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DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase，DNMT)的催化下，将S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine，SAM)的甲基转移到特定碱基上的过程。DNMT分为两类:一类是持续性甲基转移酶DNMT1，主要参与DNA复制过程中新合成链的甲基化;另一类是从头甲基转移酶，包括DNMT3A和DNMT3B，主要介导CpG位点甲基化，通过表观遗传学机制调控细胞生长分化。DNA甲基化参与了基因组印记、X染色体失活以及重复元件抑制过程，为正常发育所必需。近年来研究发现，DNA甲基化异常可导致原癌基因激活以及抑癌基因失活，从而导致癌症的发生。 结直肠癌是消化道常见的恶性肿瘤之一，其发生涉及基因突变及表观遗传学改变。其中表观遗传学改变更为常见，且影响着数百个肿瘤相关基因。DNA甲基化异常是最主要的表观遗传学改变，包括总体基因的低甲基化和特定区域的高甲基化，前者可导致原癌基因激活，后者主要发生在启动子区域的CpG岛，可导致抑癌基因失活，这两种甲基化异常在散发性结肠癌发生中起着重要作用。 Piwi蛋白相互作用RNAs（Piwi-interacting RNAs，piRNAs）是近年来新发现的一类非编码小RNAs。其仅仅与Argonaute蛋白家族的piwi亚家族蛋白结合，而不与Ago亚家族蛋白结合，因此被命名为piRNAs。最初，piRNAs被认为仅存在于生殖干细胞中，通过DNA甲基化沉默转座子来维持基因组的完整性，从而在生殖干细胞中发挥着表观遗传调控作用。最近，在多种癌细胞中发现了piRNAs的异常表达，如胃癌、宫颈癌、乳腺癌和膀胱癌等等，且大量证据均表明，癌细胞与干细胞具有相似的表观遗传信号，这暗示，piRNAs可能在癌症的发生中也发挥着相似的表观遗传调控作用。 piRNA-823为piRNAs成员之一，在不同类型的肿瘤中其表达及作用不同。在胃癌中piRNA-823表达降低，但在多发性骨髓瘤中其表达升高，并增加了从头甲基化水平，然而，piRNA-823在结直肠癌中的功能尚不明确。 本课题旨在研究piRNA-823在结直肠癌中的表达及其对结肠癌细胞系HCT116增殖、凋亡及克隆形成能力的影响，并进一步探讨其在结直肠癌表观遗传调控中的功能，为开发以piRNAs为靶点的结直肠癌治疗提供理论依据。 目的:研究piRNA-823在结直肠癌中的表达及其对结肠癌细胞系HCT116生物学行为的影响，并进一步探讨其对DNA甲基转移酶表达的影响。 方法:从河北医科大学第二医院收集14对手术切除的新鲜结直肠癌及其癌旁组织标本用于实验。应用real time RT-PCR检测piRNA-823在结直肠癌及其癌旁组织中的表达差异，并进一步应用结肠癌细胞系HCT116研究piRNA-823在结直肠癌中的功能。在HCT116细胞中转染piRNA-823的抑制剂piRNA-823 antagomir，通过real time RT-PCR观察转染效率。应用CCK-8实验检测细胞增殖情况，应用流式细胞术观察细胞周期变化，AnnexinⅤ/PI双染及TUNEL技术检测细胞凋亡情况，并进一步应用western blot检测凋亡相关蛋白（caspase-8、caspase-9和caspase-3）的活性。最后，为了解piRNA-823与DNA甲基化的关系，应用western blot观察其对DNMT1、DNMT3A、DNMT3B表达的影响。 结果:①Real time RT-PCR结果显示，piRNA-823在结直肠癌组织中的表达明显高于其配对的癌旁组织（P＜0.05），并且以癌旁组织为对照，结肠癌细胞系HCT116中piRNA-823的表达也升高（P＜0.001）。②CCK-8实验结果显示，三种不同浓度的piRNA-823的抑制剂piRNA-823antagomir（10 nmol/L、30 nmol/L、100 nmol/L）能明显抑制HCT116增殖(P＜0.05)，且呈现出剂量依赖性。③Real time RT-PCR结果显示，在转染后48 h，100 nmol/L的piRNA-823 antagomir能有效下调piRNA-823的表达（P＜0.05）。④流式细胞术结果显示，抑制piRNA-823表达后，G1期的细胞数明显增多(P＜0.001)，而S期和G2/M期的细胞数则相应下降（P＜0.01），表明抑制piRNA-823可以将HCT116细胞阻滞在G1期，抑制G1/S期转换。⑤AnnexinⅤ/PI双染结果显示，抑制piRNA-823可导致凋亡细胞比例明显升高(P＜0.001);TUNEL染色结果显示，抑制piRNA-823后，TUNEL染色阳性细胞率明显升高（P＜0.001）;Western blot结果显示，抑制piRNA-823可提高caspase-8、caspase-9及caspase-3的活性（P＜0.01）。以上结果表明，抑制piRNA-823可促进HCT116细胞凋亡。⑥平板克隆形成实验和软琼脂克隆形成实验均显示，抑制piRNA-823表达后，HCT116细胞克隆形成能力明显降低(P＜0.01)。⑦Western blot结果显示，抑制piRNA-823可下调DNMT3A和DNMT3B的表达（P＜0.05），而对DNMT1的表达没有明显影响（P=0.88），表明piRNA-823可能通过调节从头DNA甲基化水平参与结直肠癌发生。 结论:piRNA-823通过调节从头DNA甲基转移酶DNMT3A和DNMT3B的表达，促进结肠癌细胞凋亡，抑制其增殖，从而参与结直肠癌的发生。piRNA-823有望成为结直肠癌治疗的新靶点。