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目的:肝细胞精氨酸酶1(arginase-1,Arg1)在尿素循环过程中发挥重要作用,近年的研究表明肝细胞谱系基因的调控主要是在转录水平,各种肝富集转录因子起着至关重要的作用。但涉及肝细胞Arg1基因表达调控的研究却不多,本研究通过对Arg1基因启动子的分析和实验验证,探讨促使其表达变化的转录调控因素及其分子机制,希望能够为构建新型的具有较好解氨毒功能的肝细胞提供合适的干预靶点。方法:构建Arg1基因启动子全长(-2050nt~+28nt)及一系列短截报告基因载体,通过双荧光素酶报告基因检测确定Arg1启动子的核心区域。运用TFSEARCH等软件预测该核心区域潜在的转录因子结合位点。通过构建潜在转录因子结合位点突变体的方法确定该转录因子对Arg1基因表达的调控作用。再通过针对转录因子的RNAi及过表达质粒构建,采用RT-q PCR和Western blot分别检测其对Arg1基因m RNA和蛋白表达水平的影响,从而验证预测的转录因子对Arg1转录及表达的调控作用。电泳迁移率实验和染色质免疫共沉淀实验进一步验证预测的转录因子特异结合于Arg1启动子区域。此外,分别检测Arg1在肝源性及非肝源性细胞系中m RNA和蛋白质的基础表达和启动子活性。结果:双荧光素酶报告基因检测结果表明-160nt~+28nt区域保留了Arg1启动子最大活性;运用TFSEARCH和TFBIND等软件分析预测该核心启动子区,发现-160nt~+28nt区域包含了两个肝脏富集因子:CCAAT/增强子结合蛋白(CCAAT/enhancer binding protein,C/EBP)和肝细胞核因子3β(Hepatocyte nuclear factor 3β,HNF3β);将构建的C/EBP和HNF3β突变载体转染细胞后,经双荧光素酶报告基因检测表明C/EBP突变载体荧光强度明显降低(P<0.05),而HNF3β突变载体荧光强度无明显变化(P>0.05);通过pc DNA3.1-C/EBPα和pc DNA3.1-C/EBPβ表达质粒与Arg1启动子共转染,检测荧光强度提示影响Arg1活性的是C/EBPβ而非C/EBPα;Western blot和RT-q PCR分别从蛋白质和m RNA水平验证了pc DNA3.1-C/EBPβ质粒过表达对Arg1转录及表达的增强作用及C/EBPβ-si RNA对Arg1的抑制作用;EMSA及Ch IP明确C/EBPβ通过与Arg1特定区域结合的方式调控Arg1启动子的活性。此外,在肝癌细胞株Huh7和Hep G2中,Arg1的蛋白质和m RNA表达水平和启动子活性均明显高于胃腺瘤细胞株AGS和胚肾细胞株293A。结论:1.Arg1基因的表达具有组织特异性,其在肝细胞中的表达水平明显高于非肝细胞。2.C/EBPβ是调控Arg1基因转录的重要肝脏富集转录因子,可促进Arg1转录进而导致Arg1表达增强。3.C/EBPβ可以起到调节肝细胞尿素循环通路的作用,有望为构建新型解毒功能肝细胞提供合适的干预靶点。