背景乳腺癌（Breast Cancer,BC）是一种严重威胁女性健康的恶性肿瘤,居女性癌症发病率首位。侵袭和迁移引起的并发症是引起乳腺癌患者死亡的主要原因之一。肿瘤转移抑制基因-1（MTSS1）可以调控多种肿瘤细胞的侵袭和迁移,但其机制尚不明了。研究显示,肿瘤细胞有氧糖酵解可以介导肿瘤转移,但有氧糖酵解是否参与了MTSS1对肿瘤转移调控尚不清楚。我们前期研究发现高表达MTSS1可以明显降低乳腺癌细胞有氧糖酵解,同时可引起有氧糖酵解关键限速酶HK2活性降低,提示MTSS1可能通过HK2调控肿瘤有氧糖酵解,从而影响乳腺癌的转移。明确MTSS1调控癌症转移的作用机制,为治疗乳腺癌提供新的潜在靶点。目的明确MTSS1对乳腺癌有氧糖酵解的影响,明确有氧糖酵解对MTSS1调控乳腺癌细胞迁移与侵袭的影响,明确HK2在MTSS1调控有氧糖酵解和乳腺癌细胞迁移与侵袭中的作用,探讨MTSS1与HK2之间的相互作用机制,为临床治疗乳腺癌提供新的方向。方法1、利用Western Blotting检测乳腺癌细胞系中MTSS1蛋白水平的表达。筛选出MTSS1低表达乳腺癌细胞株。2、利用实时定量聚合酶链式反应（real-time quantitative PCR,qRT-PCR）检测乳腺癌细胞系中MTSS1 mRNA水平的表达。3、利用腺病毒转基因技术增强乳腺癌细胞MDA-MB-231、SKBR3中MTSS1的表达,利用RNA干扰技术降低乳腺癌细胞MCF7中MTSS1表达水平,并利用Western blotting和qRT-PCR进行蛋白和mRNA水平的验证。4、利用PCR array检测过表达MTSS1基因后对乳腺癌细胞MDA-MB-231糖代谢相关基因表达的影响。5、利用葡萄糖检测和乳酸检测技术检测过表达MTSS1基因后对乳腺癌细胞MDA-MB-231、SKBR3葡萄糖摄取和乳酸生成的影响。6、利用Transwell迁移实验和划痕实验检测抑制有氧糖酵解对MTSS1调控乳腺癌细胞MDA-MB-231、SKBR3以及MCF7迁移情况的影响,Transwell侵袭实验检测细胞侵袭能力的改变。7、利用激酶检测技术检测过表达MTSS1基因后对乳腺癌细胞MDA-MB-231、SKBR3糖酵解相关激酶的影响。8、利用Western Blotting和qRT-PCR检测乳腺癌细胞系中HK2蛋白和mRNA水平的表达,筛选出HK2低表达乳腺癌细胞株。9、利用基因沉默技术敲低乳腺癌细胞MDA-MB-231、SKBR3细胞中HK2表达水平,并利用Western blotting和qRT-PCR进行蛋白和mRNA水平的验证。10、利用葡萄糖检测和乳酸检测技术检测敲低HK2基因后对乳腺癌细胞MDAMB-231、SKBR3葡萄糖摄取和乳酸生成的影响。11、利用Transwell迁移实验和划痕实验检测抑制HK2激酶活性对MTSS1调控乳腺癌细胞MDA-MB-231、SKBR3以及MCF7迁移情况的影响,Transwell侵袭实验检测细胞侵袭能力的改变。12、利用尾静脉注射技术建立乳腺癌转移模型,给予糖酵解抑制剂和HK2抑制剂观察糖酵解和HK2在MTSS1调控乳腺癌肝、肺转移中的作用。13、利用HE染色技术对动物实验中肝脏及肺脏进行染色分析。14、利用免疫共沉淀技术检测MTSS1与HK2蛋白结合情况。15、利用线粒体分离技术检测高表达MTSS1后乳腺癌细胞胞浆和线粒体中HK2的表达情况。结果1、MTSS1不同乳腺癌细胞株中的表达情况:Western Blotting和qRT-PCR结果表明MTSS1在5种乳腺癌细胞株中存在显著差异性表达（P<0.05）,MTSS1表达量较高的是MCF7细胞,表达量相对较低的是MDA-MB-231和SKBR3细胞。因此选择这3株细胞进行后续相关实验。2、构建MTSS1高表达细胞株MDA-MB-231-NC、MDA-MB-231-MTSS1;SKBR3-NC、SKBR3-MTSS1,同时采用qRT-PCR和Western Blotting方法进一步验证所构建细胞系MTSS1的表达情况,结果显示过表达MTSS1效果明显,差异具有统计学意义（P<0.05）。3、PCR array检测结果显示,MTSS1高表达可以明显的增加乳腺癌细胞MDAMB-231三羧酸循环相关基因表达,降低糖酵解相关基因的表达。4、葡萄糖摄取和乳酸生成检测试剂盒检测结果显示,高表达MTSS1可以明显的降低乳腺癌细胞葡萄糖摄取量和乳酸生成量。5、划痕愈合实验、Transwell迁移实验和侵袭实验结果显示:抑制糖酵解可以明显的降低高表达MTSS1引起的迁移和侵袭的抑制作用。差异具有统计学意义（P<0.05）。6、激酶检测试剂盒结果显示,高表达MTSS1后己糖激酶（HK）活性明显下降,其他激酶（PFK、PK、LDH）活性无明显变化。差异具有统计学意义（P<0.05）。7、HK2在不同乳腺癌细胞株中的表达情况:Western Blotting和qRT-PCR结果表明HK2在5种乳腺癌细胞株中存在显著差异性表达（P<0.05）,HK2表达量较高的是MDA-MB-231和SKBR3细胞。因此选择这2株细胞进行后续相关实验。8、构建HK2低表达细胞株MDA-MB-231-NC、MDA-MB-231-sh HK2;SKBR3-NC、SKBR3-sh HK2,同时采用qRT-PCR和Western Blotting方法进一步验证所构建细胞系HK2的表达情况,结果显示干扰HK2效果明显,差异具有统计学意义（P<0.05）。9、葡萄糖摄取和乳酸生成检测试剂盒检测结果显示,与单独敲低HK2组相比,NC组和sh HK2+MTSS1组葡萄糖摄取和乳酸生成量显著升高,结果证明,敲低HK2可以明显的降低MTSS1对乳腺癌细胞糖酵解的抑制作用。差异具有统计学意义（P<0.05）。10、划痕愈合实验和Transwell迁移实验结果显示:敲除HK2后可以明显的降低高表达MTSS1引起的肿瘤的迁移抑制,进一步利用Transwell检测细胞侵袭能力发现,敲除HK2可以明显的降低高表达MTSS1引起的侵袭的抑制作用。差异具有统计学意义（P<0.05）。11、裸鼠乳腺癌转移模型实验结果显示:乳腺癌细胞在肺脏中发生了明显的转移,在肝脏中的转移不明显。HE结果显示,与单独高表达MTSS1组相比较,联合糖酵解抑制剂3-BP组可以明显的降低高表达MTSS1引起的转移的抑制作用。12、免疫共沉淀结果显示,MTSS1和HK2蛋白发生明显的结合。13、线粒体分离结果显示,高表达MTSS1可以降低线粒体靶向的HK2,提示MTSS1可能通过降低线粒体结合型HK2水平抑制了有氧糖酵解。结论MTSS1通过影响HK2激酶活性调控乳腺癌有氧糖酵解和转移;MTSS1通过竞争性结合线粒体靶向的HK2抑制乳腺癌有氧糖酵解;抑制有氧糖酵解可以明显的降低MTSS1对乳腺癌细胞迁移与侵袭以及乳腺癌转移中的抑制作用。