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背景:SIRT家族(SIRT1-7)是一个NAD+-依赖的去乙酰化酶、乙酰化酶以及ADP-核糖基转移酶家族,几乎所有SIRT家族成员都被认为在肿瘤形成中起到重要作用。最近有研究表明,SIRT4能通过调节谷氨酰胺代谢而具有抑癌基因的作用,但目前还没有直接在人体组织蛋白水平进行的SIRT4与人体肿瘤的相关性研究。方法:我们通过RT-PCR检测了16对人结肠癌和癌旁正常结肠组织标本中SIRT4的mRNA表达水平,然后进一步分析了TCGA数据库中包含223例样本的人结肠癌表达谱芯片数据中SIRT4的mRNA表达水平,接下来分别对包含89例人结肠癌组织和75例人胃癌组织的组织芯片进行免疫组化实验并分析SIRT4表达与人结肠癌和胃癌患者的临床病理参数之间的关系。我们通过慢病毒构建过表达SIRT4的人结肠癌细胞RKO和HT29的稳定株,分析了过表达SIRT4对人结肠癌RKO和HT29的增殖、克隆形成的影响,并进一步分析过表达SIRT4之后这些细胞对葡萄糖代谢抑制剂2-DG以及化疗药5-FU的敏感性的影响。我们还分析了过表达SIRT4对RKO和HT29细胞在谷氨酰胺缺乏培养基中存活率的影响。结果:SIRT4在结肠癌和胃癌组织中的表达水平显著低于癌旁正常组织,SIRT4表达降低提示结肠癌和胃癌更差的病理分化程度(分别为:p=0.01,p=0.002),同时SIRT4表达低的结肠癌患者比SIRT4表达高的结肠癌患者术后5年生存率更差(p=0.0306)。过表达SIRT4抑制人结肠癌细胞RKO和HT29的增殖,并增加它们对葡萄糖代谢抑制剂2-DG以及化疗药5-FU的敏感性,同时过表达SIRT4减少了RKO和HT29细胞在谷氨酰胺缺乏培养基中的存活率。结论:SIRT4在人结肠癌和胃癌中扮演了抑癌基因的角色,SIRT4与人结肠癌和胃癌的病理分化程度相关,与人结肠癌患者的术后5年生存率相关。SIRT4增加人结肠癌细胞对葡萄糖抑制剂2-DG和化疗药5-FU的敏感性。SIRT4对人结肠癌细胞的抑制作用不仅仅是通过抑制谷氨酰胺代谢引起的。SIRT4是人结肠癌和胃癌一个很有希望的的诊断标志物,是人结肠癌一个很好的治疗靶点。