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结直肠癌（Colorectal cancer,CRC）是严重危害人类健康的消化道恶性肿瘤之一,在美国CRC是男性和女性癌症死亡的第三大常见原因,在我国,随着人民生活方式及饮食结构变化等因素,CRC有升高且呈现年轻化的趋势,发病率及死亡率分别排在第三位和第二位[1]。CRC的发生是肠道上皮细胞在内外诸多因素作用下癌变的结果,其中慢性炎症被认为是CRC发生发展的重要因素,阐明炎症因子等因素对CRC发生发展的作用有助于对CRC治疗提出新的分子靶点和解决思路。课题组成员研究证实巨噬细胞迁移抑制因子（macrophage migration inhibitory factor,MIF）是趋化肝内预转移CRC细胞迁移的关键细胞因子,其在穿梭小室上层铺上结直肠癌细胞,小室下层为人肝窦内皮细胞（HHSEC）或人脐静脉内皮细胞（HUVEC）,实验结果发现HHSEC诱导结直肠癌细胞发生迁移的细胞数量是HUVEC组的3.14倍,用人类细胞因子阵列检测发现HHSEC条件培养基中的MIF含量显著高于HUVEC组[2]。MIF是一种多能细胞因子,在炎症、细胞增殖、血管生成和肿瘤生发中均发挥重要作用[3,4]。本研究拟通过检测MIF在CRC组织及细胞株中的表达情况并分析与临床病理特征的联系,利用蛋白组学方法筛选MIF的相互作用蛋白并加以验证,重点阐述MIF与相互作用蛋白SLC3A2对CRC细胞铁死亡的影响,并探讨SLC3A2蛋白对CRC细胞增殖、迁移的生物学变化,为CRC的个体化治疗和靶向药物的研发提供一定的思路。方法:1.qRT-PCR和Western blotting检测MIF在CRC新鲜组织及CRC细胞株中的表达情况,免疫组织化学法检测MIF在CRC石蜡组织中的表达情况,并分析其与临床病理特征间的关系。2.利用GST-pulldown、质谱鉴定、生物学信息方法及免疫共沉淀技术筛选出MIF相互作用蛋白SLC3A2。3.合成小干扰片段shMIF和shSLC3A2,采用瞬时转染技术转染SW480和SW620细胞后,用CCK-8实验、Transwell迁移实验及免疫荧光实验等检测MIF和SLC3A2对CRC细胞的生物学影响。4.检测干扰MIF和SLC3A2表达后对CRC细胞铁死亡的影响,用免疫荧光、qRT-PCR和Western blotting方法检测GPX4的表达情况,流式细胞术检测CRC细胞活性氧ROS情况,酶联免疫分析（ELISA）检测还原型谷胱甘肽（GSH）与氧化型谷胱甘肽（GSSG）比值,透射电镜观察CRC细胞超微形态学变化等。5.构建稳定干扰细胞株,利用小鼠皮下成瘤试验监测肿瘤生长情况,采用qRT-PCR、Western blotting、免疫组化及ELISA等方法检测了皮下瘤组织中细胞增殖情况、上皮间充质转化（EMT）表型及铁死亡指标等相关变化。结果:1.MIF在CRC细胞及癌组织中的表达增加且与临床病理特征相关。2.干扰MIF的表达可以抑制CRC细胞的增殖及迁移。3.SLC3A2是MIF的相互作用蛋白之一。4.SLC3A2在CRC细胞中的表达增加,单独干扰SLC3A2或联合干扰MIF+SLC3A2的表达抑制CRC细胞的增殖、迁移和EMT。5.干扰MIF或SLC3A2的表达可促进CRC细胞的铁死亡。6.体内实验表明干扰MIF或SLC3A2表达可抑制小鼠皮下肿瘤生长的速度,促进肿瘤细胞铁死亡等。结论:MIF与SLC3A2相互作用,通过铁死亡机制促进结直肠癌的发生发展。本研究的创新点:1、提出SLC3A2是MIF的相互作用蛋白之一;2、MIF通过相互作用蛋白SLC3A2抑制CRC中的铁死亡进而促进肿瘤发展。