乳腺上皮细胞在奶牛中具有重要作用,它也是唯一具有产乳能力的功能性细胞,同时,也可以阻碍外界病原菌对乳腺的侵入作用,从而形成重要的乳腺免疫屏障。而且,乳腺上皮细胞与乳腺癌的发生也存在重要关系。当乳腺组织产生肿瘤时,乳腺中的癌细胞会失去乳腺上皮细胞的特征,癌细胞之间的连接会变的不紧密,从而使癌细胞出现脱落,脱落的癌细胞会进入循环系统进行转移,在远端器官如肺中形成转移灶,患者因为无法进行肺部切除而丧失生命。目前,对乳腺癌的细胞转移方式存在较大争论。因此,本文采用小鼠作为研究对象,为研究哺乳动物乳腺的生理病理过程,从而示踪乳腺上皮细胞的增殖、转化和迁移过程。本研究利用小鼠为试验模型,采用遗传谱系示踪技术构建的可以特异靶向标记乳腺上皮细胞的工具小鼠Kit CreER,并研究小鼠乳腺上皮细胞增殖、再生及肿瘤转移。利用Kit CreER;R26-Ai47小鼠特异性标记乳腺管腔上皮细胞,并结合乳腺肿瘤小鼠模型MMTV-PyMT,观察在青年和老年时期小鼠乳腺肿瘤细胞向肺转移的情况。本研究的主要结果如下:1.Kit CreER;R26-Ai47 特异性标记乳腺管腔上皮细胞基于遗传谱系示踪技术中的诱导型CreER-loxP重组系统,我们将特定启动子Kit驱动的诱导型Cre工具小鼠Kit CreER与Rosa26-LSL-GFP的报告基因小鼠R26-Ai47结合。采用特定启动子驱动的诱导型Cre工具小鼠Kit CreER与报告基因小鼠R26-Ai47结合使用,通过调控Tamoxifen的在体时间进一步控制Cre重组酶特定时间内的活性表达。我们对Kit CreER;R26-Ai47双基因型成年雌鼠进行Tamoxifen诱导,对乳腺组织进行分析。结果表明,Kit CreER可以高效特异的标记乳腺管腔上皮细胞,为下一步研究提供试验基础。2.Kit CreER标记的乳腺肿瘤上皮细胞示踪在肿瘤早期的建立Kit CreER;R26-Ai47双基因小鼠与乳腺肿瘤模型小鼠MMTV-PyMT交配,得到三基因型雌鼠,在早期标记和示踪乳腺管腔上皮细胞在乳腺肿瘤的发展和转移过程中细胞运动和命运转变。三基因雌鼠8周龄连续3次灌胃Tamoxifen诱导,第4天收集小鼠乳腺和肺组织样本。结果显示,乳腺原位已有克隆状的绿色荧光信号标记的乳腺原位肿瘤,肺脏中未出现肿瘤状形态。免疫荧光染色分析,大部分乳腺出现非正常的非管状形态的乳腺原位肿瘤。但在肺脏组织中未发现GFP阳性的肿瘤转移灶。说明早期乳腺上皮细胞增殖转化贡献形成乳腺肿瘤细胞,未形成较为明显的肺转移。3.Kit CreER标记的乳腺肿瘤上皮细胞示踪在肿瘤晚期的建立Kit CreER;R26-Ai47;MMTV-PyMT三基因型雌鼠8周龄时连续3次灌胃Tam诱导,第19周龄收集乳腺和肺脏组织,验证晚期乳腺肿瘤是否能够迁移形成肺转移。结果显示,晚期乳腺肿瘤充斥整个乳腺且形成克隆状GFP阳性的肺转移。说明晚期的乳腺肿瘤上皮细胞可以发生迁移形成肺转移。综上所述,该研究为奶牛乳腺上皮细胞的增殖转化和迁移过程提供了在体追踪的工具,这种体内追踪细胞生物学特性的方法可以用于哺乳动物乳腺的增殖、迁移、转化、病变等具有很好的标识作用,为解决相关疾病的发生发展过程具有重要应用价值。