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目的:本研究拟阐明microRNA-137(miR-137)与非小细胞肺癌(NSCLC)患者的临床病理特征及预后之间的联系,并论证miR-137影响肺癌A549细胞顺铂耐药性的作用及分子机制。方法:(1)通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和原位杂交(ISH)测定NSCLC癌组织和配对癌旁非肿瘤性肺组织中miR-137的表达水平;卡方检验用以明确肿瘤组织中miR-137的表达水平与NSCLC患者的临床病理特征如年龄、性别、组织学类型、原发肿瘤部位、分化程度、肿瘤大小、区域淋巴结转移情况、远处转移情况之间的关系:通过Kaplan-Meier曲线分析肿瘤组织中miR-137的表达水平与NSCLC患者预后之间的关系。(2)通过可过表达或能沉默miR-137的慢病毒感染A549细胞以体外调控miR-137的表达水平;感染后的细胞加用顺铂处理,并通过MTT实验测定感染细胞对顺铂的敏感性;通过免疫荧光、免疫印迹实验测定自噬活性标记蛋白P62和LC3的表达以明确细胞内自噬水平。(3)通过Targetscan、Miranda及Diana-MicroT靶标基因预测软件寻找miR-137的潜在靶点;荧光素酶报告基因系统用以验证miR-137与其靶点AMPK α1之间的靶向性;并通过qRT-PCR、免疫印迹实验明确miR-137与AMPK α1之间的调控关系。(4)通过免疫组化实验测定NSCLC癌组织及配对癌旁非肿瘤性肺组织中AMPK α1的表达水平;采用卡方检验明确AMPK α1的表达水平与NSCLC患者的临床病理特征如年龄、性别、组织学类型、原发肿瘤部位、分化程度、肿瘤大小、区域淋巴结转移情况、远处转移情况之间的关系;通过Kaplan-Meier曲线分析AMPK α1的表达水平与患者预后之间的关系。(5)通过可过表达或能沉默AMPK α1的慢病毒感染A549细胞;慢病毒感染细胞加用顺铂处理后通过MTT实验测定感染细胞对顺铂的敏感性;免疫印迹实验测定自噬活性标记蛋白P62和LC3的表达以明确细胞内自噬水平。(6)通过免疫印迹实验明确AMPK α1与Trx之间的调控关系、测定凋亡相关蛋白(Bax,Bcl-2)及自噬通路相关蛋白(mTOR,p-mTOR等)的表达;通过H2DCFH试剂测定细胞内活性氧水平。结果:(1)qRT-PCR及ISH实验均发现miR-137在NSCLC癌组织中的表达水平低于配对的癌旁非肿瘤性肺组织;miR-137的表达水平与NSCLC患者的肿瘤大小分级(p=0.045)负相关,但与患者的性别(p=0.144)、年龄(p=0.599)、病理类型(p=0.615)、肿瘤原发灶部位(p=0.615)、分化程度(p=0.774)、区域淋巴结转移情况(p=0.601)和远处转移情况(p=1.000)均无明显相关性;miR-137高表达组患者的总生存期明显优于低表达组患者(p=0.009)。(2)和对照组相比,可沉默miR-137的慢病毒能明显降低肺癌A549细胞中miR-137的表达水平(p=0.0017),而可过表达miR-137的慢病毒能明显上调肺癌A549细胞中miR-137的表达水平(p=0.0046)。miR-137表达水平被降低的肺癌A549细胞可通过上调自噬活性从而降低其对顺铂的敏感性,而高表达miR-137可通过降低自噬活性从而部分恢复肺癌A549细胞对顺铂的敏感性。(3)生物信息学分析及荧光素酶报告基因系统均提示AMPK α1是miR-137的直接靶点;qRT-PCR及免疫印迹实验进一步发现miR-137能负向调控AMPK α1的表达水平。(4)通过免疫组化实验发现AMPK α1在NSCLC癌组织中的表达水平高于配对的癌旁非肿瘤性肺组织;AMPK α1的表达水平与区域淋巴结转移情况(p=0.005)正相关,而与患者的性别(p=0.715)、年龄(p=0.861)、病理类型(p=0.240)、肿瘤原发灶部位(p=0.867)分化程度(p=0.326)、肿瘤大小分级(p=0.188)和远处转移情况(p=0.497)均无明显相关性;进一步发现AMPK α1高表达组患者的预后较低表达组差(p=0.001)。(5)和对照组相比,可过表达AMPK α1的慢病毒能明显上调肺癌A549细胞中AMPK α1的表达水平(p=0.0015),而能沉默AMPK α1的慢病毒能显著降低肺癌A549细胞中AMPK α1的表达水平(p=0.0008)。过表达AMPK α1可通过上调自噬活性从而降低肺癌A549细胞对顺铂的敏感性,而沉默AMPK α1可降低自噬活性从而部分恢复肺癌A549细胞对顺铂的敏感性。(6)肺癌A549细胞内低表达的miR-137通过负向调控从而高表达AMPK α1,并能增加AMPK α1磷酸化改变的程度,并在此过程中抑制mTOR磷酸化从而激活自噬;高表达的AMPK α1可上调Trx的表达水平,Trx通过降低细胞内活性氧水平从而导致肺癌A549细胞凋亡功能障碍。结论:miR-137的表达水平与非小细胞肺癌患者的临床病理特征及预后相关,miR-137-AMPK α1信号通路通过调节自噬活性从而影响肺癌细胞对顺铂的敏感性,表明miR-137有作为分子标记物和治疗靶点的潜能。