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肝脏是机体内的最大器官,是机体内重要的物质能量代谢场所。肝细胞是肝脏内的主要细胞,肝细胞的损伤可以对机体健康造成巨大威胁甚至可造成机体的死亡。对肝发育内在分子机制的清楚认识有助于预防和治疗肝脏疾病如肝炎、肝衰竭、肝癌等。肝脏发育的分子调控网络十分复杂,尽管许多分子和信号通路如Wnt信号通路、TGFβ信号通路等被报导参与了胚胎肝脏发育,可是人们对分子调控网络的认识并不完全清楚。长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度超过200nt的非编码RNA,它在胚胎发育和肿瘤的发生发展过程中起着关键的调控作用。研究表明lncRNA与肝脏的病理生理过程有着十分密切的关系,其在肝脏损伤后再生、酒精性肝病及肝脏肿瘤发生发展中的重要作用逐渐被揭示,可是lncRNA在肝脏发育阶段的作用及调控机制并不清楚。 在本研究中我们利用芯片技术分析了小鼠胚胎肝脏和成年肝脏中lncRNA表达谱的变化。通过对胎肝和成年肝脏lncRNA表达谱进行对比分析,我们发现长链非编码RNA H19(H19)是胎肝高表达lncRNA中差异表达倍数最大的lncRNA。H19是第一个被发现的长链非编码RNA,其功能在种属之间具有很强的保守性。近年来研究发现,H19参与了许多生命过程,可是H19在胎肝发育过程中的功能和内在分子机制并不清楚。随后我们利用实时定量PCR检测了H19在胎肝组织和细胞系中的表达情况。我们发现H19在胎肝组织和细胞系中均上调表达,H19的高表达可抑制胎肝细胞的增殖,且H19调控细胞增殖是通过hnRNP U途径而非已知的miR-675途径实现的。通过RNApull-down、co-IP等实验,我们发现H19可与hnRNP U特异结合,H19可抑制hnRNPU-actin复合物的形成。而据已有文献报道,抑制hnRNP U-actin复合物可导致相关基因的转录抑制。为了研究胎肝细胞中H19通过hnRNP U途径参与调控的下游靶基因,我们利用hnRNP U抗体进行了ChIP-seq实验。通过对ChIP-seq结果进行分析,我们发现Wnt信号通路在hnRNP U结合基因中富集最显著。通过在胎肝细胞中过表达和干扰H19,我们发现H19可以抑制Wnt信号通路的活性。利用Wnt通路激动剂和抑制剂处理胎肝细胞,我们发现H19对胎肝细胞的调控作用是通过影响Wnt信号通路实现的。 肝细胞癌(以下简称肝癌)是一类高度恶性的肿瘤,在所有癌症中肝癌的致死率仅次于胃癌和食道癌,对人类的健康造成严重的威胁。上世纪70年代就有学者提出“肿瘤是一个发育生物学问题”,肿瘤的发生是一种异常分化。众多研究表明,许多在发育过程中发挥重要作用的分子和信号通路同样也调控了肿瘤的发生发展,如c-myc、Wnt信号通路等。因此在本研究中我们通过对胎肝高表达的lncRNA进行分析,筛选到了可能具有重要功能的lncRNA即小鼠lncRNA-mPvt1和人lncRNA-hPVT1。通过在人胎肝和肝癌组织样本中对lncRNA-hPVT1表达量进行检测,我们首次证实lncRNA-hPVT1是一个具有癌胚性质的lncRNA。通过对lncRNA-PVT1进行功能研究,我们发现lncRNA-hPVT1可以促进肝癌细胞增殖、增强肝癌细胞干细胞样表型。利用芯片技术对lncRNA-PVT1过表达细胞的表达谱进行检测,我们发现lncRNA hPVT1可以调控细胞周期相关基因的表达。 在本研究中我们利用芯片技术检测了胎肝和成年肝脏的表达谱。通过分析和筛选我们分别获得了在胎肝发育和肝癌发生发展过程中发挥重要功能的lncRNA。本研究不仅对lncRNA在肝发育过程中的作用做出了初步地探索,而且为肝癌的研究提供了新的思路。