背景:结直肠癌的发生是一个多因素多步骤的过程,主要机制包括抑癌基因的失活与癌基因的异常活化。基因能否正确表达,不仅受控于DNA序列的正确性,还要受到表观遗传学信息的影响。在组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶的协同调控下,细胞中组蛋白甲基化和去甲基化的过程处于动态平衡。KDM4C基因最初被称为食管鳞癌扩增基因1（GASC1）,被发现在乳腺癌、肺癌、前列腺癌、淋巴癌及髓母细胞瘤等多种肿瘤中都有扩增或异常高表达,并且与肿瘤的恶性程度密切相关。KDM4C特异地对H3K9的三甲基化或二甲基化有去甲基化作^[1][1][1]。目前对KDM4C的研究主要集中于胚胎干细胞的分化、干细胞衰老,及肿瘤的发生发展两方面。我们对KDM4C复合体组成及在生理和病理状态的作用和分子机制仍知之甚少。目的:为研究调控组蛋白去甲基化酶KDM4C对结肠癌生长及转移能力的影响,加深对结肠癌组蛋白去甲基化表观遗传学调控的理解,寻求新的药物治疗靶点。方法:1.在体外构建KDM4C瞬转过表达结肠癌细胞株及KDM4C稳定敲减结肠癌细胞株,通过MTT、平板克隆实验、软琼脂集落生成实验检测肿瘤细胞增增,划痕、插入式细胞穿透小室迁移及侵袭实验检测细胞迁移能力,PCR及Western Blot检测EMT相关标记分子改变。2.利用裸鼠皮下种植瘤模型验证敲减KDM4C后结肠癌细胞增殖能力改变,Western Blot验证体内环境下相关蛋白水平变化。3.构建经脾注射脾切除法肝转移模型,以构建结肠癌肝转移模型,检测敲减KDM4C后结肠癌细胞转移及生长能力改变,以及对小鼠生存率的影响。4.构建结肠癌细胞经尾静脉注射肺转移模型,检测敲减KDM4C后结肠癌细胞肺转移及成瘤能力,免疫组织化学染色验证相关蛋白表达及分布变化。结果:1.过表达KDM4C可抑制结肠癌细胞株的体外增殖及迁移侵袭能力。2.敲减KDM4C可抑制结肠癌细胞株的体外增殖及克隆形成能力,其机制可能与减少β-catenin信号通路活化有关。敲减KDM4C可抑制结肠癌细胞株体外迁移运动能力,其机制可能与调控Twist1蛋白表达有关。3.敲减KDM4C可抑制结肠癌细胞株皮下移植瘤的形成,其机制可能与上调抑癌基因P53的表达有关。4.HCT116细胞经脾注射脾切除法肝转移模型实际上结果为以肺转移为主的全身转移模型,敲减KDM4C可抑制结肠癌细胞发生上皮间质转化,从而显著降低小鼠结肠癌转移相关死亡率,并抑制肺部转移瘤的产生,这一过程可能与下调上皮间质转化转录因子Twist1相关。结论:体外瞬转过表达KDM4C可能可抑制结肠癌细胞生长及迁徙侵袭能力,但需要更为严谨的体内实验数据支持。敲减KDM4C可抑制结肠癌细胞生长及转移能力,抑制结肠癌细胞株皮下移植瘤的形成,显著降低小鼠结肠癌转移相关死亡率,并抑制肺部转移瘤的产生;但体外及体内可能通过不同的调控机制,考虑与体内肿瘤细胞生长环境的变化有关。