目的探討高糖飲食環境下哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mechanistic target of rapamycin kinase,mTOR)/晚期糖基化終末產物受體RAGE(receptor of advanced glycation end products,RAGE)信號通路介導的鐵自噬對結直腸癌侵襲轉移的影響及作用機制。方法① 臨床病例資料分析。回顧性收集2022年10月至2023年10月期間于哈爾濱醫科大學附屬第二醫院接受手術治療的66例CRC患者的臨床資料和飲食習慣,比較高糖飲食組和正常飲食組患者的臨床病理特征,并采用實時熒光定量逆轉錄聚合酶鏈反應(real-time quantitative reverse transcription PCR,RT-qPCR)方法檢測核受體輔助激活因子4(nuclear receptor coactivator 4,NCOA4)和鐵蛋白(ferritin)的表達水平。② 細胞實驗。取活力良好的對數生長期HT29和HCT116細胞,分別以含0、35、70、105、140 mmol/L葡萄糖的RPMI1640培養基培養,采用細胞計數試劑盒和乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)細胞毒性檢測試劑盒檢測細胞生存率以及LDH活性以確定適宜濃度為105 mmol/L。再取活力良好的對數生長期HT29和HCT116細胞,分為:對照組、高糖組;對照組、高糖組、靶向RAGE的siRNA轉染組(si-RAGE組)、靶向RAGE的siRNA轉染同時以高糖培養組(高糖+si-RAGE組);對照組、高糖組、鐵自噬激活劑處理組(雷帕霉素組)、鐵自噬激活劑處理同時以高糖培養組(高糖+雷帕霉素組)。對照組為未經任何處理的HT29和HCT116細胞,高糖培養組以含105 mmol/L葡萄糖的RPMI1640培養基培養細胞48 h,si-RAGE組以RAGE siRNAs轉染細胞6 h,雷帕霉素組以10 nmol/L雷帕霉素處理細胞48 h,高糖+si-RAGE組以含105 mmol/L葡萄糖的RPMI1640培養基培養細胞48 h的同時以RAGE siRNAs轉染細胞6 h,高糖+雷帕霉素組以含105 mmol/L葡萄糖的RPMI1640培養基培養細胞48 h的同時以10 nmol/L雷帕霉素處理細胞48 h。采用透射電鏡觀察鐵自噬小體形成情況,采用蛋白質免疫印跡法檢測RAGE、mTOR、NCOA4和ferritin蛋白的表達,采用細胞劃痕和Transwell實驗分析細胞遷移侵襲能力。③ 動物實驗。采用氧化偶氮甲烷(azoxymethane,AOM)構建大鼠原位自發性結直腸癌模型,隨機分為對照組和高糖飲食組,每組8只。觀察大鼠的結直腸腫瘤數目,采用HE染色法觀察腫瘤組織的形態學變化,采用qRT-PCR法檢測腫瘤組織中RAGE、mTOR、NCOA4和ferritin的表達水平。結果① 臨床資料分析。高糖飲食組伴有淋巴結轉移和Ⅲ/Ⅳ期患者的比例均高于正常飲食組(P=0.004、P=0.004);與癌旁組織相比,無淋巴結轉移和有淋巴結轉移的結直腸癌腫瘤組織中NCOA4表達下調(P<0.001),ferritin表達上調(P<0.001),在伴有淋巴結轉移的結直腸癌腫瘤組織中表達水平變化更明顯。② 高糖和si-RAGE細胞實驗部分。與對照組相比,高糖組HT29和HCT116細胞的自噬小體顯著減少,si-RAGE組自噬小體顯著增多;與高糖組比較,高糖+si-RAGE組細胞中自噬小體顯著增多。與對照組比較,高糖組HT29和HCT116細胞中RAGE、p-mTOR、ferritin表達上調(P<0.001),NCOA4表達下調(P<0.001);si-RAGE組RAGE、mTOR、ferritin表達下調(P<0.001),NCOA4表達上調(P<0.001);與高糖組比較,高糖+si-RAGE組RAGE、p-mTOR、ferritin表達下調(P<0.001),NCOA4表達上調(P<0.001)。與對照組比較,高糖組HT29和HCT116細胞的劃痕愈合度較低、遷移侵襲數量高(P<0.05),si-RAGE組劃痕愈合度較高而遷移侵襲數量較低(P<0.05);與高糖組比較,高糖+si-RAGE組劃痕愈合度較高而遷移侵襲數量較低(P<0.05)。③ 高糖和雷帕霉素細胞實驗部分。與對照組比較,雷帕霉素組HT29和HCT116細胞NCOA4表達上調(P<0.05),ferritin表達下調(P<0.05);與高糖組比較,高糖+雷帕霉素組NCOA4表達上調(P<0.05),ferritin表達下調(P<0.05)。與對照組比較,雷帕霉素組HT29和HCT116細胞的劃痕愈合度較高、遷移侵襲數量較低(P<0.05);與高糖組比較,高糖+雷帕霉素組劃痕愈合度較高而遷移侵襲數量較低(P<0.05)。④ 動物實驗。與對照組相比,高糖飲食組大鼠結直腸腫瘤數目、腫瘤細胞異型性以及腫瘤組織中NCOA4表達下調(P<0.05),ferritin、RAGE以及mTOR表達上調(P<0.05)。結論高糖飲食通過激活RAGE/mTOR信號通路抑制鐵自噬,促進結直腸癌的侵襲轉移。