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胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)细胞糖酵解水平异常升高,提示糖酵解途径可能成为潜在的治疗靶点。表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)下游的PI3K-mTOR信号通路不仅参与调控细胞的生存和增殖,而且对细胞内的物质、能量代谢同样发挥重要作用。目前,尚无单细胞水平检测GBM细胞的糖酵解以及EGFR抑制剂抗肿瘤机制的研究。另外,近年来,多糖的抗肿瘤研究一直是天然活性物质抗肿瘤研究的热点。然而,对于β-葡聚糖(β-glucan)体内抗肿瘤的研究较少,本研究将通过建立动物模型,分析β-葡聚糖的体内抗肿瘤作用及可能的机制。本研究采用单细胞条码芯片(Single-cell barcode chip,SCBC)技术,在单细胞水平检测了GBM细胞中葡萄糖的摄取量,Hill方程可拟合荧光强度和葡萄糖-生物素(Gluc-Bio)缀合物之间的关系;通过利用乳酸在乳酸脱氢酶和心肌黄酶催化下将无荧光性能的Resazurin还原为带有荧光的Resorufin的氧化还原反应过程,实现乳酸的定量检测,Hill方程亦可拟合Resorufin的荧光强度和乳酸代谢量之间的相互关系。另外,厄洛替尼(Erlotinib)处理后,GBM39细胞对葡萄糖的摄取和乳酸的生成明显降低,差异具有统计学意义(P<0.001);同时,p70S6K、EGFR、mTOR、ERK、NDRG1、Src、4EBP1、Ki67和Akt 9种蛋白的磷酸化水平也显著降低,差异均具有统计学意义(P<0.001),说明厄洛替尼抑制GBM细胞糖酵解过程,使EGFR下游的Src-Ras-Raf-MEK-ERK和PI3K--mTOR通路相关蛋白的磷酸化水平下降。本研究同时以S180腹水瘤小鼠为动物模型,分析了酵母β-葡聚糖的体内抗肿瘤活性及可能的机制。结果显示,酵母β-葡聚糖处理后,S180腹水瘤小鼠肿瘤的体积和质量显著下降,抑瘤率显著增加;进一步分析其抗肿瘤作用机制可知,酵母β-葡聚糖处理后,S180腹水瘤小鼠的脾脏指数、血清中CD4和CD8水平显著增加,CD4/CD8比值明显下降,同时,血清中TNF-α、IL-2和IL-6的含量亦明显增加,以上差异具有统计学意义(P<0.01)。FITC-PI双染色结合流式细胞术和Western blotting分析表明,酵母β-葡聚糖处理可诱导S180腹水瘤小鼠肿瘤细胞凋亡,发生凋亡的细胞中Bax/Bcl-2比值增加,差异具有统计学意义(P<0.01)。以上结果说明,酵母β-葡聚糖的体内抗肿瘤机制可能与增强宿主免疫功能以及诱导肿瘤细胞的凋亡有关。