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诸多信号通路都涉及干细胞自我更新和分化的调节。这些通路包括Hedgehog、Notch和Wnt,其中Wnt信号通路在正常的乳腺发育和肿瘤的发生中起着关键的作用。除了Wnt信号通路是乳腺癌干细胞的关键调节子这样一个事实外,我们对下游转录级联通路在这个过程中的作用仍然知之甚少。我们通过microRNA表达谱芯片实验发现,let-7是Wnt信号通路的下游靶基因。MicroRNA主要是抑制靶mRNA的表达,并且在如肿瘤发生等诸多生物的发生过程中都起着很重要的作用。miRNA在肿瘤发生中既可以作为原癌基因也可以是肿瘤的抑制子。let-7家族是重要的miRNAs,包括12个成员,在诸多人的肿瘤中会被下调。同时,let-7也是乳腺癌干细胞自我更新和分化中的关键调节子。研究发现Lin28与乳腺癌中的ALDH1+月中瘤细胞的比例成正相关,这表明Lin28在乳腺癌干细胞的调节中起到很重要的作用。Lin28和Lin28B能够与let-7茎环的环状区结合,从而负调节let-7的生成。Lin28/Lir28B加速let-7的转变并且阻止Drosha和Dicer介导的let-7生成过程。同时,let-7靶向Lin28并且下调它的表达。这些结果表明,在let-7和Lin28之间存在一个反馈调节环,这个调节环在调节肿瘤干细胞的自我更新和分化中有着关键的作用。
我们的研究表明,Wnt信号通路的激活抑制了成熟let-7miRNA,但是对其初始转录本却没有影响,这说明Wnt对let-7表达的调节为转录后调节。我们还证明了Lin28是Wnt信号通路的一个新的直接靶基因。Lin28作用的丢失会损害Wnt信号通路介导的let-7抑制和乳腺癌干细胞的增殖;过表达let-7会阻断Wnt信号通路激活的乳腺癌干细胞的扩增。因此,Wnt信号通路、Lin28和let-7作为三个最关键的干细胞调节子在同一个信号级联通路中相关联。