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目的肝癌世界上常见的六种恶性肿瘤之一,是导致癌症相关死亡的第三大原因。中国是世界上肝癌患者最多的国家,给人民健康和社会经济带来了沉重的负担。肝癌隐匿性起病,容易出现复发和转移,并且治疗方案选择有限,患者预后差。因此,寻找与肝癌预后相关的生物标志物,对于改善肝癌患者的预后具有重要意义。方法1.GOT2基因在肝癌细胞中的表达及功能研究:(1)在ICGC数据库中下载LIRI-JP数据集,进一步验证GOT2基因在肝癌中的表达水平及其与预后的关系。(2)采用实时荧光定量PCR检测MHCC97L、MHCC97H、HCCLM3、Huh-7、Hep3B和Hep G2等6株肝癌细胞系中GOT2基因的m RNA表达水平;(3)使用过表达和敲低GOT2基因的慢病毒载体转染Hep G2细胞系,并用嘌呤霉素进行筛选,构建稳定敲低和过表达GOT2基因的细胞系,采用实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹实验(Western blot,WB)检测转染效率;(4)通过CCK-8细胞增殖实验和平板克隆形成实验体外检测GOT2基因表达水平对细胞增殖活性的影响;(5)通过Transwell细胞迁移和侵袭实验检测GOT2基因表达水平对细胞迁移和侵袭能力的影响。2.GOT2基因表达水平对肝细胞癌自噬的影响及其潜在机制研究:(1)WB检测自噬相关蛋白LC3、P62的蛋白表达水平,评估GOT2基因表达水平对肝癌细胞自噬的影响;(2)使用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA,5m M)干预转染细胞12h以抑制细胞自噬,并通过CCK-8细胞增殖实验检测干预前后细胞的增殖活性,探讨自噬对细胞增殖活性的影响;(3)WB检测mTOR通路相关蛋白mTOR、p-mTOR的蛋白表达水平,评估GOT2基因表达水平对mTOR通路活性的影响;(4)使用mTOR通路抑制剂雷帕霉素(100n M)干预转染细胞12h以抑制mTOR通路活性,WB检测自噬相关蛋白LC3、P62的蛋白表达水平,探讨mTOR通路活性对细胞自噬的影响。结果1.GOT2基因在肝癌细胞中的表达及功能研究:(1)GOT2基因在肝癌组织中表达下调,其低表达与患者较差的总生存时间相关。(2)GOT2基因在MHCC97L、MHCC97H、HCCLM3等转移能力较强的细胞株中相对表达量较低,而在Huh-7、Hep3B、Hep G2等转移能力较弱的细胞株中相对表达量较高,其中HepG2细胞株中GOT2基因的相对表达量最高。(3)转染结果显示,相较于敲低对照组(sh-NC),敲低组(sh-GOT2)中GOT2基因的m RNA表达水平下降69%(t=22.600,P<0.001),蛋白表达量下降55%(t=14.410,P<0.001);相较于过表达对照组(OE-NC),过表达组(OE-GOT2)中GOT2基因的m RNA升高约2倍(t=7.757,P<0.001),蛋白表达量升高1.4倍(t=2.880,P<0.05),说明成功构建稳定敲低和过表达GOT2基因的细胞株。(4)CCK-8细胞增殖实验结果显示,sh-GOT2组在培养2天后,肝癌细胞的OD值显著高于sh-NC组;OE-GOT2组在培养4天后,肝癌细胞的OD值显著低于OE-NC组,差异均具有统计学意义(P<0.05);平板克隆形成实验结果显示,sh-GOT2组的细胞克隆数多于sh-NC组,差异有统计学意义(t=8.819,P<0.001);OE-GOT2组的细胞克隆数少于OE-NC组,差异有统计学意义(t=18.64,P<0.001)。(5)Transwell迁移实验结果显示,sh-GOT2组诱导的迁移细胞明显多于sh-NC组诱导的迁移细胞,差异有统计学意义(t=8.193,P<0.001);而OE-GOT2组诱导的迁移细胞少于OE-NC组诱导的迁移细胞,差异有统计学意义(t=5.011,P=0.007)。(6)Transwell侵袭实验结果显示,sh-GOT2组诱导的侵袭细胞多于sh-NC组诱导的侵袭细胞,差异有统计学意义(t=11.510,P<0.001);而OE-GOT2组诱导的侵袭细胞少于OE-NC组诱导的侵袭细胞,差异有统计学意义(t=15.24,P<0.001)。2.GOT2基因表达水平对肝细胞癌自噬的影响:(1)WB实验结果显示,与对照组相比,敲低GOT2基因后,LC3-II/LC3I的值显著增加(t=10.430,P<0.001),而P62蛋白表达下调(t=5.022,P<0.01)。相反地,过表达GOT2基因后LC3-II/LC3I的值下降(t=6.591,P<0.01),P62蛋白表达水平升高(t=9.547,P<0.001)。(2)加入自噬抑制剂3-MA后,sh-NC组和sh-GOT2组中LC3-II/LC3-I的值下降,P62蛋白表达水平升高,差异均具有统计学意义(P<0.05);CCK-8细胞增殖实验结果显示,加入3-MA后,sh-GOT2组中肝癌细胞的OD值显著下降(P<0.05)。而sh-NC组中肝癌细胞的OD值无显著差异(P>0.05)。(3)WB实验结果显示,与sh-NC组相比,sh-GOT2组中p-mTOR/mTOR的值显著下降(t=11.570,P<0.001)。加入雷帕霉素后,sh-NC组中p-mTOR/mTOR的值显著下降(t=5.167,P<0.01),而LC3-II/LC3-I和P62蛋白表达水平没有显著差异(P>0.05);另外,加入雷帕霉素后,sh-GOT2组中p-mTOR/mTOR的值显著下降(t=5.274,P<0.01),同时,LC3-II/LC3-I的比值显著升高(t=2.793,P<0.05),P62蛋白表达水平显著下降(t=3.219,P<0.05)。结论1.GOT2基因在肝癌组织中表达下调,其低表达与患者较差的总生存时间相关。2.GOT2基因在体外抑制肝癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力,可能是肝癌潜在的抑癌因子。3.敲低GOT2基因诱导肝癌细胞发生自噬进而促进癌细胞增殖。4.敲低GOT2基因可能通过抑制mTOR通路活性诱导肝癌细胞产生异常的自噬。