目的:乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤之一,严重影响妇女身心健康甚至危及生命。我国乳腺癌的发病率在近十年总体呈现上升趋势。IFN-γ是一种多效性细胞因子,在肿瘤的发生发展过程中发挥双重性的作用。本课题组前期研究发现,IFN-γ能通过诱导精氨酸耗竭促进原代奶牛乳腺上皮细胞发生恶性转化。既然精氨酸作为一种非必需氨基酸与癌症的生物学行为密切相关,本研究假设在IFN-γ作用于乳腺上皮细胞的进程中添加精氨酸能拮抗其恶性转化,旨在探讨精氨酸对IFN-γ诱导乳腺上皮细胞恶性转化的拮抗机制。方法:本研究首先选用IFN-γ诱导下恶性转化的奶牛乳腺上皮细胞作为研究对象,通过添加不同浓度的精氨酸,采用细胞增殖(MTT实验)、细胞迁移(Would healing实验)以及细胞克隆形成等实验观察细胞的恶性转化程度;通过qRTPCR筛选与癌症相关的基因,通过Western bloting验证通路蛋白;其次通过动物成瘤实验验证精氨酸对乳腺癌发展的影响及其分子机制;最后采用ELISA方法对人类乳腺癌标本进行检测分析,免疫组化验证蛋白分子。结果:(1)IFN-γ能够通过激活GCN2/eIF2α信号通路介导的精氨酸耗竭促进BMECs恶性转化,而精氨酸的添加能够通过NF-κB/GCN2/e IF2α信号通路拮抗IFN-γ对乳腺上皮细胞恶性转化的诱导能力,表现在细胞增殖减弱,细胞迁移减慢以及细胞平板克隆形成减少。(2)体内动物实验证实了添加精氨酸治疗能够显著抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长,且p-p65、p-GCN2、p-EIF2S1于添加精氨酸组的表达量明显低于IFN-γ单独处理组。(3)临床研究进一步验证:人乳腺癌患者血浆和组织中,精氨酸含量都低于良性乳腺疾病患者,而IFN-γ则高于对照组,并且精氨酸与IFN-γ的表达量与乳腺癌的TNM分期、ER(-/+)、PR(-/+)等有关系,且pp65,p-GCN2,p-EIF2S1在乳腺癌标本中的表达量明显高于良性乳腺疾病。结论:精氨酸能够通过NF-κB/GCN2/eIF2α信号通路拮抗IFN-γ对乳腺上皮细胞恶性转化的诱导作用,为乳腺癌的预防和治疗提供了新的思路。抑制p65,GCN2和eIF2α活性可作为乳腺癌治疗的靶点,IFN-γ减少或精氨酸添加可能是乳腺癌预防方法之一。