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目的:研究从正常大鼠大肠黏膜经大肠腺瘤发展到大肠腺癌,最终演变为大肠癌肝转移的发病过程中各个阶段黏膜或肿瘤组织间的差异表达蛋白及代谢产物,以发现有助于大肠癌早期诊断的标志物及进一步了解大肠癌发病的机制。方法:90只雄性Wistar大鼠,80只腹腔注射1,2-二甲肼(1,2-DMH)每周1次,连续10周,余下10只作为对照组,腹腔注射生理盐水。自第12周开始,每隔2周处死4-6只大鼠,收集肿瘤标本,按照病理分为正常黏膜组、腺瘤组、腺癌组、肝转移组;分别留取各个阶段的组织标本,提取蛋白质,作二维凝胶电泳后选取4组间相对体积有显著差异的蛋白斑点进行质谱检验和生物信息学分析,对于有重要价值的蛋白transgelin进行Western blot和免疫组化验证以研究其表达的规律;同时在处死大鼠时,留取血清和尿液标本,利用质谱分析及核磁共振波谱技术分析其代谢小分子变化,进行代谢组学研究。结果:8只大鼠在实验过程中死亡,72只大鼠有68只发生肿瘤,所有肿瘤中,腺瘤17只,主要发生于第14-18周(发生率:55%);腺癌51只,主要发生于22周以后(发生率:92.3%),其中腺癌合并肝转移11只,主要发生于32周以后(发生率:36.3%);对4组标本进行二维凝胶电泳图及质谱分析,最终鉴定出10个差异表达蛋白,包括α-烯醇化酶(α-enolase)、心脏α-肌动蛋白(cardiacα-actin, CA)、transgelin蛋白,肌球蛋白调节性轻链-平滑肌型(Myosin regulatory light chain,smooth muscle isoform , MRLC ) , 3-磷酸甘油醛脱氢酶(Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)、结合珠蛋白(haptoglobin),二硫异构酶(Disulfide Isomerase, DI),肌酸激酶(Creatine Kinase mitochonbrial,CK-m),热休克蛋白8(heat shock protein 8, HSP 8),角蛋白复合体2(Keratin complex-2, KC-2)。其中Western blot和免疫组化证实transgelin蛋白在大肠黏膜癌变过程中表达逐渐降低,提示其可能为一种重要的肿瘤标志物。对大鼠血清进行代谢组学分析显示:正常组、腺瘤组、腺癌组的分布有明显差异,腺癌组和肝转移组样本的分布无明显差异。与正常组相比,腺瘤组样本中L-threonine升高,5-oxo-L-Proline下降;与腺瘤组相比,腺癌组样本中L-sarcosine、L-phenylalanine、cholesterol显著升高,2-hydroxy-1,2,3-Propanetricarboxylic acid显著下降。而尿液中也存在差异表达的分子。结论:由大肠正常黏膜经大肠腺瘤、大肠腺癌逐步发展为大肠癌肝转移各阶段的肿瘤组织、血清、尿液间存在差异表达蛋白和代谢分子,其中transgelin可能作为大肠癌发生发展的候选生物标志物。