过其促进胃癌细胞的增殖与迁移导致胃癌转移。