充足的能量及营养供应是肿瘤细胞生长、浸润及转移的基础,能量代谢异常是肿瘤细胞最显著的特征之一。细胞能量代谢方式存在2种不同的主要类型:一种是在线粒体中发生的氧化磷酸化（Oxidative phosphorylation,OXPHOS）途径;另一种是发生于细胞胞液的糖酵解（Glycolysis）途径。机体的正常组织细胞采用OXPHOS作为能量的主要来源,肿瘤细胞通过能量代谢重编程,采用有氧糖酵解,即“Warburg效应”产生能量。正常造血干细胞（Hemopoietic stem cells,HSCs）存在于骨髓壁龛（Niche）的缺氧环境中,其能量的产生依赖于不需要氧参与的糖酵解途径。但与正常的HSCs相反,最近发现恶化以后的白血病干细胞（Leukemia stem cells,LSCs）发生了代谢模式的改变,它仅仅依赖于OXPHOS方式获取能量。迄今为止,肿瘤细胞如何决定并调控它们能量代谢方式的转变仍有很多未解决的问题。在许多人类恶性肿瘤中能够观察到mi R-31-5p表达量的改变,不同类型的肿瘤细胞中mi R-31-5p的上调或下调表达,介导了肿瘤发生发展中不同进程。然而,mi R-31-5p在细胞能量代谢中的确切作用仍然不太清楚。我们研究发现,mi R-31-5p在实体肿瘤如肺癌细胞中表达升高,但在白血病干细胞中表达缺失,提示mi R-31-5p的表达模式与肿瘤细胞能量代谢方式的选择可能有一定的关联性。为了更加全面深入地研究mi R-31-5p在这两种能量代谢模式中的作用,本研究以实体肿瘤细胞系H1299和A549细胞（两种肺癌细胞系）为研究Warburg效应的模型。mi R-31-5p直接靶向调控缺氧诱导因子抑制因子（hypoxia inducible factor 1 inhibitor,FIH）的表达,从而调控HIF-1α的转录活性。在H1299和A549细胞中,过表达mi R-31-5p导致FIH的表达下调,增强HIF-1α的转录活性及其调控的糖酵解相关靶基因（GLUT-1,GAPDH,LDHA）的表达,促进细胞糖酵解过程（包括乳酸和ATP产生的增加）和细胞增殖;如果在mi R-31-5p过表达的同时再过表达其靶基因FIH,以上现象都被得到恢复。相反,敲低mi R-31-5p能上调FIH的表达,抑制HIF-1α的转录活性及其调控的糖酵解相关靶基因的表达,细胞糖酵解过程和细胞增殖也被抑制;如果在mi R-31-5p抑制的同时敲低其靶基因FIH,以上现象都得到恢复。此外,通过体内实验,我们在A549细胞移植瘤模型中发现,过表达mi R-31-5p通过增强Warburg效应促进肿瘤细胞增殖。这些结果证实mi R-31-5p通过调控FIH的表达,控制HIF-1α的转录活性及其靶基因的表达,从而促进这两种肿瘤细胞通过“Warburg效应”产生能量。接着,我们选择急性髓性白血病（AML）来源的白血病干细胞作为氧化磷酸化供能方式的细胞模型研究mi R-31-5p在能量代谢上的作用,同时将正常造血干细胞作为对照通过比较发现,mi R-31-5p高表达于HSCs,但在LSCs中其在染色体位置丢失,导致表达缺失。与HSCs相比较,LSCs中FIH的表达升高,HIF-1α的转录活性和调控的相应靶基因表达降低,丙酮酸脱氢酶复合体（pyruvate dehydrogenase Complex,PDC）的活性被激活。LSCs中mi R-31-5p抑制FIH的表达,增强HIF-1α的转录活性,但PDC的活化和细胞的氧化磷酸化被抑制;如果在mi R-31-5p过表达的同时过表达其靶基因FIH,以上现象都被得到恢复。HSCs中敲低mi R-31-5p能上调FIH的表达,抑制HIF-1α的转录活性和糖酵解过程,但PDC活性和细胞的氧化磷酸化被增强;如果在mi R-31-5p抑制的同时敲低其靶基因FIH,以上现象都被得到恢复。最后,我们发现,在LSCs中过表达mi R-31-5p诱导细胞死亡;而在HSCs中敲低mi R-31-5p抑制细胞克隆形成,提示mi R-31-5p控制下的能量代谢模式对干细胞的生物学行为有重要影响。综上所述,mi R-31-5p通过靶向调控FIH的表达,控制HIF信号通路和相关靶基因的表达。mi R-31-5p作为能量代谢模式选择的分子开关,维持细胞的能量平衡。因此,在mi R-31-5p表达的肿瘤细胞中,“Warburg效应”是产生能量的主要方式;在mi R-31-5p表达缺失的肿瘤细胞中,氧化磷酸化是产生能量的主要方式。