钙离子结合蛋白S100A10作为S100家族中重要成员,分子内部钙离子结合结构域某些重要氨基酸替换将导致其对钙离子不敏感,处于永久活化状态。S100A10通常与Annexin A2形成紧密的异源四聚体发挥作用,主要定位于细胞膜结构,尤其是细胞质膜以及早期胞内体膜,也可以分泌到细胞外基质,广泛参与一系列细胞生命活动,包括离子通道的运输以及定位、膜受体的定位、胞吞作用、胞吐作用、细胞膜结构重组、细胞骨架重排以及纤维蛋白溶解等。在人类以及动物模型中,S100A10功能失调会导致一系列病变,比如抑郁、肿瘤形成、炎症、自身免疫性疾病以及其他恶性疾病。目前对S100A10在细胞增殖中的具体作用及其机制却缺乏研究,尤其是在细胞自噬方面更无报道。CRISPR/Cas9系统可以高效用于基因组编辑,自2013年1月3号首次报道以来被广泛关注,在过去的两年内无论是技术层面还是应用领域都发展迅速,成为进行基因组编辑简单有效的工具。本论文的研究目的旨在利用CRISPR/Cas9系统制备S100A10敲除细胞系以及敲除小鼠,在体外和体内水平研究S100A10对细胞增殖的影响,探讨S100A10影响细胞增殖的分子机制;研究S100A10在细胞自噬中的功能,分析S100A10调控细胞自噬的可能机制。为了研究S100A10在细胞增殖中的功能,采用了经典的研究基因功能的两种方法,即gain of function和loss of function,首先在MEF细胞系中利用CRISPR/Cas9系统将S100A10敲除,发现S100A10敲除后MEF细胞生长明显减慢。通过细胞计数、CCK8检测、RTCA（实时细胞分析）以及Brdu嵌入实验等方法,证实S100A10敲除后MEF细胞生长减慢。为了验证这一结果,在敲除S100A10 MEF细胞系中导入外源S100A10恢复其表达,观察到细胞增殖得到恢复。通过鬼笔环肽标记细胞微丝,发现S100A10敲除后影响了细胞骨架,导致细胞更加铺展,进一步通过划痕实验发现S100A10敲除后细胞迁移减慢,提示S100A10能够促进细胞迁移。为了更全面研究S100A10促进细胞增殖的功能,采用CRISPR/Cas9系统制备了S100A10敲除小鼠,利用S100A10敲除的纯合子小鼠制备原代MEF细胞观察S100A10对细胞增殖的影响,同样发现S100A10敲除后细胞增殖减慢。进一步利用S100A10敲除MEF细胞系和敲除小鼠研究了S100A10在细胞自噬中的功能。采用Western检测S100A10+/+和S100A10-/-中内源LC3蛋白量,首先观察到饥饿不同时间段（0.5 h、1 h、1.5 h、2 h）MEF-S100A10-/-的LC3B含量相比于野生型MEF都明显减少,说明S100A10促进了MEF细胞自噬,敲除后自噬减少。随后利用LC3B免疫荧光观察自噬点情况,发现S100A10敲除后自噬点减少,而恢复S100A10表达后自噬也相应恢复。同样利用S100A10敲除的原代MEF细胞也观察到自噬减少。通过免疫共沉淀技术检测到S100A10以及Annexin A2可以直接与LC3相互作用,在S100A10敲除的MEF细胞系以及原代MEF细胞中,通过Western检测,发现S100A10能够在蛋白水平稳定Annexin A2,在野生型MEF细胞系中随着饥饿时间延长,S100A10和Annexin A2蛋白含量都增加,表明S100A10可能通过稳定Annexin A2调控自噬进程。