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研究背景与目的:高等真核细胞中,由多种不同的氨酰基-t RNA合成酶(ARSs)和三种非酶辅助因子(AIMP1,AIMP2,AIMP3)共同组成的多聚-氨酰基-t RNA大分子复合物是蛋白质合成的关键分子。然而,这个复合物及其组分的结构与功能尚未完全阐明。已有证据表明它们具有连接多种信号通路的分子枢纽作用。AIMP3是AIMPs中的重要成员,是t RNA合成酶复合物的辅助因子,此外,它还存在一些与催化活性无关的结构域具有多样复杂和扩展功能,且与多种人类疾病如癌症的发生和发展息息相关。本文首先检测和分析了AIMP3在非小细胞肺癌组织和细胞中的表达,并进一步对AIMP3在非小细胞肺癌细胞(NSCLC)中的作用及分子机制进行了探讨,从而为非小细胞肺癌的预防及诊疗提供理论依据和新的思路。实验方法与结果:1.AIMP3在非小细胞肺癌晚期病人的肺癌组织低表达:通过免疫印迹实验和免疫组化实验分别检测了AIMP3在肺癌和癌旁组织的表达。结果显示,AIMP3在肺癌组织中的表达量明显低于癌旁组织。2.非小细胞肺癌细胞系的筛选:为了进一步研究其生物学功能,我们通过免疫印迹实验和实时定量PCR实验分别检测了A549、Calu-3、SK-MES-1、H1299、H292、SPC-A1共6种不同的非小细胞肺癌细胞系中AIMP3及p53的蛋白和m RNA水平。结果显示:A549细胞系可表达AIMP3和p53,而H1299细胞系仅表达AIMP3,因此,我们的相关实验将在这两个细胞系中进行。3.干扰AIMP3可明显促进非小细胞肺癌细胞的增殖、聚落形成及迁移:我们首先在非小细胞肺癌细胞系A549和H1299中分别过表达和敲减AIMP3,随后利用这些细胞系进行细胞增殖、克隆形成及、迁移(Transwell)实验,以观察AIMP3对非小细胞肺癌细胞增殖、集落形成、迁移的影响以及这些细胞表型是否存在p53依赖。结果显示,干扰AIMP3可以明显促进A549细胞的增殖、集落形成和迁移,而过表达AIMP3则可显著抑制该细胞的增殖、集落形成及迁移;相比较,干扰和过表达AIMP3对H1299细胞的增殖、集落形成及迁移无明显影响。4.干扰AIMP3对非小细胞肺癌细胞周期的影响:通过流式细胞术检测细胞周期,并且通过实时定量PCR检测一些细胞周期相关蛋白的m RNA水平。结果显示,干扰AIMP3可增加G2/M期细胞比率,而减少G0/G1的细胞比率,提示可抑制细胞增殖。此外,干扰AIMP3可影响细胞cyclin D2、cyclin E2、PCDA、E2F2、CDK2的m RNA表达。5.过表达AIMP3可促进非小细胞肺癌细胞的凋亡:通过流式细胞术检测细胞凋亡。结果显示,过表达AIMP3可以明显促进非小细胞肺癌细胞的凋亡。结论:本课题研究表明,在肺癌晚期病人的临床样本中,AIMP3在非小细胞肺癌(NSCLC)组织的表达量明显低于癌旁组织;在NSCLC细胞系中,AIMP3可以明显抑制A549细胞的增殖、集落形成和迁移,并且这种抑制作用依赖于p53(H1299细胞表型上无明显差异);AIMP3可改变NSCLC的细胞周期进程及促进癌细胞凋亡。以上结果表明,AIMP3有可能作为一个新的分子标记用于非小细胞肺癌的预防及诊疗。