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Cdc42是RhoGTPase家族的一个小GTPase,是细胞内许多信号通路的分子开关,参与包括细胞骨架组装、细胞极性建立、细胞增殖、迁移、生长、分化和凋亡在内的多种细胞内的信号通路。肝实质细胞是一类特殊性质的上皮细胞,其潜在的增殖能力及其独特的细胞极性调控机制尤其引人关注。Cdc42对于建立和维持上皮细胞极性至关重要,然而,作为细胞增殖和极性调控中的重要分子,Cdc42在肝细胞中的功能以及在肝癌发生和发展阶段的作用却仍然鲜为人知。为了研究Cdc42在肝脏中的功能,我们采用肝脏Cdc42特异性敲除的小鼠模型,通过Microarray分析对Cdc42敲除的小鼠肝脏表达谱进行系统的研究。我们发现两月龄Cdc42KO小鼠肝脏有1124个显著差异表达基因,其中上调基因有897个,下调基因有227个。分析提示小鼠肝脏Cdc42缺失会导致与肝脏细胞增殖相关通路上调而代谢相关通路下调,其中上调基因中变化最显著的通路主要集中在细胞周期与MAPK信号通路。进一步验证发现肝脏Cdc42缺失能够使细胞周期和MAPK-JNK通路被异常激活。体内瞬时敲除和过表达实验发现Cdc42可能通过CyclinE1,Plk1,Atr调控细胞周期进程;Cdc42缺失导致JNK通路的激活则可能通过Pak1的参与实现的。我们还发现小鼠肝脏缺失Cdc42引起很多与肿瘤发生紧密相关激酶和转录因子的表达显著升高,其中可能与Cdc42有直接作用的激酶包括Melk,Bub1,Pbk,且Cdc42能够影响转录因子Snai1/2mRNA的表达。此外,我们在肝组织和肝细胞中也检测到很高的Tgfβ2和Tgfβr2mRNA的表达,但TGFβ-Smad通路并未检测到显著变化。总的来说,本论文运用Microarray进行大规模分析基因表达谱的方法发现了小鼠肝脏组织早期敲除Cdc42所引起的表达谱的改变,并运用生物信息学的手段处理和分析显著变化基因所聚集的通路变化(MAPK-JNK通路,细胞周期通路)和关键的激酶(Melk,Bub1,Pbk)和转录因子(Snai1/2)的改变,这些结果为了解Cdc42在肝脏中的功能及其机制提供了基础,为肝癌发生的机理探究以及临床肝癌亚型分类及治疗提供了佐证。