原发性肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma,HCC）作为肝癌首要的组织学类型,是一种诱因多、发病率和致死率均高的恶性肿瘤。传统的放化疗手段和肝移植手术常常难以根除HCC,治疗后容易复发和转移。因此,探索HCC更好的预防和治疗策略仍是临床上亟待解决的巨大难题。肝癌干细胞（Liver cancer stem cells,LCSCs）是肝癌中具备自我更新及分化潜力的肿瘤细胞亚群,对放、化疗均具耐受性,在肝癌的复发和转移中起关键作用,可能是肝癌难以彻底医治的重要根源。因而,针对LCSCs的肝癌医治策略对于避免肝癌复发、转移有着重要的意义。HCC典型表现为在经历了反复的炎症和不可逆的纤维化（肝硬化）后,出现不可控的结节增生、癌变和转移。研究发现,组织力学微环境的变化正是这种硬化型肝癌发生发展的关键因素。细胞外基质（Extracellular matrix,ECM）中大量胶原纤维的沉积使整个肝组织的基质刚度明显增加。伴随而来的门静脉高压导致高危致癌因素在肝内异常聚集,最终诱发肝癌。同时,癌干细胞（Cancer stem cells,CSCs）的生存通常也局限于这种特殊的肿瘤微环境中。研究表明,微环境中的力学因素（基质刚度、剪切力等）可诱导间质样细胞获得肿瘤起始或干细胞样功能从而推动癌症发展,还可以诱导上皮细胞呈恶性转化,促进其干细胞标志分子的表达。因此,探索LCSCs在肝癌组织中的力学微环境以及力学因素对于LCSCs的调控,将为寻求靶向力学微环境的LCSCs干预疗法提供重要的理论依据。本课题通过联结二乙基亚硝铵（N-Nitrosodiethylamine,DEN）和N-亚硝基吗啉（N-Nitrosomorpholine,NMOR）诱导构建Sprague-Dawley（SD）大鼠肝癌模型,分析肝脏病变过程中力学特性的变化,观察LCSCs在肝癌组织中的分布,探究LCSCs的分布与肝癌组织力学特性之间的关系。本课题的主要研究内容和结果如下:（1）肝癌模型的构建及病理研究通过DEN和NMOR联合诱导构建SD大鼠肝炎、肝纤维化、肝硬化及肝细胞癌模型,利用解剖观察、组织切片和病理染色等手段对肝癌发生发展的整个过程进行动态研究。得到的肝炎、肝纤维化、肝硬化、肝细胞癌模型的组织学及解剖学观察符合各阶段模型的病理特征,表明该动物模型构建成功。（2）肝癌组织力学性能的分析通过快速冷冻制作组织样品的切片,使用原子力显微镜（Atomic force microscope,AFM）和天狼星红染色对其分别进行了生物物理和病理的评估分析。结果显示正常肝组织、肝炎组织、肝纤维化组织、早期肝硬化、晚期肝硬化组织及肝癌组织的平均杨氏模量分别为0.113±0.06 k Pa、0.19±0.16 k Pa、0.245±0.19k Pa、0.344±0.23 k Pa、0.79±0.43 k Pa和1.65±0.87 k Pa,说明肝组织的刚度协同纤维化的进展而逐步升高。在肝癌组织中,肿瘤核心区域杨氏模量的均值为0.26±0.16 k Pa,侵袭前沿区域杨氏模量的均值为3.48±3.36 k Pa,相比之下,癌旁组织的杨氏模量为1.10±0.83 k Pa,揭示肝癌组织具备明显的力学异质性。（3）肝癌组织中肝癌干细胞分布采用Ep CAM、CD44、CD13等LCSCs表面标志物对肝纤维化、肝硬化及肝癌组织的组织切片进行免疫荧光染色。结果显示,肝纤维化组织中,出现少量CD44单阳性细胞,并偏好集中于胶原沉积的汇管区;早期肝硬化组织中,出现少量的CD13+/CD44+细胞,且偏好集中于胆管区域;晚期肝硬化组织中,开始出现少量的Ep CAM+/CD44+/CD13+细胞,并偏好集中于假小叶的纤维结构区域;肝癌组织中,出现大量的Ep CAM+/CD44+/CD13+细胞,并偏好集中在肿瘤组织的侵袭性前沿。通过线性回归模型对肝癌组织每个区域的基质刚度和相应的LCSCs数量进行曲线拟合,结果表明LCSCs的分布与肝癌组织的力学异质性相关。综合上述结果,肝组织的力学性质在癌变过程中逐渐变化,最终演化出显著的力学异质性,并且LCSCs的分布与肝癌组织的力学异质性相关。本研究结果为进一步了解LCSCs所处的力学微环境提供了实验依据,为后续探究力学微环境对LCSCs的调控机制提供了重要的理论依据。