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背景：肝癌,尤其是肝细胞癌(HCC),是全世界最常见的恶性肿瘤之一,也是肿瘤相关死亡率排名第三的恶性疾病。尽管有研究提示HCC是一种多步骤多阶段的致癌过程,其潜在的分子致病机制还不完全明确,很多关键性的问题仍未解决。上皮间质转化(EMT)描述的是细胞逐渐失去典型的上皮细胞特征并获得间质细胞特性的生物学过程,也是启动肿瘤细胞发生细胞侵袭和远处转移的重要机制。骨形成蛋白(BMP)是转化生长因子TGF-p超家族的成员,在生长发育和肿瘤发生过程中发挥重要作用,且其下游信号通路与EMT的信号通路有交叉,且有研究表明在卵巢癌和胰腺癌细胞系中,BMP-4可诱导EMT的发生并使细胞转移能力增强。因此,本研究拟在人肝癌细胞系中,明确BMP-4对EMT的影响,并观察BMP-4对细胞生长、增殖、凋亡、侵袭与转移等方面的影响。材料和方法：本研究选用永生化肝细胞系L02,及肝癌细胞中低侵袭转移力株HepG2与高侵袭转移力株HCCLM3,通过加入外源性重组人BMP-4蛋白和／或拮抗剂Noggin蛋白的影响,采用MTT增殖检测、平板集落形成试验、流式细胞术、Transwell小室试验等方法观察BMP-4蛋白对肝癌细胞系生长、增殖、细胞周期分布与凋亡、侵袭转移等特性的影响。通过普通PCR、实时荧光定量PCR及免疫荧光技术等检测上皮及间质细胞标志物的表达,以明确BMP-4对诱导肝癌细胞系发生EMT的影响。结果：BMP-4对L02细胞增殖及平板集落形成能力无显著影响,当浓度>50ng/mL时可促进肝癌细胞系HepG2增殖。可刺激HepG2的平板集落形成能力(135.333±11.015V.S.46.667±11.719,P=0.001)。拮抗剂Noggin可显著减少HCCLM3细胞系集落形成数量(135.000±7.000V.S.45.000±13.454,P=0.001)。BMP-4可增加肝癌细胞系S期的细胞比例减少凋亡,并能显著增加肝细胞系L02在G2/M期的细胞比例以抑制凋亡(12.567±0.998%V.S.8.067±2.078,P=0.028)。在BMP-4的作用下,L02和肝癌细胞系HepG2表达基质金属蛋白酶MMP-2及MMP-9的水平上调(前者分别为2.481±0.819V.S.0.795±0.215,2.817±0.763V.S.0.908±0.258,P值分别为0.026和0.015；后者分别为4.242±0.862V.S.0.644±0.236,3.716±1.334V.S.0.541±0.169,P值分别为0.002和0.015),并促进细胞发生侵袭转移。当用终浓度为50ng/mL的外源性BMP-4蛋白作用肝癌细胞系约5天时间后,显微镜下可发现细胞发生形态学改变以及上皮细胞标志物表达下调、间质细胞标志物表达上调等特征,提示BMP-4能诱导肝癌细胞系发生EMT。结论：本研究发现当BMP-4浓度≥50ng/mL时可促进HepG2细胞增殖,但改变BMP-4浓度对L02及HCCLM3细胞增殖无显著影响；BMP-4可促进划痕愈合,提高细胞迁移能力；BMP-4通过增加肝癌细胞系HepG2和HCCLM3细胞S期的比例减少凋亡,通过显著增加肝细胞系L02在G2/M期的细胞比例抑制凋亡；在BMP-4的作用下,L02和肝癌细胞系HepG2表达基质金属蛋白酶MMP-2及MMP-9的水平上调,侵袭转移能力亦增强；BMP-4能诱导肝癌细胞系发生形态学改变、上皮细胞标志物表达下调、间质细胞标志物表达上调等EMT特征性改变。