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肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)已经严重威胁我国居民身体健康,其患者随人口增长和社会老龄化进展不断增加。microRNA(miRNA,miR)通过特异降解靶基因mRNA或抑制其翻译而参与包括肝细胞癌在内的许多生理和疾病过程。本课题组前期研究结果表明microRNA-148a(miR-148a)受肝癌进展中重要的转录因子c-Myc调控,且能抑制肝癌细胞生长。为了更好的研究miR-148a抑制肝细胞癌变的机理,本研究构建了miR-148a基因敲除(knock out,KO)小鼠,利用体外或体内基因表达和沉默技术,研究了miR-148a在小鼠肝生理如肝损伤和修复过程和肝细胞癌变中的作用,也研究了miR-148a在胆固醇和甘油三酯稳态中的作用,并进一步利用转录组测序等现代生物学技术探究miR-148a调控机制和网络。研究发现miR-148a进化上高度保守且在小鼠肝组织中高表达。与正常肝组织相比,miR-148a在肝癌组织中表达下调,并且此下调与患者临床不良预后密切相关。细胞水平上,miR-148a抑制肝癌细胞原位移植瘤生长和实验性肺转移。本研究利用传统同源重组技术成功构建了miR-148a基因敲除小鼠,并发现miR-148a缺失在常规饲料(regular chow diet,RCD)或高脂饲料(high fat diet,HFD)喂食条件下均能促进N-亚硝基乙二胺(N-Nitrosodiethylamine,DEN)诱导的小鼠肝细胞癌变,同时恢复miR-148a表达逆转上述影响。机制上研究发现miR-148a缺失导致脂类合成和脂肪酸吸收相关基因表达上调,显著促进小鼠肝脏脂类堆积和脂肪变性。同时miR-148a缺失上调胆固醇合成相关基因表达,增加肝脏中胆固醇合成并导致血清和肝脏中总胆固醇(total cholesterol,TC)含量升高。miR-148a缺失也增加了外界毒素对肝脏的损伤并减弱了肝脏自身修复能力。通过结合转录组测序和生物信息学预测并实验验证,我们发现miR-148a直接靶向并抑制参与脂质代谢相关基因如PGC1α、SIRT7、HMGCR和参与肝损伤调控相关基因如YBX1的表达,进而抑制小鼠发生肝细胞癌变。综上所述,我们的研究揭示了miR-148a在肝脏脂质代谢和肝细胞癌变中的关键作用。这些研究有助于揭示miR-148a发挥肝癌肿瘤抑制因子功能的具体分子机制,并将miR-148a鉴定为潜在的肝癌治疗靶点。