背景:运动作为常见的非药物干预手段,是已知的降低患癌风险的几种生活方式之一,越来越多的研究开始关注运动对肿瘤发生发展的作用机制。一些研究明确指出线粒体分裂在癌症的发生转化中起着关键作用,在运动时人体各组织对能量的需求会产生变化,不同组织对线粒体代谢的要求会相应的增高或降低,以适应运动对人体的改变,同时有氧运动通过自噬调节起到抗肿瘤活性的作用。因此,我们提出假设,运动可以通过线粒体动力学的改变,调节肿瘤带来的线粒体部分功能亢进或缺失,影响肿瘤细胞自噬、调控肿瘤细胞凋亡进而起到调控肿瘤发生发展的作用。目的:1.明确线粒体自噬对肝癌细胞增殖、迁移、自噬、凋亡的作用。2.明确运动是否通过线粒体分裂调节自噬水平进而影响肿瘤大小,并探讨其相关机制。研究方法:1.运用生物信息学技术,结合多个数据库资料,对线粒体分裂关键蛋白DRP1的表达水平进行分析,观察其在正常组织及肝癌组织中的表达差异及其表达量与肝癌预后的相关性。2.通过CCK8实验、平板集落形成实验验证不同浓度Mdivi-1抑制剂及DRP1敲减、过表达干预对肝癌细胞BEL-7402（下文简称7402）增殖及克隆形成的作用。3.通过Transwell小室迁移和划痕实验,观察不同浓度Mdivi-1抑制剂及DRP1敲减、过表达干预对肝癌细胞7402的迁移和侵袭的影响。4.通过Western Blot实验观察Mdivi-1抑制剂及DRP1敲减、过表达干预对肝癌细胞7402自噬和凋亡水平的影响。5.对过表达、敲减DRP1、使用DRP1抑制剂等及不同水平DRP1表达干预的人肝癌裸鼠皮下瘤模型进行跑台运动干预,检测其体重、自发活动度、转棒力竭时间等小鼠一般状况。检测小鼠皮下瘤生长情况并对瘤体进行称重,观察运动对小鼠皮下瘤生长的影响。6.通过检测小鼠皮下瘤mt DNA表达水平及免疫组化实验检测小鼠皮下瘤组织线粒体分裂及自噬相关蛋白表达水平,观察运动对线粒体分裂及自噬的影响。7.通过Tunel实验观察运动对不同条件DRP1皮下瘤小鼠肿瘤组织凋亡水平的影响。结果:1.线粒体分裂关键蛋白DRP1在肝癌组织中的表达较正常肝组织有显著的上调,且DRP1表达的异常与患者的预后显著相关,DRP1表达水平越高的患者预后越差。2.Mdivi-1抑制剂对肝癌细胞7402呈浓度（1、5、10、50、100μM）和时间依赖性（24 h、48 h、72 h）抑制,CCK8结果显示在浓度为50μM的Mdivi-1作用时间>24h对7402细胞产生抑制作用,10μM的Mdivi-1作用时间>48 h对7402细胞产生抑制作用。平板集落形成实验结果显示,>5μM的Mdivi-1抑制7402细胞的集落形成。药物浓度至50μM时,抑制作用增强。Mdivi-1对7402细胞的迁移能力也呈时间和浓度依赖性,通过Transwell小室迁移实验发现,Mdivi-1作用浓度高于50μM时,其与对照组的差异具有统计学意义（P<0.05）。划痕实验的结果说明Mdivi-1对7402细胞的迁移能力呈时间和浓度依赖性。在作用24 h后,>50μM降低7402迁移能力,作用48 h后,>10μM产生抑制作用,但弱于50μM及100μM。因此,DRP1抑制剂Mdivi-1对肝癌细胞7402的增殖能力、迁移能力均有抑制作用,在工作浓度为50μM、作用时间为48 h时,作用效果最为理想。3.DRP1^OE组的7402细胞增殖率（144.5±0.19%）高于对照组,DRP1^KD组的7402细胞增殖率（75±0.12%）与Mdivi-1组细胞增殖率（71.21±0.06%）均低于对照组与DRP1^OE组（P<0.05）。平板集落形成实验显示,过表达DRP1能有效促进7402细胞增殖,沉默DRP1或DRP1抑制剂,对7402细胞增殖有抑制作用。Transwell小室迁移与侵袭实验结果显示,通过DRP1质粒转染,DRP1^OE相较于对照组能有效促进7402细胞迁移（P<0.05）;而沉默7402细胞DRP1表达及采用抑制剂均能抑制7402细胞迁移（P<0.05）。划痕实验结果与Transwell结果趋势一致。WB结果显示抑制线粒体分裂会降低自噬相关蛋白LC3-Ⅱ、Beclin-1表达,升高p62蛋白表达,升高凋亡相关蛋白p53,cleaved caspase-3表达水平。4.通过对人肝癌裸鼠皮下瘤模型小鼠进行跑台运动及不同水平DRP1表达干预后发现,小鼠体重存在差异,其中DRP1^OE组小鼠体重远高于对照组小鼠,且差异具有统计学意义。运动促进小鼠的自发活动度,体现在运动组小鼠自发活动总路程、平均速度大于正常活动的小鼠,休息时间小于正常活动小鼠;运动后的DRP1^OE组小鼠总路程、平均速度也高于正常活动的DRP1^OE小鼠,休息时间小于正常活动的DRP1^OE组小鼠。运动对小鼠皮下瘤的生长情况也有所影响,运动后的DDRP1^OE组小鼠皮下瘤体积小于正常活动的DRP1^OE组小鼠。而各组小鼠处死后对瘤体进行称重发现各组小鼠瘤重均小于DRP1^OE组,且运动后的DRP1^OE组小鼠皮下瘤重小于正常活动的DRP1^OE组小鼠,但运动后的抑制剂组小鼠瘤重大于正常活动的抑制剂组小鼠。5.与对照组相比,线粒体分裂相关蛋白DRP1、Fis-1在运动组、DRP1^KD组、抑制剂组均降低,在DRP1^OE组中上升,但是运动可以改变这一趋势,降低过表达DRP1带来的线粒体分裂水平。而自噬相关蛋白Beclin1的表达在运动组,DRP1^KD组、抑制剂组均下降,在DRP1^OE组中升高,运动干预后的DRP1^OE组降低。运动干预的DRP1^KD组、抑制剂组表达均高于相应正常活动组。在PINK、Parkin蛋白表达中,各组趋势与Beclin1表达趋势相同。mt DNA结果显示,与对照组相比,DRP1^KD组及抑制剂组mt DNA拷贝数减少,DRP1^OE组显著增加。在运动干预后,DRP1^KD组和抑制剂组mt DNA拷贝数增加。而运动干预后的DRP1^OE组的mt DNA拷贝数较未进行运动干预组减少。Tunel结果发现与对照组相比,DRP1^KD组及抑制剂组小鼠肿瘤细胞凋亡水平增高,DRP1^OE组小鼠肿瘤凋亡细胞水平降低。在运动干预后,DRP1^KD组小鼠肿瘤凋亡水平低于正常运动DRP1^KD组小鼠。抑制剂联合运动组小鼠肿瘤凋亡水平低于正常运动抑制剂组小鼠。而运动干预后的DRP1^OE组小鼠肿瘤凋亡水平高于正常运动DRP1^OE组小鼠。结论:1.线粒体分裂的异常在肝癌的发生发展过程中具有重要的作用,且线粒体的分裂水平可能与患者预后密切相关,并且可能成为有效的治疗靶点。2.抑制肝癌细胞线粒体分裂可以抑制肝癌细胞增殖、降低肝癌细胞迁移能力、下调肝癌细胞线粒体自噬水平、增加肝癌细胞凋亡。3.运动延缓肿瘤的发生发展,其机制可能是降低线粒体分裂并通过PINK-Parkin通路影响肿瘤细胞自噬,进而升高肿瘤细胞的凋亡水平。