细胞在面临外界压力时,作出快速响应以避免损伤和死亡是非常重要的。翻译调控通过调控蛋白的表达,是细胞对各种环境压力作出快速的响应的一种方式。其中,翻译起始是真核生物基因表达调控中一个重要的阶段,而翻译起始的关键调控步骤是翻译起始复合物的形成。　　“饥饿”是研究能量代谢及真核翻译起始调控机制的一个很好的模型。时常有一些饥饿相关的基因,最终证实是代谢调控相关基因。饥饿状态下为了节约能量,肝脏中蛋白合成速率明显受抑制,这与功能型翻译起始复合物量的降低相关。翻译起始复合物eIF4F(eukaryotic initiation factor4F)中eIF4E(eukaryotic initiation factor4E)与mRNA5’端帽子结构的结合是该阶段的核心。而eIF4E结合蛋白(eIF4E binding proteins,4E-BPs)正是通过与eIF4E的相互作用而调控翻译起始过程,进而调控翻译的速率。4E-BPs抑制翻译起始调控的方式主要有自身磷酸化和竞争性与eIF4E相结合阻止eIF4F复合物的形成。　　已有研究报道,在饥饿大鼠中,肝脏翻译速率下降,结合的4E-BP1并没有增加,但eIF4E结合的elF4G量却显著减少。eIF4E与eIF4G的结合是真核翻译起始复合物eIF4F形成的核心,在此过程中,应有其他调控因子参与才能解释翻译速率的降低。翻译起始的调控是翻译速率的调控的重要阶段,且需要大量的真核翻译起始因子的协同作用才能完成。目前,对于饥饿小鼠肝脏中翻译速率降低的机制,并没有给出很好的解释。对此方向的深入研究不仅可以进一步阐明饥饿下肝脏翻译速率降低的分子机制,还可丰富人们对发育过程中真核生物基因表达调控机制的认识。深入了解饥饿小鼠肝脏翻译调控的机制,具有重要的实际应用价值:一方面可以为研究能量代谢提供理论依据;另一方面,也将有助于糖代谢和脂代谢相关疾病的新的治疗靶点及治疗方法的研究。　　为了进一步深入研究饥饿状态下肝脏中蛋白合成受抑制的分子机制,构建了饥饿小鼠肝脏模型,提取了小鼠总RNA,并对其进行了mRNA的纯化。并进行基因表达谱芯片检测和数据处理,通过IPA(Ingenuity Pathway Analysis)平台构建了饥饿状态下小鼠肝脏的转录控制网络。通过对网络结构分析,发现该网络以若干核心转录因子为核心,控制着一批基因的表达量发生改变。然而,存在大量的未与该控制网络相连接的孤立分子,提示此类分子的转录控制研究尚未明了。对此类孤立分子,综合表达信号检测可信度、表达量变化程度、已有研究的深入程度等方面因素考虑,选择基于IPA构建的转录调控网络中,属于无上下游调控关系的孤立分子,而且罕有文献报导其功能的ANKHD1分子。因此,研究该基因的上下游调控关系可将该孤立分子与调控网络连接,并进一步揭示该分子在能量不足时表达量改变的原因及其结果。在进一步验证时,发现代表ANKHD1分子的探针集其反映的是eIF4EBP3表达量变化。　　eIF4EBP3是4E-BPs家族的一员,其可竞争性与eIF4E相结合,阻止翻译起始复合物eIF4EF的形成从而调控翻译的起始。4E-BPs抑制翻译起始调控的方式主要有自身磷酸化和竞争性与eIF4E相结合阻止eIF4F复合物的形成。目前,对饥饿小鼠肝脏中,eIF4EBP3的调控并没有很好的阐述。本研究发现,在饥饿小鼠肝脏中代表eIF4EBP3的探针集表达量显著上升,进一步通过检测mRNA水平和蛋白水平表达量证实其确实表达量上调。通过文献调研,对eIF4EBP3在饥饿小鼠肝脏中表达上调的调控机制提出了假设:肝细胞核因子4α(HNF4α,Hepatocyte nuclear factor-4α;NR2A1)是eIF4EBP3的转录因子,并且HNF4α对eIF4EBP3转录活性的调控需要过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子1α(PGC-1α,peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α)的辅助。肝细胞核因子4α是肝脏中重要转录因子,其调控肝脏中大多数基因的表达。过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子1α作为转录共激活因子,其在肝脏中调控糖异生相关的基因表达,其在调控过程中需要HNF4α。通过m7-GTP-pull-down技术,发现eIF4EBP3在饥饿小鼠肝脏中,其结合更多的eIF4E,而其家族其他成员(eIF4EBP1和eIF4EBP2)结合的eIF4E的量并没有显著增加。根据假设,分别构建了eIF4EBP3启动子的全长、突变体、敲除体和截短体。利用荧光素酶报告基因实验,证实了在eIF4EBP3启动子的上游确实存在着HNF4α的顺式转录元件。同时通过ChIP实验证实了在eIF4EBP3启动子与HNF4α存在相互作用,说明HNF4α是eIF4EBP3的转录激活因子。构建HNF4α和PGC-1α的表达载体,并与eIF4EBP3表达载体共转染,借助荧光素酶报告基因实验证实了eIF4EBP3的上调由PGC-1α和HNF4α共同调控。　　上述结果表明:饥饿小鼠肝脏中,eIF4EBP3表达上调,且eIF4E结合更多的eIF4EBP3,部分解释了eIF4E结合的eIF4G减少的原因。HNF4α是eIF4EBP3的转录激活因子,且其激活作用依赖于PGC-1α的辅助。