藻毒素LR(MCLR)是一种由富营养化引起的水华蓝藻产生的强烈毒素,其对小鼠的平均半数致死剂量为50ug/kg。它能够广泛性地损伤动植物并很难被普通的方法降解。随着现在日益严重的环境污染,我们的生态环境和健康正遭受到巨大的威胁。世界卫生组织已经规定我们的饮用水中含藻毒素的最大上限是1ug/L。具有基本的环状七肽结构的藻毒素LR是一种潜在的肝毒素,它能特异性地抑制蛋白磷酸酶1和2A(PP1和PP2A),因此影响了细胞内蛋白磷酸化水平的调控。研究发现MCLR处理细胞时对PP1和PP2A的抑制是一个双重的效应：一方面引起细胞凋亡,一方面引起细胞增殖。在高浓度作用下,MCLR能引起bcl-2,p53,c-myc, bax, fos, jun这些蛋白质的改变并损伤线粒体介导肝细胞凋亡。而在低剂量作用下它又能促进细胞生长,因此MCLR具有潜在的促癌作用。当前对其促癌机理的研究至少有两种途径：损伤基因和干扰DNA的修复。但其具体机制仍然不清楚。总之,我们需要做深入的研究来阐述其促癌机制。mTOR复合物1(mTORCl)包括mTOR、mTOR调控相关蛋白RAPTOR和哺乳动物G蛋白β亚基样蛋白mLST8/GβL。mTORCl激活S6激酶,并最终调控蛋白合成以及使细胞通过G1/S的细胞周期调控点来促进细胞分裂,从而处在细胞生长和增殖调控的中心位置。mTOR通路主要接受胰岛素、生长因子、血清、氨基酸等信号刺激。目前试验显示在原发性肝癌中mTOR通路的激活率为15%到41%,并且对原发性肝癌的试验模型中对mTOR抑制后表现出强烈的抗肿瘤药物活性。所以在原发性肝癌的发生过程中mTOR信号起到至关重要的作用。在理论上,PP1和PP2A也能通过磷酸化其丝氨酸／苏氨酸残基来影响mTOR通路,并且我们发现MCLR和mTOR通路均与原发性肝癌相关。这里我们主要关注MCLR在不同浓度和时间梯度下对HL7702.HepG2的影响以及对SD大鼠模型的促癌效果。然后我们检测MCLR是否与mTOR通路相关联。首先,我们用MCLR在不同条件下对HL7702和HepG2处理并用MTT法来检测MCLR的促生长效果。然后用western blot法来检测mTOR和S6K的表达水平。其次我们用MCLR建立了大鼠促癌模型来观察其长时间的慢性反应,以HE染色和GSTPi免疫组化来检测。这个模型涉及到肝切除术切除大约70%的肝脏和定期腹腔注射DEN及MCLR。从肝脏裂解后提蛋白上清并检测mTOR和S6K的磷酸化水平变化。最终,我们的体外试验证明0.39ug/kg MCLR在处理HL7702和HepG2 24小时后达到几乎20%的促生长率。在体内大鼠模型中,MCLR表现出强烈的促癌效果,在1ug/kg浓度下最佳。我们的研究初步显示了MCLR能在体内外改变mTOR和S6K的磷酸化水平。因此通过研究MCLR和mTOR通路之间的关系为探讨原发性肝癌的机制提供了新方向。