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目的：
细胞表面糖复合物在细胞识别、黏附、通信联络、免疫应答等方面起着重要作用。细胞表面糖复合物的糖链结构的异常变化与癌症的发生、发展、侵袭、转移等过程紧密相关。研究这些受时间和空间调控的聚糖表达模式，对了解聚糖在癌变过程中所起的作用有着重要的意义。
在本实验室前期工作中，运用凝集素芯片对正常小鼠以及肝癌模型鼠细胞膜表面糖链表达情况进行高通量检测，发现肝癌细胞膜糖链的种类和数量都发生了改变，唾液酸、乙酰半乳糖、岩藻糖、甘露糖类型糖链表达增加。
糖链是在糖基接受体、供体和糖基转移酶共同作用下完成，不是基因直接编码的产物，而是由基因编码糖基转移酶，后者再合成糖链。既然糖链的合成是通过一系列定位有序的糖基转移酶完成的，糖基转移酶表达差异将直接导致糖链结构的变化，因此从糖基转移酶入手可以从本质上阐明糖链在肿瘤发生和发展过程中的变化规律及调控作用。
目前已经发现人类基因组中至少有250种糖基转移酶，其中唾液酸转移酶有21种，半乳糖糖基转移酶有14种，岩藻糖转移酶有13种，每种糖基转移酶作用的底物和催化反应后的产物也不尽相同，究竟是哪些糖基转移酶对肿瘤细胞膜糖链表达改变有贡献目前尚不清楚。
本课题针对目前糖基转移酶的研究现状和结合本实验室的前期研究工作，对小鼠正常肝细胞系BNL CL.2与癌变肝细胞系Hepa1-6，正常小鼠肝与肝癌模型鼠细胞膜糖基转移酶表达情况进行检测，并与其细胞膜表面糖链表达进行比对分析，分析肝癌发生、发展过程中细胞膜糖链的表达与糖基转移酶表达的相互关系，为探讨糖基转移酶在肝癌的发生过程中可能参与的机制提供理论依据。
方法：
1、小鼠肝癌模型的建立
将40只C57雄性小鼠随机分成实验组和对照组。实验组饲以含DEN饮水，对照组常规饮水。12周后取肝脏标本常规石蜡包埋，切片，HE染色，光镜显微镜下观察。
2、凝集素芯片检测细胞膜糖链
(1)提取细胞系及小鼠肝组织细胞；
(2)取上述收集的细胞悬液，吖啶橙染色进行细胞标记；
(3)将荧光标记的细胞悬液滴加到凝集素芯片上进行细胞孵育;
(4)GeneTACTMLSIV激光扫描仪扫描，对细胞膜糖链检测；
(5)根据糖链增加情况筛选糖基转移酶。
3、应用RT-PCR方法，对小鼠正常肝细胞系BNL CL.2与癌变肝细胞系Hepa1-6，正常小鼠肝与肝癌模型鼠肝细胞糖基转移酶表达情况进行检测。
4、测定灰度值，各目的基因的灰度与管家基因灰度值的比值用于比较实验组与对照组目的基因表达量的差异，用以分析糖基转移酶与糖链之间的相关性，统计学t检验，P＜0.05视为有统计学意义。
结果：
1、建立小鼠肝癌模型
在实验期间对照组小鼠生长状态良好。实验组第12周开始死亡，死亡8只，剩余12只小鼠，处死后取出肝脏，其肝脏表面粗糙不平，呈现颗粒状。肝脏的切面可看见灰白色颗粒状的结节，石蜡包埋切片HE染色后，镜下观察，肝组织均发生癌变，
2、芯片扫描结果
对照凝集素糖链亲和特异性，可以看出肝癌细胞系Hepa1-6与肝正常细胞系BNLCL.2相比，细胞膜表面糖链增加了唾液酸，葡萄糖、乙酰葡萄糖、半乳糖、乙酰半乳糖、甘露糖、岩藻糖糖链；肝癌小鼠与正常小鼠相比，细胞膜表面糖链增加了上增加了细胞膜上增加了唾液酸、乙酰葡萄糖、乙酰半乳糖、甘露糖、岩藻糖和半乳糖糖链。
3、糖基转移酶mRNA扩增结果
为了分析糖基转移酶表达跟细胞膜糖链表达的相关性，根据凝集素芯片检测结果，本课题选取18种糖基转移酶，包括岩藻糖基转移酶家族α-1，6岩藻糖基转移酶Fut8和α-1，3岩藻糖基转移酶Fut4;唾液酸转移酶st3gal家族6个成员st3gal1-6，st6gal家族2个成员st6gal1-2和St6galnac6;半乳糖基转移酶β-1，4半乳糖基转移酶家族中的4个成员B4galt3-6，a-1，3半乳糖基转移酶家族中的B3galt2，N-乙酰乳糖胺-半乳糖基转移酶Ggta1和Galnt6等，应用PT-PCR方法对其mRNA表达情况进行检测。
结论：
本课题应用凝集素芯片检测了小鼠肝癌细胞系Hepa1-6、正常肝细胞系BNL CL.2、正常小鼠肝与肝癌模型鼠细胞膜表面糖链表达谱，对照凝集素糖链亲和特异性，可以看出肝癌细胞系与肝正常细胞系相比，细胞膜表面糖链增加了唾液酸，葡萄糖、乙酰葡萄糖、半乳糖、乙酰半乳糖、甘露糖、岩藻糖糖链；肝癌小鼠与正常小鼠相比，细胞膜表面糖链增加了上增加了细胞膜上增加了唾液酸、乙酰葡萄糖、乙酰半乳糖、甘露糖、岩藻糖和半乳糖糖链。
对唾液酸转移酶家族，半乳糖转移酶和岩藻糖基转移酶家族中的18种糖基转移酶mRNA的表达情况进行检测，结果显示：唾液酸转移酶家族中St3gal1、St3ga14、St3ga16在肝癌细胞膜表面显著高表达；半乳糖转移酶家族中B4galt3和Ggtal在小鼠模型肝细胞膜表面显著高表达；岩藻糖基转移酶家族中Fut4和Fut8在小鼠模型肝细胞与肝癌细胞膜表面均显著高表达；提示以上7种糖基转移酶与肝癌细胞膜表面相对应糖链增加相关，可能参与肝癌的发生发展过程。