背景与目的：糖鞘脂是一类普遍存在于生物细胞膜表面的生物活性脂质,它在细胞识别、细胞间信号转导、影响细胞迁移能力和肿瘤血管生成等方面起到了至关重要的生物学作用。由于糖鞘脂的变化与机体的致癌有着直接关系,它成为了近年来肿瘤研究领域中的热点之一。目前,人们对于糖鞘脂结构和化学合成的了解程度远甚于对其生物学功能以及疾病中结构变化的了解程度。对于糖鞘脂的主要研究手段为质谱与色谱-质谱联用。以质谱技术为核心的研究手段不仅成本高昂,对样本的预处理繁琐而严苛,更难以将初期糖链筛选、定位的结果以糖链谱的形式呈现,给研究者在针对特定疾病的糖鞘脂初期研究中带来了困难。凝集素芯片技术相比于质谱技术,有样本预处理简单、成本较低、能够同时分析N-糖链和O-糖链、能实现高通量快速检测等诸多优势。另外,糖鞘脂糖链具有作为癌症等疾病的诊断标志物的巨大潜力。因此,使用凝集素芯片技术研究糖鞘脂糖链谱,对于寻找疾病的糖脂诊断标志物和治疗靶点有着重大意义。方法：本研究首先以糖鞘脂GM1a为研究对象,利用鞘脂神经酰胺脱酰基酶同时实现对糖鞘脂含羰基脂肪链的切除和-NH2的生成,使糖鞘脂分子亲水性增强且易于Cy3荧光的标记,从而能够被应用于凝集素芯片反应体系中。然后对凝集素芯片检测糖鞘脂糖链谱的实验条件进行了改进与优化。最后通过凝集素芯片技术对比细胞肝癌组(HepG2细胞系)与健康组(HL-7702细胞系),和血清肝癌组与健康组的中性与酸性糖鞘脂糖链谱的表达差异,筛选出具有显著性差异的,识别上、下调糖链结构的凝集素。结论：使用凝集素芯片检测糖鞘脂糖链的最佳实验条件为：选用Sephadex G-25凝胶层析柱对Cy3荧光标记后的Lyso-GM1a进行分离纯化；凝集素芯片最佳上样浓度为0.05μg/μL糖链浓度的糖鞘脂；最佳封闭缓冲液为50mmol/L乙醇胺-50mmol/L硼酸钠溶液；最佳孵育缓冲液为含终浓度为0.06%Triton X-100、1% BSA、1.5mol/L甘氨酸的10mmol/L磷酸盐缓冲液；最佳孵育时间为3h。在使用凝集素芯片技术对生物样本的糖鞘脂糖链谱进行研究时,需要首先将总糖鞘脂进行中性和酸性糖鞘脂的分离,再对分别中性和酸性糖鞘脂糖链谱进行分析。在对血清样本进行糖鞘脂糖链谱检测时,是否使用葡萄糖氧化酶处理血清样本对凝集素芯片的检测结果无显著影响。在HepG2和HL-7702细胞糖鞘脂糖链谱研究中,发现了相比于HL-7702细胞,HepG2细胞糖鞘脂中的(GlcNAcβl-4)、T/Tn抗原、Galβ1-4GlcNAc、末端为GalNAcα/β1-3/6Gal等糖链结构上调表达；而α-Gal、α-GalNAc、Siaα2-3、Galα-1,3Gal、 Galα-1,6Glc、高甘露糖型、GlcNAc、(GalNAc)n、平分型GlcNAc、双天线型N-糖链、三天线和四天线型复杂N-糖链结构下调表达。在肝癌患者和健康志愿者血清糖鞘脂糖链谱研究中,发现了相比于健康对照组,在肝癌实验组中发现了上调表达的T/Tn抗原、高甘露糖型N-糖链、Fucαl-6GlcNAc(核心岩藻糖)、Fucα1-3 (Galβ1-4)GlcNAc与Fucα1-2Gal-等岩藻糖基化糖链结构；在肝癌实验组中发现了下调表达的α-Gal、β-Gal、Galβ-1,4GlcNAc、Galβl-3GlcNAc、 GalNAcα1-3Gal、(GalNAc)n、Siaa2-3和末端为GalNAc与Gal的糖链结构。岩藻糖基化糖鞘脂的上调结果与其他研究结论高度相似,表明岩藻糖基化糖鞘脂可能成为一类肝癌的血清诊断标志物或治疗靶标。在细胞糖鞘脂和血清糖鞘脂中,均显示出显著变化的糖链结构有上调表达的T/Tn抗原和下调表达的α-Gal、(GalNAc)n、Siaa2-3;而在细胞和血清样本中显示出相反变化趋势的糖链结构为在细胞糖鞘脂中下调表达却在血清糖鞘脂中上调表达的高甘露糖型糖链结构。岩藻糖基化的糖鞘脂在血清样本中呈上调表达,而在细胞样本中无显著变化。Siaα2-6结构在细胞总糖鞘脂、中性糖鞘脂和酸性糖鞘脂三组实验中均未发现显著表达差异,而Siaα2-3结构在细胞和血清酸性糖鞘脂糖链中显著下调,表明表达下调的糖鞘脂的Siaα2-3糖链结构可能是肝癌的肿瘤标志物和肝癌相关糖鞘脂研究的重点。