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BMI-1 (B-cell-specific Moloney murine leukemia virus integration site 1)属于PcG(Polycomb group)家族,它与该家族其他成员如RING1,HPC2,Mph2等结合形成蛋白复合体,作用于染色质PREs(for Polycomb Response Elements)位点,通过对组蛋白进行乙酰化和去乙酰化修饰,从而稳定抑制CDKN2A转录,最终促进细胞的增殖并抑制细胞凋亡。已有大量的实验证据表明,BMI-1对促进肿瘤的形成和增殖起着非常重要的作用。近几年,在许多肿瘤中都发现BMI-1高表达,如霍奇金和非霍奇金淋巴瘤、急性白血病、乳腺癌、前列腺癌、非小细胞肺癌、神经管细胞瘤,结肠癌等。2003年Lessard报道了BMI-1在维持白血病干细胞增殖能力方面起到关键性作用。目前已认为BMI-1是一种癌基因。2004年新加坡国立大学Soek Ying Neo等人用基因芯片的方法发现伴有HBV感染的原发性肝细胞癌患者肝癌组织中BMI-1的表达水平较癌旁组织显著升高。但目前对BMI-1在原发性肝癌形成和发展中的作用尚不甚了解。由于原代建立的人正常成体肝脏上皮细胞生存时间多在2周内,难以长期传代培养,因此通过建立稳定转染BMI-1的人正常成体肝脏上皮细胞来研究BMI-1对肝癌发生和发展作用的实验方法存在一定困难。而HaCaT细胞是一种来源于人正常成体皮肤角质细胞,体外培养自发永生化的细胞系。该细胞系可无限传代,长期保持表型和基因型的稳定性,并且始终保持非肿瘤特性。因此,HaCaT细胞系是体外研究基因改变诱导细胞恶性转化的良好模型。所以,本研究选择将人肝癌组织中克隆出的BMI-1基因导入HaCaT细胞,建立稳定表达BMI-1的HaCaT细胞系,从而探讨人肝癌组织中高表达的BMI-1诱导HaCaT细胞恶性转化的作用和可能的分子机制。进而推测BMI-1基因可能在人原发性肝癌的发生中起到一定的作用。本研究采用RT-PCR的方法在RNA水平首次检测发现了BMI-1在人原发性肝癌组织和Huh7,HepG2,7420,SMMC四种建系的肝癌细胞系中高表达,而人正常肝脏组织中不表达BMI-1。并采用RT-PCR的方法从人肝癌组织中克隆出BMI-1 cDNA序列,将其定向克隆到pcDNA3.0载体,构建成pcDNA3.0-BMI-1表达载体,转染HaCaT细胞,通过G418筛选出稳定表达BMI-1的HaCaT单克隆细胞系,用RT-PCR及Western Blot分别在RNA和蛋白质水平进行鉴定。通过观察细胞形态,生长方式,测定生长曲线,克隆形成率,软琼脂实验和SCID鼠皮下移植实验发现稳定高表达BMI-1的HaCaT细胞核质比明显增高,成团生长,增殖能力和克隆形成能力显著提高,细胞无停泊依赖性,SCID鼠皮下移植致瘤,说明BMI-1基因诱导HaCaT细胞发生了恶性转化。通过定量PCR的方法对恶性转化后HaCaT细胞中p14ARF,p16,CCND1,CDKN1A,CCNE1,CCNA2,CDKN2C,CDKN1C的RNA转录水平进行检测发现高表达BMI-1后INK4α-ARF转录受到明显抑制,其下游调控的细胞周期蛋白及周期蛋白依赖性激酶的转录水平相应升高,说明BMI-1诱导HaCaT细胞恶性转化的可能分子机制是抑制了INK4α-ARF的转录。本研究首次发现了人肝癌组织和肝癌细胞系中高表达BMI-1基因,首次从人肝癌组织中克隆出BMI-1基因,首次将克隆的BMI-1基因导入HaCaT细胞诱导HaCaT细胞恶性转化,并首次提出其诱导HaCaT细胞恶性转化的可能分子机制。推测了BMI-1基因可能参与了肝癌的发生。希望在进一步的深入研究之后能确切了解BMI-1基因在肝癌发生发展中的作用,为肝癌生物学的研究和肝癌的治疗提供理论依据,为未来肝癌的治疗提供新的思路。