目的:2020年全球癌症负担数据显示,我国肝癌发病率在各种恶性肿瘤中居第五位,癌症相关死亡率居第二。缺乏有效的分子靶向疗法是肝癌治疗领域面临的难题之一。表观遗传学修饰在肝癌发生发展中起着重要作用,其可逆性给肿瘤的治疗提供了新的机会。过去,蛋白质甲基化修饰的研究集中在赖氨酸位点上,随着生物学技术的发展,精氨酸甲基化修饰走出赖氨酸甲基化的“阴影”,逐渐受到重视。越来越多研究揭示了精氨酸甲基转移酶（Protein Arginine Methyltransferases,PRMTs）家族在肿瘤发生发展中的重要作用。相较于其他PRMTs,由于定位、结构等特殊性,目前我们对精氨酸甲基转移酶3（Protein Arginine Methyltransferase 3,PRMT3）在肿瘤中的作用知之甚少,而PRMT3在肝癌中发挥的作用及机制尚无文献报道。本研究拟探讨PRMT3及其介导的精氨酸甲基化修饰在肝癌发展中的作用,为开发肝癌新的干预策略提供实验依据。方法:RT-q PCR、Western blotting、免疫组织化学染色被用于检测肝癌和配对癌旁组织中PRMT3 m RNA和蛋白表达水平。慢病毒感染肝癌细胞建立干扰/过表达PRMT3稳定细胞系后,Cell Count Kit-8（CCK-8）、平板克隆、5-Ethynyl-2’-deoxyuridine（Ed U）等一系列细胞增殖相关实验被用于观察PRMT3对肝癌细胞增殖的作用。代谢组学、葡萄糖消耗量和乳酸生成量检测、细胞能量代谢分析被用于观察PRMT3对肝癌细胞糖酵解的影响。免疫共沉淀、免疫荧光共定位、质谱检测及单蛋白修饰位点鉴定,联合氨基酸位点突变质粒转染等技术被用于探索PRMT3精氨酸甲基化修饰的具体底物及修饰位点,并验证其介导的精氨酸甲基化修饰对肝癌细胞增殖和糖酵解的重要性。小鼠皮下瘤模型被用于体内观察PRMT3及其抑制剂SGC707处理对肿瘤生长的影响。结果:本课题研究结果可以总结如下:PRMT3表达水平在肝癌组织明显高于癌旁组织,且高表达PRMT3与患者恶性临床病理特征及不良预后相关。干扰PRMT3表达后,肝癌细胞增殖能力及糖酵解水平降低,肿瘤生长被抑制;过表达PRMT3则显示相反的结果。从机制上来说,PRMT3的催化活性对其介导的肝癌细胞增殖和糖酵解至关重要。PRMT3能够作用于乳酸脱氢酶A（Lactate Dehydrogenase A,LDHA）,促进LDHA在精氨酸112位点处（R112）发生精氨酸甲基化修饰以增加乳酸脱氢酶（LDH）活性。PRMT3选择性抑制剂SGC707处理能够部分逆转PRMT3介导的LDHA精氨酸甲基化修饰、肝癌细胞增殖和糖酵解。结论:本研究证实了PRMT3通过介导LDHA精氨酸甲基化修饰促进肝癌细胞增殖、糖酵解,为开发肝癌新的干预策略提供了思路。