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肝细胞癌(HCC)是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一,在世界范围内,每年发生HCC的病人超过100万人。HCC的发生是一个多步骤、多诱因的过程,与多种致病因素密切相关,比如黄曲霉素的摄入、高铁饮食以及酗酒等尤其与慢性乙型肝炎病毒(HBV)的感染密切相关。但是,HBV的各个基因在HCC发生过程中的作用机制目前还不清楚。HBV不能感染培养的细胞,黑猩猩是唯一敏感的实验动物,因此建立适当的动物模型对研究HBV致肝细胞癌的机制尤为重要。为了研究HBx基因在肝细胞癌发生过程中的作用,我们利用基因打靶技术,将HBx基因定位整合于小鼠基因组的p21位点,获得了稳定表达并遗传的HBx转基因小鼠。通过对转基因小鼠的组织病理学分析,发现HBx转基因小鼠在6月龄就开始发生肝细胞凋亡,12月龄开始发生肝脏脂肪病变,而且随年龄的增加表型逐渐加重。转基因小鼠从18月龄开始发生肝细胞癌,肿瘤细胞发生核异形,细胞中内质网疏松形成空泡,核糖体脱落。肿瘤细胞内糖原含量明显降低,但是有较多的脂肪滴。为了研究HBx定位整合转基因小鼠发生肝细胞癌的分子机制,并比较HBsAg和HBx基因在肝细胞癌发生过程中的不同作用,我们对胁转基因小鼠和报道过的HBsAg转基因小鼠进行了肝脏比较蛋白质组学研究。我们收集了6、 12和18月龄的野生型、p21HBsAg/+、p21HBsAg/HBsAg、p21HBx/+和p21HBx/HBx小鼠的肝脏及肿瘤蛋白质,并进行了蛋白质双向电泳。通过对各年龄段、各基因型小鼠的肝脏蛋白质电泳图比较,一共找到了147个差异点,通过质谱鉴定得到了87种差异表达的蛋白质。在已经鉴定出的蛋白质中,37种蛋白质属于代谢相关的酶类,20种属于受体结合蛋白,21种分别属于信号转导相关的蛋白或者细胞骨架蛋白。另外,还有9种蛋白质属于未知蛋白,目前尚没有关于其功能的报道。通过对差异表达的蛋白质进行功能分析,发现在HBx和HBsAg转基因小鼠的肝脏及肿瘤蛋白质中,参与糖类和脂类代谢的蛋白发生变化,导致糖类物质代谢加强,糖原合成受阻,脂肪动员过度。参与ROS(Reactive oxygen species)产生和氧化应激调节的蛋白质在两种转基因小鼠的肝脏及肿瘤中发生变化,导军事医学科学院博士学位论文摘要致ROS含量增加,氧化应激反应增强。当ROS的含量超过了机体的调节能力时,可能导致DNA、脂类物质的氧化损伤,最终导致肝细胞癌的发生。 在检测到的差异蛋白质中,多数在两种转基因小鼠中的变化趋势是相同的,比如参与糖脂代谢和氧化应激反应的一些酶类,但是还有一些蛋白的变化趋势在两种转基因小鼠的肝脏及肿瘤中是不同的,如亚精胺合酶、膜联蛋白A4等仅在HBSAg转基因小鼠的肝脏肿瘤中升高。更有意义的是我们发现了一种未知功能的蛋白在HBx转基因小鼠的肝脏及肿瘤中以两种不同的形式出现,而且可以与X蛋白共同定位于细胞核。这些在HBsAg和HBx转基因小鼠的肝脏及肿瘤蛋白质中存在的差异提示我们,HBSAg和HBx基因导致肝细胞癌的分子机制除了共有的氧化应激途径以外,还各自通过其特有的机制发挥作用。