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肺癌作为致死率和发病率最高的恶性肿瘤,因其转移率高、复发率高、死亡率高和预后率低等特点逐渐成为世界范围内的一个公共卫生问题。肺癌的发生受多基因、多信号通路调控,因此,了解肺癌的发生发展和作用机制对临床治疗肺癌有重要意义。发状分裂相关增强子1(Hairy and enhancer of split homolog-1,HES1)属于前神经元碱性螺旋-环-螺旋(proneural basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族的成员之一,多项研究表明HES1作为癌基因,不仅在多种实体瘤中表达异常,还与多种恶性肿瘤细胞的增殖和转移相关,并且在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中也存在HES1蛋白高表达,但是关于HES1对NSCLC细胞增殖、迁移和侵袭的影响还缺乏有效的研究。本实验通过慢病毒质粒感染法敲降HES1基因的表达,探讨HES1基因对人NSCLC增殖、迁移和侵袭等生物学过程的影响及作用机制。本文进行了如下研究:体外合成一条无关的shRNA和两条靶向HES1基因的shRNA,分别插入pLKO.1质粒中构成3个shRNA表达载体。RT-PCR和Western blot筛选出干扰HES1基因最有效的shRNA并检测HES1基因的敲降效率。MTT检测对A549细胞活性的影响。伤口愈合实验和Transwell迁移实验检测对A549细胞迁移能力的影响。Transwell侵袭实验检测对A549细胞侵袭能力的影响。RT-PCR检测E-cadherin、Vimentin、SLUG、ZEB1、MMP2转录水平的表达量变化。Western blot检测E-cadherin、Vimentin、SLUG、ZEB1、MMP2、MMP9、PTEN、p-AKT、AKT蛋白水平的表达量变化。本文的研究结果如下:(1)成功构建靶向HES1基因的shRNA,与sh-TRC组相比,sh-HES1-2组中HES1-mRNA敲低了约80%。(2)sh-HES1-2组的A549细胞增殖显著低于sh-TRC组。(3)sh-HES1-2组的A549细胞的迁移距离低于sh-TRC组。(4)sh-HES1-2组的A549细胞经变形穿过Transwell聚碳酸酯膜的细胞数量少于sh-TRC组。(5)sh-HES1-2组的A549细胞降解matrigel胶后穿过聚碳酸酯膜的细胞数量少于sh-TRC组。(6)敲降HES1基因后E-cadherin mRNA表达升高,SLUG、Vimentin、MMP2和ZEB1 mRNA的表达降低。(7)敲降HES1基因后PTEN、E-cadherin蛋白的表达升高,而Vimentin、SLUG、ZEB1、MMP2和MMP9蛋白的表达降低。由此初步得出,敲降HES1基因能够抑制NSCLC A549细胞的增殖、迁移和侵袭,HES1参与NSCLC A549细胞的分子机制可能是通过下调PI3K/AKT信号通路及抑制EMT进程。因此,本文可为寻找有效的肺癌靶点提供理论依据。