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目的： 食管癌是世界上最常见的侵袭性恶性肿瘤之一，其病死率位于第8位，在肿瘤相关病死率中率位于第6位。食管腺癌与食管鳞状细胞癌是两种主要的食管癌组织学类型。然而，食管鳞状细胞癌是食管癌的主体亚型，在世界上包括了大约70%的食管癌病例。在食管鳞状细胞癌高发病率地区，如中国北方、伊朗和南非，其发病率在稳步上升。由于缺乏早期诊断的有效标志物和治疗靶点，食管鳞状细胞癌患者的总生存率依然较低。因此，深入了解该恶性肿瘤的作用机制，筛选和鉴定出新的治疗方法就显得尤为必要和紧迫。紫杉醇是一种细胞凋亡诱导剂和广谱的抗肿瘤药物。STAT3对各种细胞信号作出反应经磷酸化作用和核转位参与到细胞的增殖、分化、生存和死亡等过程。在本研究中，我们分析了紫杉醇诱导细胞凋亡的调控机制以及 STAT3在食管鳞状细胞癌细胞中的地位和功能。期望为食管鳞状细胞癌的诊断与治疗提供新的生物标志物，并且验证紫杉醇通过诱导食管鳞状细胞癌细胞中线粒体凋亡在食管鳞状细胞癌中潜在的治疗作用。 实验方法： 1. ESCC细胞经紫杉醇处理后，用MTT分析法检测细胞活性； 2.流式细胞术分析紫杉醇处理后ESCC细胞的凋亡情况； 3.用DCFH-DA检测试剂盒分析细胞内的活性氧（ROS）水平； 4.用线粒体膜电位检测试剂盒（JC-1）检测线粒体膜电位； 5.利用RNA干扰技术下调食管鳞状细胞癌细胞内STAT3的表达； 6.用 Western blot分析 Eca109和 EC-1细胞中 STAT3或磷酸化 STAT3（ser727）及其他蛋白的表达水平； 7.应用海马XF96生物能量测定仪检测细胞耗氧率来分析紫杉醇对于线粒体生物能量学的影响； 8.统计分析，Western blot的光密度信号用美国国立卫生研究院Image J软件定量，本实验的所有统计分析均采用 SPSS16.0统计软件进行，均采用双侧 t检验，p＜0.05视为差异有统计学意义。 实验结果： 1.紫杉醇可抑制Eca109和EC-1细胞生长和增加细胞内活性氧水平，且呈时间依赖性； 2.紫杉醇可通过促进细胞色素c从线粒体中释放从而诱导食管鳞状细胞癌细胞凋亡； 3.紫杉醇降低Eca109和EC-1细胞线粒体膜电位和STAT3第727位丝氨酸残基的磷酸化。紫杉醇处理导致总的和磷酸化的 STAT3(ser727)蛋白质水平明显降低，在Eca109和EC-1细胞中下调STAT3后，紫杉醇诱导的PARP和caspase-3切割得到增强； 4.紫杉醇主要降低 Eca109和 EC-1细胞线粒体中的 STAT3和磷酸化STAT3(ser727)； 5.紫杉醇可抑制Eca109和EC-1细胞线粒体的氧化磷酸化。紫杉醇处理导致Eca109和EC-1细胞的耗氧率显著降低，且ATP的产生量明显减少。 结论： 本研究表明，紫杉醇通过下调STAT3(ser727)的磷酸化诱导食管鳞状细胞癌(ESCC)的细胞凋亡，从而显著抑制 ESCC细胞活力。我们的实验结果显示紫杉醇处理导致线粒体膜电位的下降，并增加活性氧的产生，从而进一步促进食管鳞状细胞癌细胞凋亡。我们的研究发现，紫杉醇导致Eca109和EC-细胞线粒体中总STAT3和磷酸化STAT3水平明显降低，Eca109和EC-1细胞的线粒体耗氧率明显下降。我们的结果还显示，经紫杉醇处理的Eca109和EC-细胞，耗氧率明显降低，这可能与线粒体呼吸链酶活动减低有关。此外，作为STAT3下调因子的线粒体细胞色素c释放到Eca109和EC-细胞的胞质中，实验结果表明线粒体膜电位的损失可能是因紫杉醇处理导致ESCC细胞细胞色素c释放的主要原因。在Eca109和EC-1细胞的胞质中细胞色素c蛋白质水平升高表明，紫杉醇诱导线粒体依赖的细胞凋亡通路。下调STAT3可通过增强PARP和caspase-3的裂解增加ESCC细胞对紫杉醇敏感性。综上所述，我们的研究表明，紫杉醇因为能通过STAT3信号通路诱导ESCC细胞发生线粒体依赖的细胞凋亡，从而有明显抑制癌细胞增殖的作用。因此，我们的研究数据提供了一个新角，用于观察紫杉醇针对体外食管鳞状细胞癌细胞的线粒体细胞凋亡机制。上述发现表明，紫杉醇因能在食管鳞状细胞癌细胞中诱导线粒体凋亡通路而成为一种潜在药物。