据统计胆囊癌的发病率在我国位列消化道肿瘤第五位,属于胆道系统中最常见的恶性肿瘤。由于胆囊癌初期缺乏显著症状且早期诊断困难,患者通常伴有晚期诊断和预后差的特点。因此,迫切需要寻找有助于改善胆囊癌诊断和预后的基因,将其作为潜在的有效诊断或治疗靶标。本研究中,我们首先对从NCBI中检索的多个胆囊癌数据集进行了生物信息学整合分析,筛选出与胆囊癌发生发展相关的关键基因。基于异常表达的基因结合其生物学功能,我们最终筛选出在m RNA和蛋白水平表达都显著上调的触珠蛋白(haptoglobin,HP)进行深入分析并设计实验,验证其在胆囊癌细胞增殖,迁移和侵袭中的作用。HP是一种急性期蛋白,在感染、炎症和肿瘤形成过程中具有较高的富集水平,与多种疾病有关。本研究以胆囊癌GBC-SD细胞系为材料,通过过表达HP和敲低HP(si-HP),利用CCK-8法和细胞克隆形成实验检测HP对细胞增殖的影响;通过Wound-healing和Transwell侵袭实验检测GBC细胞的迁移和侵袭情况。最后,我们还通过文献挖掘和生物信息学分析筛选出可能调控HP并影响胆囊癌细胞迁移和侵袭的上游分子Smad3,并进行了相关机制研究。生物信息学分析显示,HP在不同癌症类型中具有表达模式多样性特点,动态表达模式表明其在不同组织和疾病阶段的时空特征,暗示其在多种生物学过程中的多重作用。细胞实验结果显示,和正常细胞系相比,在胆囊癌GBC-SD细胞系中,HP m RNA和蛋白表达水平均显著上升。过表达HP促进了胆囊癌细胞的增殖、迁移与侵袭,且过表达触珠蛋白使迁移相关蛋白Vimentin、N-cadherin、Snail、MMP9的表达增加而降低了E-cadherin的表达。相反,在胆囊癌细胞系GBC-SD中敲低HP则抑制了胆囊癌细胞的增殖、迁移与侵袭。同时,敲低HP降低了迁移相关蛋白Vimentin、N-cadherin、Snail、MMP9的表达而使E-cadherin表达增加。这表明,HP参与了胆囊癌EMT转化。此外,本实验还发现利用TGF-β1刺激GBC-SD细胞后,HP在m RNA和蛋白水平的表达都显著增加。进一步研究发现,Smad3蛋白表达没有发生变化而p-Smad3(Ser423/425)的表达显著增加,这些结果表明,HP参与了TGF-β1/Smad3信号通路,进而促进了胆囊癌细胞的增殖、迁移与侵袭。我们的研究表明,HP是胆囊癌中的关键基因,尤其与细胞迁移和侵袭密切相关。本研究有助于胆囊癌病理生理的研究,HP是一个胆囊癌诊断和治疗的潜在有效靶点。