结肠癌是消化道最常见的恶性肿瘤。由于缺乏高度特异性的治疗靶点,其预后往往较差,发病率也逐年上升。因此,现在迫切需要阐明结肠癌细胞发生发展的分子机制,建立高度特异性的靶点,为结肠癌的治疗制定新的策略。研究表明,谷氨酰胺分解代谢在大多数肿瘤细胞中显著上调。谷氨酰胺酶1（GLS1）是谷氨酰胺分解代谢的关键酶。它在多种肿瘤中异常高表达,与肿瘤的生长和迁移密切相关。然而,GLS1促进结肠癌发生发展的机制尚不清楚。本研究旨在探讨GLS1在促进结肠癌细胞发生、发展中的作用及调控结肠癌细胞增殖、迁移的具体机制。本课题首先通过TCGA数据库,Western-blot以及RT-PCR分析,确定了在结肠癌细胞中GLS1高表达,并且在结肠癌细胞DLD1和SW480中采用慢病毒感染方法构建了敲低GLS1细胞系。利用MTS,克隆形成,划痕以及transwell实验分析发现,敲低GLS1以及GLS1抑制剂BPTES处理的DLD1和SW480细胞中结肠癌细胞的增殖和迁移能力减弱。与此同时Western-blot分析发现抑制GLS1后,上皮标志物E-cadherin上调,间质标志物N-cadherin,Vimentin,Slug表达下调。由此,明确了结肠癌细胞中GLS1具有促癌作用。随后,通过活性氧（ROS）荧光强度检测发现在DLD1和SW480细胞中抑制GLS1后上调了ROS的水平,Western-blot结果显示抑制GLS1后还伴随着Nrf2蛋白表达下调。通过细胞功能实验以及上皮间充质转化（EMT）标志蛋白的Western-blot检测结果显示,使用抗氧化剂NAC可以逆转GLS1抑制所下调的结肠癌细胞增殖,迁移以及EMT能力。提示当GLS1抑制后是通过改变结肠癌细胞的抗氧化系统从而影响结肠癌细胞的发生发展。接下来通过GFP-LC3的共聚焦荧光检测发现,自噬体数目降低,并且通过Western-blot进一步发现,经sh GLS1和GLS1抑制剂BPTES处理的DLD1和SW480细胞自噬标志蛋白LC3II表达下调,p62表达增加。使用Nrf2激活剂Bardoxolone和抗氧化剂NAC处理结肠癌细胞后上调了由于抑制GLS1降低的自噬水平。最后,细胞功能实验以及EMT标志蛋白的检测结果表明,使用BPTES和GLS1的sh RNAs抑制GLS1后,SW480和DLD1细胞增殖,迁移以及EMT转化能力降低的结果均被自噬激活剂Rapamycin所逆转。这表明抑制GLS1可以通过Nrf2信号通路调节氧化应激进而降低结肠癌细胞中的保护性自噬,从而限制结肠癌细胞的生长迁移。本研究确定了抑制GLS1可通过下调Nrf2信号通路活性,上调ROS水平,从而降低了结肠癌细胞中自噬,进而抑制结肠癌细胞的生长和迁移。这可以为结肠癌的精准治疗提供理论依据以及开拓新的研究方向。