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背景与目的：微小RNA(microRNAs，miRNA)是一类大小为20～25个核苷酸(nucleotide，nt)的非编码小RNA。成熟的miRNA与其靶信使RNA（messenger RNA，mRNA）的3’端UTR完全或不完全配对后，通过切割或抑制靶mRNA的转录后翻译，参与调节生物的发育、细胞的分化、增殖和凋亡等。近年来诸多研究表明miRNA与肿瘤的发生、发展关系密切，某些miRNA在胶质瘤中呈特异性表达。在前期工作中我们利用芯片技术，借助于我科丰富的人脑胶质瘤标本库，研究人类WHO各种组织病理分型的胶质瘤、正常人脑组织及胶质瘤细胞系中miRNAs表达谱，找到人脑胶质瘤中特异性表达的miRNAs，miR-21就是其中之一。miR-21作为一个致癌性微小RNA，已经被证实在多种肿瘤组织中呈高表达。本研究通过敲低miR-21在胶质瘤细胞中的表达，观察其对人脑胶质瘤细胞U87和LN229细胞生物学特征的影响，并且通过对其下游靶基因的研究，阐述miR-21在胶质瘤发生发展中的作用机制，从而为miR-21能够作为胶质瘤诊断和治疗靶点提供依据。研究方法：1．选取对数生长期的U87和LN229细胞，实验分为反义组(转染As-miR-21)，无义序列组（转染Scramble）和空白对照组(Blank)，通过MTT实验和流式细胞术观察特异性敲低miR-21表达后对U87和LN229细胞增殖、周期及凋亡的影响。2．构建hTERT siRNA慢病毒载体，实验分为hTERT小干扰RNA组(感染hTERT siRNA)，阴性对照组（感染negative control siRNA，hTERT NC）和空白对照组(Blank)，通过MTT实验、流式细胞术研究hTERTsiRNA对U87和LN229细胞增殖、周期、凋亡的影响。应用Western blot法和RT-PCR法研究转染反义miR-21后胶质瘤细胞中hTERT表达量的变化。3．应用Western blot法和RT-PCR法研究在胶质瘤细胞中敲低miR-21表达后对STAT3及pSTAT3表达的影响。应用CHIP法、荧光素酶及Western blot法等多种实验证明STAT3直接调控hTERT，STAT3作为关键调节子介导miR-21对hTERT的调控。4．采用体内实验进一步检验miR-21对胶质瘤的影响及其对STAT3和hTERT的调节作用。研究结果：1．miR-21反义寡聚核苷酸能够有效敲低U87和LN229细胞miR-21表达，显著降低胶质瘤细胞增殖能力，诱导细胞阻滞在G1/G0期，促使细胞凋亡明显增加。2．慢病毒介导的hTERT siRNA感染U87和LN229细胞，发现hTERTsiRNA抑制胶质瘤细胞增殖，促使胶质瘤细胞阻滞在G1/G0期，并诱导其凋亡。反义miR-21能够在蛋白水平及mRNA水平明显下调U87和LN229细胞中hTERT的表达。3．反义miR-21能够明显下调U87和LN229细胞中STAT3及pSTAT的表达。STAT3与hTERT启动子区域相结合，在转录水平直接调控hTERT，进一步研究发现STAT3抑制剂WP1066能够抑制miR-21对hTERT蛋白表达的上调作用，而STAT3激活剂IL-6能够上调细胞中STAT3表达，可有效回复miR-21反义寡聚核苷酸对hTERT的下调作用。4．miR-21反义寡聚核苷酸显著抑制裸鼠皮下肿瘤生长，免疫组化实验进一步证实反义miR-21能够下调hTERT和STAT3表达。研究结论：1．miR-21反义寡聚核苷酸能够在体内外显著抑制胶质瘤细胞生长，诱导细胞阻滞在G1/G0期，促使细胞凋亡明显增加。反义miR-21能够下调hTERT和STAT3表达。胶质瘤中异常表达的miR-21可能发挥着抗凋亡因子作用。2．慢病毒介导的hTERT siRNA感染U87和LN229细胞，发现hTERTsiRNA抑制胶质瘤细胞增殖，促使胶质瘤细胞阻滞在G1/G0期，并诱导其凋亡。STAT3与hTERT上游启动子区域相结合，直接调控hTERT的转录。回复实验证实STAT3抑制剂WP1066能够抑制miR-21对hTERT蛋白表达的上调作用，而STAT3激活剂IL-6能够上调细胞中STAT3表达，可有效回复miR-21反义寡聚核苷酸对hTERT的下调作用。综上，我们认为反义miR-21通过STAT3介导调控hTERT抑制胶质瘤细胞生长。