乳腺癌是一种常见的妇科肿瘤,近20年来在我国的发病率逐渐升高,已严重威胁女性的健康。乳腺癌的发生是一个多阶段、多因素参与的过程。许多证据表明,雌激素刺激是乳腺癌发生的一个重要的致病因子。雌激素的活性主要是受雌激素受体(ER)的调节,雌激素受体是核受体家族的成员,并且作为配体激活型转录因子调节雌激素应答基因的表达水平。ERα有三种亚型:ERα-66,ERα-46和ERα-36。核内的ERα-66的活化可以较大程度的影响17β-雌二醇(E2)诱导的雌激素依赖性乳腺细胞的增殖。在正常乳腺上皮细胞中,ERα-66处于一个较低的表达水平,但是在向乳腺癌转化的过程中,其表达水平发生明显的上调。然而,在这一过程中,促使ERα-66表达发生明显升高的分子机制尚不清楚。此外,另有研究表明ERα-66和ERα-46可以影响NO的合成。ERα-36是一种新型的ERα亚型,它作为一种膜受体,可以影响雌激素和抗雌激素引起的细胞增殖。ERα-36调节膜起始的雌激素和抗雌激素信号转导的分子机制已成为近年来关注的热点。Caveolae是细胞质膜内陷形成的凹陷小窝,其标志性蛋白——Caveolin-1(Cav-1)常作为肿瘤抑制因子行使多种细胞功能。值得关注的是,在ERα阳性乳腺癌中,常伴有Cav-1的显性缺失突变。并有临床研究表明,在Cav-1缺失的乳腺上皮细胞中,ERα的表达发生明显上调。可见,Cav-1与ERα表达水平有着密切的关系。另有证据表明,在质膜上也存在ERα-66的表达,并且其就定位在Caveolae上。在乳腺癌(MCF-7)细胞中,Cav-1过表达可促使胞质中的ER转位到质膜上。另外,早期研究表明,E2可以与膜上的受体结合并引发cAMP的快速产生。之后,又有研究表明,定位在质膜上的雌激素受体可以诱导膜起始的雌激素介导的信号转导通路的发生。这一膜起始的信号转导通路可以激活许多胞质内的信号转导相关蛋白的表达及膜雌激素起始的信号通路的活化,主要包括腺苷酸环化酶,G蛋白偶联受体,促有丝分裂原活化蛋白激酶和磷脂酰3激酶等信号转导通路。作为肿瘤抑制因子,在乳腺上皮细胞中,Cav-1表达下调对乳腺癌早期转化和ER介导的信号转导通路的作用机制还需要进一步的深入研究。本实验以利用基因捕获技术获得的Cav-1单倍不足细胞株(MCF10A-ST1,MCF 10A-ST3)和其母细胞株MCF 10A为研究对象,应用免疫共沉淀技术检测Cav-1与ERα之间的相互作用关系,小RNA干扰技术沉默乳腺上皮细胞Cav-1表达,利用Western Blot检测了ERα及其介导的信号转导通路相关蛋白的表达水平,探讨Cav-1的表达水平与ER介导的信号转导通路的关系及其可能的分子机制。旨在阐明Cav-1在人正常乳腺细胞早期转化中的部分作用机制,为进一步揭示乳腺癌发病机理提供直接的科学依据。结果如下:(1)利用siRNA干扰技术,我们成功建立了Cav-1基因沉默细胞模型——7SD8;(2)在MCF 10A和ST3细胞中,Cav-1与ERα均具有相互作用关系,并且随着Cav-1表达不断下降,Cav-1与ERα之间的结合能力越来越强;(3)在瞬时转染MCF 10A细胞96小时后,Cav-1表达发生明显降低,并且随着Cav-1表达不断下降,ERα-66的表达明显升高,而ERα-36的表达却是先下降后又重新升高;(4)在瞬时转染ST1细胞时,随着转染时间的不断增加,Cav-1蛋白的表达水平不断下降;(5)在Cav-1进一步下降的过程中,磷酸化ERK蛋白的表达量在瞬时转染ST1细胞48小时和72小时后发生明显的增加,在96小时后又恢复正常,而总ERK1/2蛋白的表达水平无明显变化,并且在7SD8细胞株中我们同样检测到较高水平的磷酸化ERK1/2蛋白的表达;(6)磷酸化AKT蛋白的表达在转染72小时后发生明显上调,而总AKT蛋白的表达也在转染48小时后发生明显上调,同时其上游分子PI3K蛋白的表达在转染48h和72h时也发生明显上调,其下游分子P21蛋白的表达在转染48小时和96小时后发生明显降低。(7)在Cav-1表达短暂下调的过程中,细胞周期蛋白Cyclin D1的表达水平并无明显变化。结论:(1)Cav-1蛋白与ERα存在相互作用关系,并且Cav-1表达下调不但可以影响二者之间的相互结合能力,同时还可以激活ERα的表达,进而促进乳腺上皮细胞向癌细胞转化。(2)Cav-1蛋白表达下调可以激活ER介导的信号转导通路,如Ras-MAPK和PI3K/AKT的活化,导致细胞逃避凋亡而发生过度增殖,促进乳腺上皮细胞的早期转化。