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肝癌是由于细胞的无限增殖引起的恶性肿瘤疾病,其发生的过程包括无明显损伤、纤维化、硬化、增生结节、肝恶性肿瘤等阶段。为了解肝肿瘤发生的基因组学基础,本文用Rat Genome 230 2.0芯片检测了大鼠肝肿瘤的5、8、12、16和18周时肝组织的基因表达谱。为进一步分析肝癌发生机制,本文把上述基因表达谱同2/3肝切除后大鼠再生肝恢复0、2、6、12、24、以30、36、72、120和168h的肝组织基因表达谱做了深入的比较分析,并以JNK、ERK1/2信号通路为例,对它们在上述二者中调控增殖和凋亡的作用异同用系统生物学等方法做出预示。Rat Genome 230 2.0芯片检测大鼠肝肿瘤不同时间点肝组织的基因表达谱结果显示909个基因与大鼠肝肿瘤发生相关。用生物信息学和系统生物学等方法分析肝脏细胞基因表达谱与肝肿瘤发生的相关性表明,肝肿瘤发生涉及刺激、炎症、免疫等反应、信号转导、基因转录、物质运输、糖类、脂类、蛋白质、氨基酸、核酸、有机酸、毒物等代谢、氧化还原反应、内环境稳定、细胞增殖、生长、分化、发育、建成、凋亡、迁移、粘附等23种生理活动变化。用上述基因表达谱与肝再生恢复不同时间点的肝组织基因表达谱分析比较发现,肝肿瘤中药物和有机毒物代谢、脂类、类固醇和化学类物质等内环境稳态维持和细胞粘附、迁移可能强于肝再生;肝肿瘤中的炎症、免疫等防御性反应和细胞凋亡活动受到抑制,而肝再生前期和中期的炎症、免疫反应和细胞凋亡得到促进;血管发生和细胞增殖、生长在两者中都发挥重要作用,但肝再生中血管发生和细胞增殖的可控性却强于肝肿瘤;肝肿瘤和肝再生中的多种物质代谢活动减弱,但肝肿瘤发生中物质和能量的来源可能是糖、氨基酸及其衍生物代谢,而再生肝主要依赖脂类代谢。用两者基因表达谱预示JNK、ERK1/2信号通路的生理活动表明,JNK信号通路在肝再生启动期和前中期以细胞凋亡为主,中后期细胞增殖和细胞凋亡均有发生,在肝癌发生的诱导间歇期以细胞增殖为主,持续诱导中期增殖和细胞凋亡均有发生,ERK1/2信号通路在肝再生的前中期促进细胞增殖,在肝癌的持续诱导中期诱导细胞增殖。总之,大鼠肝肿瘤发生与909个基因和23种生理活动密切相关,与肝再生的发生相比,二者有着广泛的相似和不同,在调控细胞增殖、凋亡的JNK、ERK1/2信号通路中,二者的生理活动也有着较大相似和不同之处。