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目的:本研究旨在探寻与非小细胞肺癌(NSCLC)肿瘤发生及发展相关的microRNA(miRNA),并确定其相应靶基因,同时初步探讨miRNA-靶基因轴对经典肿瘤相关信号通路分子Akt磷酸化的影响,为非小细胞肺癌的早期诊断及治疗提供新的思路及分子标记物。方法:运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)比较20例非小细胞肺癌患者癌组织及正常癌旁组织中miRNA表达水平;同时比较正常支气管上皮细胞系(BEAS-2B)及四株非小细胞肺癌细胞系(A549、SPC-A-1、PC9和H1793)中miRNA表达水平,确定在NSCLC组织及细胞系中均低表达miRNA作为研究对象。通过脂质体Lippo2000瞬时转染miRNA mimics使相应miRNA高表达,转染miRNA inhibitor使相应miRNA低表达,并分别转染相应的negative control作为阴性对照。通过CCK8试验评估高表达或低表达miRNA对非小细胞肺癌细胞增殖能力的影响。通过细胞划痕试验及Transwell迁移、侵袭试验评估高表达或低表达miRNA对非小细胞肺癌细胞迁移及侵袭能力的影响。通过Western blot在蛋白质水平分析miRNA对Akt磷酸化的影响。效应实验确定后,运用数据库及软件预测miRNA的靶基因,挑选其中预测分数最高的12个,运用qRT-PCR进一步筛选,挑选出其中与miRNA表达负相关关系最显著的一个预测靶基因,随后运用Western blot在蛋白水平验证它们的靶向关系。最后通过双荧光素酶报告基因试验验证miRNA和靶基因在转录水平上的结合关系。通过转染小干扰RNA(siRNA)直接沉默靶基因后,再次运用CCK8、Transwell迁移及侵袭试验评估经siRNA处理后的NSCLC细胞在增殖、迁移及侵袭能力方面的变化。结果:MiR-509-5p在非小细胞肺癌组织中的表达水平显著低于正常肺组织(p<0.05)。与正常支气管上皮细胞系BEAS-2B相比,miR-509-5p在非小细胞肺癌细胞系A549、SPC-A-1、PC9和H1793中的表达水平均有明显下调(p<0.05)。与阴性对照组相比,使用miR-509-5p mimics转染A549及SPC-A-1之后,细胞的增殖、迁移及侵袭能力均被显著抑制(p<0.05),使用miR-509-5p inhibitor转染A549及SPC-A-1之后,细胞的增殖、迁移及侵袭能力均有显著增强(p<0.05)。在A549细胞系中转染miR-509-5p mimics后,Western blot发现细胞中Akt磷酸化被显著抑制。Pictar、TargetScan和GCBI软件预测提示Tyr-3/Trp-5单氧酶激活蛋白γ(YWHAG)、Polo样激酶1(PLK1)是miR-509-5p的预测靶基因,选用qRT-PCR挑选出负相关关系更显著的YWHAG作为miR-509-5p预测靶基因。qRT-PCR和Western blot结果显示,在mRNA和蛋白水平上,YWHAG的表达与miR-509-5p表达呈显著负相关关系。双荧光素酶报告基因实验在转录水平上发现miR-509-5p与YWHAG的3’-UTR区域存在直接结合关系。通过转染YWHAG siRNA沉默A549及SPC-A-1细胞中YWHAG(qRT-PCR和Western blot分别在mRNA及蛋白水平验证沉默效果)后,A549及SPC-A-1细胞的增殖、迁移及侵袭均有明显抑制(p<0.05)。非小细胞肺癌组织标本中,qRT-PCR检测提示与相应癌旁组织相比,miR-509-5p在NSCLC组织中显著低表达(p<0.05),而YWHAG则在NSCLC组织中显著高表达(p<0.05)。Pearson检验提示在mRNA水平上,miR-509-5p和YWHAG的表达水平呈负性相关(r=-0.425,P=0.031)。结论:miR-509-5p通过靶向抑制YWHAG表达,从而在非小细胞肺癌中起肿瘤抑制作用,miR-509-5p/YWHAG可以作为非小细胞肺癌潜在的早期诊断及治疗的分子靶点。