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目的:研究GDF11过表达对肝细胞癌细胞系SMMC-7721体内及体外增殖能力的影响,并初步分析其可能的作用机制。方法:构建重组质粒,包被慢病毒。筛选GDF11过表达的SMMC-7721细胞系(Lenti-GDF11 group),同时以空载体感染组(Lenti-GFP group)及野生型细胞组(Control group)为对照。分别于培养24、48、72、96、120、144h时采用CCK-8法检测三种细胞体外增殖能力,绘制细胞增殖曲线,检测GDF11过表达对细胞体外增殖能力的影响;分别以500、1000、2000、5000个细胞的密度梯度接种,平板克隆实验检测GDF11过表达对细胞克隆形成能力的影响。配制不同梯度浓度的顺铂作用细胞24h,CCK-8法检测GDF11过表达对SMMC-7721细胞体外顺铂敏感性的影响。流式细胞术检测三种细胞细胞周期分布。同时培养实验组、空载体感染组及对照组细胞,建立裸鼠皮下移植瘤模型。记录成瘤时间,绘制移植瘤体内生长曲线,2周后,剖取肿瘤,称取瘤重。应用免疫组织化学SP-9000三步法检测裸鼠移植瘤组织标本中GDF11、Ki-67蛋白的表达及肿瘤微血管密度(Microvessel density,MVD),并对其表达进行相关性分析。应用SPSS19.0软件统计分析,检验标准为P<0.05具有统计学意义。结果:1.肝细胞癌细胞系SMMC-7721细胞中GDF11表达较弱,通过包被慢病毒,成功筛选GDF11过表达的SMMC-7721细胞系。2.CCK-8实验表明GDF11过表达可以明显抑制SMMC-7721细胞体外增殖能力,在96、120及144h时抑制作用最显著(P<0.05)。3.平板克隆形成实验表明GDF11过表达可以明显降低SMMC-7721细胞体外克隆形成能力(P<0.05)。4.GDF11过表达能够增强肝细胞癌SMMC-7721细胞对顺铂敏感性,顺铂浓度取20μg/ml及40μg/ml时,差异具有统计学意义(P<0.05)。5.流式细胞术检测细胞周期分布表明,GDF11过表达可将SMMC-7721细胞更多的捕获在G1期,差异具有统计学意义(P=0.006)。6.与对照组相比,GDF11过表达可明显抑制SMMC-7721细胞裸鼠皮下移植瘤体内增殖能力(P<0.001),且实验组裸鼠皮下移植瘤组织重量明显小于对照组(P<0.001)。7.实验组裸鼠皮下移植瘤组织中GDF11蛋白表达阳性率明显高于对照组,而Ki-67蛋白阳性率及MVD均明显低于对照组,差异具有统计学意义(P=0.006;P<0.001;P<0.001)。8.分别对裸鼠皮下移植瘤组织中GDF11、Ki-67及MVD表达进行相关性分析显示,GDF11蛋白阳性率与Ki-67蛋白表达成负相关(R2=-0.668,P=0.002),且GDF11蛋白阳性率与肿瘤组织MVD存在负相关(R2=-0.622,P=0.006)。结论:肝细胞癌细胞系SMMC-7721中GDF11表达水平低,GDF11过表达可明显抑制SMMC-7721细胞在体外及体内的增殖能力,并增强其对顺铂的敏感性。其机制可能与细胞发生G1期阻滞,Ki-67表达降低,并抑制了肿瘤局部微血管形成有关。