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背景:肝细胞癌在我国是最多见的恶性肿瘤之一,每年发病人数居我国新发肿瘤第四位,死亡率居我国第三位,术后易复发转移。因此,探索肝癌的发生发展及转移复发的相关因素,寻找早期发现肝癌和预测其转移复发的生物指标,对改善肝癌患者预后具有重要意义。Galectin-4蛋白属于粘附素家族一员,目前大量研究证实其在结肠癌、胰腺癌、乳腺癌等多种肿瘤异常表达,与肿瘤发生发展密切相关。我们的前期研究表明在早期复发转移组的肝癌组织中Galectin-4的表达量显著低于无复发转移组,然而其在肝癌发生阶段的生物学功能和分子机制仍不清楚,因此本项目拟在前期研究基础上,通过分子克隆、基因敲除等方法,从分子、细胞、组织和在体实验等多个层面,对Galectin-4在肝癌发生发展中的作用及相关机制进行研究。目的:1.比较Galectin-4在肝癌组织、癌旁组织的表达差异,并比较其在人正常肝细胞及不同肝癌细胞系的表达差异,探讨Galectin-4与肝癌发生发展相关性;2.分别从体内和体外研究Galectin-4表达对肝癌细胞周期转换、增殖、凋亡等生物学行为的影响及可能的分子机制。方法:1.收集20例手术切除并经病理证实的临床肝癌组织及癌旁组织标本,Q-PCR、Western blot技术检测Galectin-4在肝癌组织与癌旁组织的表达情况;Western blot检测Galectin-4在人正常肝细胞(HL7702)及不同肝癌细胞系(Hep G2、Huh7、MHCC-97L、Sk-hep-1、MHCC-LM3)中的表达情况;2.采用慢病毒转染和sh RNA介导的RNAi技术,转染肝癌细胞系MHCC-LM3,在体外构建Galectin-4基因稳定过表达和沉默的肝癌细胞系并分四组:空载体组1(Mock):转PCDH-CMV-EF1-PURO-EGFP空质粒,Galectin-4过表达组(Gal4),空载体组2(sh Non):转染p Green-puro空质粒,Galectin-4敲除组(sh Gal4);3.运用流式细胞术、CCK-8检测Galectin-4基因对肝癌细胞周期转换、增殖、凋亡等生物学行为的影响。裸鼠皮下种植瘤实验,在体观察Galectin-4基因过表达和沉默对肝癌细胞增殖能力的影响;4.统计学方法:数据分析采用T检验与方差分析,使用Gragph Pad Prism6软件,P<0.05差异有统计学意义。结果:1.Q-PCR和Western blot结果显示Galectin-4在肝癌组织表达明显高于癌旁组织,两组的表达差异具有统计学意义(P<0.05);Western blot结果表明Galectin-4在不同的肝癌细胞系中表达存在差异,其在正常肝细胞HL7702中低表达,在肝癌细胞系Hep G2、Sk-hep-1中低表达,在MHCC-LM3、Huh7细胞中表达水平中等,在MHCC-97L细胞中表达量最高;2.在前期研究基础上,利用质粒转染和RNAi技术成功构建稳定高表达Galectin-4和沉默Galectin-4表达的肝癌细胞株MHCC-LM3;3.利用流式细胞术检测细胞周期发现Galectin-4过表达组较对照组G1期细胞分布更少、S期(P>0.05)、G2/M期增多,Galectin-4敲除组较对照组G1期细胞分布更多、S期、G2/M期减少(P<0.05);利用CCK8实验检测细胞增殖,结果显示Galectin-4过表达组较对照组增殖能力上调,Galectin-4敲除组较对照组增殖能力下调(P<0.05);利用流式细胞术检测细胞凋亡发现Galectin-4过表达组细胞凋亡率低于对照组(P<0.05),Galectin-4敲除组细胞凋亡率高于对照组(P<0.05);研究发现Galectin-4可下调P21表达水平,增加Cyclin-D1表达水平;裸鼠皮下种植瘤模型实验结果显示Galectin-4过表达具有促进MHCC-LM3细胞皮下种植瘤生长的作用,沉默Galectin-4作用相反。结论:1.Galectin-4在肝癌组织及肝癌细胞系高表达,可能与其发生发展具有相关性。2.Galectin-4可通过调节P21、Cyclin-D1表达水平,促进肝癌细胞周期转换、增殖,抑制肝癌细胞凋亡。