精氨酸是人体所需的半必需氨基酸，机体在一般代谢状态下精氨酸的需要量可由体内合成并供应，而在生长迅速的组织和细胞中必须由外源营养途径提供。在绝大多数肿瘤细胞的生长中，精氨酸是一种必需氨基酸，肝癌细胞的快速生长同样依赖外源精氨酸的存在。本研究通过分析HCV阳性肝癌细胞内ARG1和ARG2的表达，观察HCV是否可引起ARG通路的重要成员ARG的改变。此外，通过基因干扰技术抑制HCV阳性肝细胞的ARG1表达，观察对细胞生长的影响并同时分析ARG通路的变化，研究HCV上调ARG对细胞生长的作用及可能机制。本研究分为三个部分： 第一部分 ARG1和ARG2在HCV-HCC中的表达研究。HCV可能通过病毒蛋白的作用，改变宿主肝细胞内靶分子的数量和功能，导致细胞转化。以基因芯片技术筛选差异表达基因是寻找HCV在肝细胞内靶分子的主要方法之一。获得差异表达基因谱是研究疾病相关基因功能的前提，但限于方法本身的影响因素较多，通常在进行功能研究前对候选基因在细胞中的表达进行确认。常用的方法有RT-PCR、蛋白印迹、免疫组化、ELISA、原位杂交等方法。由于HCV-HCC组织还存在不同程度的脂肪变、纤维化以及坏死结构等病理特征，因此，对组织中的基因表达分析采用免疫组化方法，可特异地分析细胞内靶蛋白的定位和表达情况。此外，上述二个HCV阳性肝癌细胞系与对照细胞的差异仅在于HCV基因组的有无，因此二者的基因表达谱的差异可认为主要是由HCV所致。研究发现，HCV-HCC组织肝癌细胞和Huh7-HCV细胞中ARG1和ARG2的表达均明显上调，二种ARG在HCV-HCC肿瘤细胞内呈强阳性表达，而周围细胞的表达较低。细胞实验显示HCV阳性细胞较对照细胞具有显著的生长优势。这些结果提示，ARG1和ARG2可能是HCV在肝细胞内的直接或间接的靶分子，其表达的变化可能是HCV调变细胞生长的一种重要方式，值得进一步研究。 第二部分 ARG1在HCV-HCC细胞中的功能研究。采用ARG1特异的siRNA方法抑制Huh7-HCV肝癌细胞ARG1的表达(实验组)，同时以不针对任何已知基因的siRNA作实验对照(对照组)，观察细胞生长的变化。实验结果显示ARG1干扰使实验组肝细胞的ARG1基因表达被明显抑制，而对照组ARG1表达未受明显影响。相应地，实验组细胞生长明显减缓，部分肝细胞死亡，提示ARG1表达上调是HCV使宿主肝癌细胞具有增殖优势的重要原因。抑制ARG1表达可能使细胞中间代谢受影响，导致生长微环境恶化并威胁细胞生存。精氨酸对肝癌等恶性肿瘤细胞生长的重要性众所周知，人们对NOS和NO在肿瘤发生和生长中的作用研究也已开展多年，但是将ARG通路作为一个相互关联的整体，研究其在HCV-HCC发病中的作用，则是从一个新的视角探究HCV感染致HCC过程中肝细胞恶性转化时代谢系统发生改变的可能机制。 第三部分精氨酸酶通路在小鼠体内的实验观察。为了研究HCV是否可以促进小鼠移植性肝肿瘤的生成、HCV对移植瘤的组织结构的影响、病毒转录和复制后能否感染小鼠肝细胞并产生相应症状以及肿瘤组织中ARG通路是否发生改变，本部分我们以HepG2-HCV细胞注射裸鼠皮下组织后作相关指标的分析。我们观察了HCV对裸鼠体内肿瘤形成和小鼠生存的影响，对实验肿瘤进行病理学分析，以实时RT-PCR技术检测小鼠肿瘤组织、肝组织和肺等组织中是否存在病毒核酸，并采用免疫组化技术对实验肿瘤中ARG1和NOS-2的细胞定位和表达进行分析。结果显示，与对照细胞相比，HepG2-HCV细胞注射裸鼠后形成肿瘤的小鼠比例高、肿瘤体积大、荷瘤小鼠生存期缩短。成功建立了HCV感染肝癌的小鼠模型，该模型表现出人HCV-HCC的部分组织学特征，因而可用于HCV感染使宿主肝细胞发生病变的机制研究。上述结果同时表明，以HCV转染肝癌细胞建立的细胞系不仅具有稳定的病毒转录和复制的功能，还可以感染肝细胞并导致肝脏发生相应病变，以这种细胞为研究材料可以模拟体内由HCV感染导致肝细胞肝癌的发生发展过程，对阐明HCV-HCC疾病规律具有积极意义。研究显示，ARG通路参与了由HCV感染导致的原发性肝细胞肝癌的发病机制。在此论点的基础上对疾病过程中其它代谢酶、重要代谢分子的变化作进一步研究，将有助于我们更深入地理解由HCV感染而导致肝细胞肝癌的致病机制。