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乳腺癌是威胁女性健康的最常见肿瘤之一,导致乳腺癌患者死亡的主要原因是肿瘤转移。恶性肿瘤转移涉及原发癌生长、肿瘤细胞脱落、侵入基质或侵入脉管系统、形成癌栓、继发组织器官定位生长等多个环节。三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)是一种高转移性、侵袭性、复发性的乳腺癌型,大约10%~20%的乳腺癌病例属于三阴性表型,因此,控制乳腺癌细胞转移是其治疗的关键。激活素A(activin A,Act A)属于转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGF-β)超家族成员,参与多种肿瘤细胞增殖、凋亡及迁移调控。课题组前期研究发现,激活素A可以促进体外培养人三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231细胞迁移,但激活素A对三阴性乳腺癌在体内生长及转移的影响仍未阐明。因此,本研究选取小鼠三阴性乳腺癌细胞系4T1细胞,利用原位乳腺癌移植瘤模型鼠,探讨激活素A对4T1细胞体外迁移及体内转移的影响,为进一步寻找调控乳腺癌细胞转移的治疗靶点提供研究依据。一、研究方法1.采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测4T1细胞培养上清中激活素A水平。2.通过实时无标记细胞分析技术(real time cell analysis,RTCA)检测4T1细胞增殖及黏附。3.采用流式细胞术检测4T1细胞凋亡。4.采用细胞划痕实验检测4T1细胞体外划痕愈合能力。5.采用微流控芯片技术检测4T1细胞体外迁移能力。6.采用Western blotting检测细胞上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白(E-Cadherin、N-Cadherin、Vimentin及α-SAM)及激活素信号蛋白(Smad3、p-Smad3、ERK、p-ERK、AKT、p-AKT及P38)表达水平。7.建立小鼠乳腺癌细胞系4T1细胞乳腺原位移植瘤模型鼠。取4T1细胞接种于雌性BALB/c小鼠右侧倒数第二对乳腺脂肪垫下,每日观察肿瘤生长情况。当肿瘤体积达到约60mm~3时,随机分为实验组和对照组,实验组尾静脉注射激活素A(50ng/25μL/d),对照组尾静脉注射25μL生理盐水。每日给药一次,连续给药7d,给药结束后14d处死小鼠,取小鼠肿瘤、肝脏及肺组织,检测肿瘤生长及体内转移情况。二、实验结果:1.4T1细胞培养上清中存在激活素A,并随培养时间增加而增加。2.激活素A促进4T1细胞活力,抑制4T1细胞凋亡。3.激活素A促进4T1细胞迁移及细胞黏附。4.添加激活素A培养的4T1细胞,细胞形态明显增大、不规则。5.激活素A促进4T1细胞上皮间质转化标志蛋白N-Cadherin及Vimentin表达增加。6.激活素A对4T1细胞激活素经典信号通路蛋白Smad3、p-Smad3蛋白水平无明显影响,但能促进非Smad途径相关蛋白p-ERK、P38、p-AKT蛋白水平增加。7.尾静脉注射激活素A的乳腺癌原位移植瘤模型小鼠,其原位移植瘤的肿瘤体积、重量明显高于生理盐水组,其肺及肝脏组织中转移瘤结节也明显增多,生存时间明显减少。三、结论综上所述,小鼠乳腺癌细胞系4T1细胞可以自分泌激活素A,激活素A具有促进4T1细胞活力、抑制4T1细胞凋亡、促进4T1细胞体外迁移及上皮-间质转化作用;激活素A可能通过ERK/MAPK及AKT信号通路,而非经典Smad信号通路调控4T1细胞活性。4T1细胞荷瘤模型小鼠实验进一步表明,激活素A在体内可以促进4T1细胞肿瘤生长、肿瘤转移,并且可以减少荷瘤小鼠的生存时间。因此,三阴性乳腺癌细胞自分泌的激活素A可能对肿瘤转移及生长至关重要,如果能阻断激活素A作用,有可能有效抑制三阴性乳腺癌生长和转移,延长患者生存期。