横纹肌肉瘤(Rhabdomyoscarcoma，RMS)是一种未成年人多发性的横纹肌样恶性肿瘤，具有横纹成肌细胞特性，拥有不同程度的分化潜能，并且细胞凋亡的关键上游诱导过程存在失调现象，因而具有凋亡抗性。抗RMS治疗包括手术，放疗和联合化疗。尽管这些策略提高了存活率，由于缺乏针对性治疗，治疗率一直停滞不前。此外，流行的治疗方法具有抗药性和转移性，导致几种治疗方案的失败。对于高风险RMS，显然需要开发新颖的、更具针对性与安全性的疗法。线粒体在肿瘤生长和进展中扮演重要角色，因为它们在癌症新陈代谢和细胞存活途径的调节中具有特殊作用。线粒体可通过调控铁稳态为各种细胞反应进程提供能量及物质基础，控制氧化还原等，并且参与诱导多种调节性细胞死亡(regulated cell death，RCD)，其中线粒体膜通透性转换(mitochondrial permeability transition，MPT)驱动的死亡与线粒体改变尤为相关。以线粒体作为靶标的癌症治疗策略已显示出广阔的前景，同时也对治疗拥有凋亡抗性的癌症细胞具有重要意义。作为具有横纹肌特性的恶性肿瘤，横纹肌肉瘤的生长和存活可能高度依赖于线粒体功能.然而相关研究仍然较少。MicroRNA-7-5p（以下简称miR-7）是高度保守的、对多种癌症具有增殖抑制及凋亡促进效果的一种小RNA，然而其在横纹肌肉瘤中的功能尚不明确。
　　首先，本文利用分化程度不同的RMS细胞系探讨了miR-7在RMS中的作用。发现miR-7过表达后降低RMS的体外细胞活性、集落形成能力以及体内的成瘤能力，该抗癌作用与其致死效应有关;进一步发现miR-7导致线粒体形态变化及功能损伤，并利用基因表达分析及双荧光素酶实验验证miR-7的下游预测靶点—线粒体铁转运蛋白MFRN1(Mitoferrin1)，发现线粒体蛋白MFRN1可能是miR-7发挥致死作用的关键靶基因。
　　其次，验证了MFRN1表达下调对RMS的影响并挖掘了其下游破膜致死机制。在分化程度不同的RMS细胞系中利用RNA干扰及CRISPR敲除法验证了MFRN1的致死效应，然后通过基因沉默和药理抑制的手段探究其致死机制，发现MFRN1缺失导致RMS细胞破膜性死亡，但不影响其他正常细胞系存活;其死亡通路依赖于混合谱系类激酶结构蛋白(mixed lineage kinase domain-like，MLKL)的磷酸化，进而导致细胞膜的破裂。
　　然后，我们评估线粒体在MFRN1缺失致死效应中的作用。利用RNA测序及线粒体膜电位、生物能、氧化还原平衡等线粒体功能实验，发现MFRN1表达沉默引起线粒体功能障碍，如能量代谢、生物合成以及质量控制等基因表达紊乱，线粒体去极化，ATP合成下降:线粒体损伤引起下游死亡执行者MLKL的活化。
　　进一步地，我们发现MFRN1缺失介导的线粒体损伤主要是由于线粒体膜通透孔的开放导致的。RNA干扰和药理抑制手段确认了线粒体膜通透性转换孔(mitochondrialpermeability transition pore，mPTP)在MFRN1缺失诱导的线粒体损伤和细胞死亡中所扮演的角色;同时通过电子显微镜形态分析、线粒体内膜通透性实验以及关键蛋白的重定位和翻译后修饰检测，发现MFRN1缺失能够通过增强亲环蛋白D(cyclophilin D，CypD)在线粒体的积累及上调其磷酸化水平，促进mPTP孔开放，从而导致线粒体内膜通透性增加，线粒体肿胀，进而引起线粒体损伤。
　　最后，基于MFRN1的线粒体铁转运蛋白特性，分析了线粒体铁稳态对mPTP孔开放及其诱导的死亡机制的影响。通过线粒体铁离子水平检测及铁离子补充恢复实验发现MFRN1能够通过调节线粒体铁稳态而参与对MPT的调控;另外，利用免疫共沉淀实验检测了MFRN1与MPT关键调节因子的相互作用，发现MFRN1还能通过与CypD的相互作用抑制CypD依赖性的mPTP孔的开放。
　　以上结果揭示了miR-7通过靶向抑制线粒体蛋白MFRN1介导对RMS的抗癌作用，同时表明MFRN1对RMS线粒体功能的维持和细胞存活具有关键作用，验证了MFRN1介导的线粒体铁稳态与线粒体膜通透性转化孔的调控关系，并进一步挖掘了与之相关的非凋亡性死亡诱导机制，为横纹肌肉瘤提供了新的治疗策略。