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脂质是细胞膜结构中重要的组成部分,脂质对维持细胞膜的流动性,膜蛋白活性以及维持细胞正常的生理学功能都具有十分关键的作用。线粒体是细胞能量代谢最重要的细胞器,线粒体脂质对于维持线粒体膜完整性和整体细胞功能是不可缺少的,因此线粒体脂质对线粒体功能至关重要。心磷脂是线粒体中一种特异的磷脂,线粒体心磷脂是电子呼吸链多种蛋白复合物相互作用并使复合物保持最优的构型并发挥功能的关键。 肝癌是临床上最常见的恶性肿瘤之一,在肿瘤相关死亡中位居第二位,严重威胁了人类的生命健康,因此日趋受到人们的关注。所以,研究脂质在癌症中的变化及作用机制,具有很大的理论和临床意义。脂质组学是代谢组学的重要分支,系统研究某生物体系中所有脂质及相关代谢通路。近年来脂质组学已经越来越多的被应用于癌症研究,一方面可以鉴定在肝癌组织中特异性的脂质,另一方面,可以通过了解其脂质组成变化来探究肿瘤的致病机理。 在本课题中我们利用肝癌病人组织的临床样本进行脂质组学分析,发现线粒体心磷脂在肝癌的发生发展过程中含量明显下降;在RNA和蛋白水平对病人组织进行检测,发现了在心磷脂重构通路上催化形成成熟心磷脂的酶MLCLAT1在肝癌的发生发展过程中显著降低。MLCLAT是由基因hadha编码后的蛋白经剪切修饰后形成的;通过对其基因的扰动,发现基因hadha的变化对肝癌细胞系的迁移能力有影响,而对其增殖和凋亡等特征的影响不明显。另外我们还针对基因hadha的表达的两个不同功能的蛋白进行区分,结果发现当抑制由基因hadha表达的、作用于β氧化通路上的MTP时,细胞的迁移功能并没有发生变化,而对心磷脂进行脂质体回补,发现可以一定程度的抑制细胞的迁移;以此证明基因hadha的改变是通过其心磷脂重构通路上表达的蛋白酶对细胞的迁移产生影响的。通过对改变基因hadha表达的细胞进行转录组芯片分析,发现了一个与癌细胞迁移相关的变化十分显著的基因,gage12b。最终发现心磷脂重构通路上的酶MLCLAT1通过影响心磷脂的功能而影响肝癌细胞的迁移功能。因此,我们的研究发现了一个在肝癌发生发展过程中通过调控线粒体心磷脂而影响肿瘤迁移的全新机制。