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目的与研究背景:乳腺癌是导致全球女性死亡最常见的癌症类型。2020年全球癌症数据报告,全球估计有1930万新发癌症病例和近1000万癌症死亡,女性乳腺癌发病人数超过肺癌成为全球最常见的肿瘤。2020年中国新发乳腺癌病例约为42万,约占全国所有新确诊癌症患者的9.1%,为第四大发病原因,导致近12万人死亡,占中国所有癌症死亡人数的3.9%。Septin(SEPT)家族是一类进化上保守的GTP结合蛋白,存在于不同的生物体中,包括酵母、果蝇、秀丽隐杆线虫和人类,目前已知人类有13个SEPT基因。SEPT之间可以组装成高阶细胞骨架结构,参与一系列细胞周期调控、细胞凋亡、细胞极化等重要的生物学行为和生理过程。SEPT2/6/7形成的不对称线性六聚体可以通过SOCS7介导的NCK核积累调节肌动蛋白和细胞周期阻滞。不仅如此,SEPT家族是细胞骨架的重要组成部分,肿瘤的发生发展往往与细胞骨架的重塑密切相关,其在肿瘤中的作用已成为研究热点。SEPT6作为SEPT家族的核心成员之一,在许多癌症中表达异常并且影响癌症的发生发展,如膀胱癌、肝癌、胰腺导管癌等,但其在乳腺癌中的作用机制尚不清楚。ANLN是一种肌动蛋白结合蛋白,是细胞动力学环的组成之一,在细胞周期的特定阶段与不同的细胞骨架元素之间相互作用。已有文献报道,与正常组织相比,ANLN在多种肿瘤组织中表达上调,并且有潜力成为一种新的肿瘤标志物。近年来,较多研究发现MAPK信号通路参与调节乳腺癌细胞增殖,迁移及侵袭。其中MAPK经典通路中的ERK主要参与细胞生长、分化。研究发现,ERK可磷酸化胞浆内的细胞骨架成份,如微管相关蛋白MAP-4,参与细胞形态的调节及细胞骨架的重分布。因此,本研究探讨SEPT6对乳腺癌生物学行为的影响。包括对乳腺癌细胞增殖,凋亡、侵袭、迁移等的影响,并研究SEPT6对EMT(Epithelial-mesenchymal transition,上皮-间质转化)过程、多核现象及乳腺癌细胞干性的影响。首次探讨SEPT6与ANLN在乳腺癌细胞中的相互作用;进一步探讨了 SEPT6通过MEK/ERK信号通路调控乳腺癌细胞干性及其生物学特征的潜在机制。方法:1.免疫荧光技术标记内源性SEPT6观察其在乳腺癌细胞中的亚细胞分布。2.siRNA下调SEPT6的表达并从蛋白和mRNA水平验证SEPT6的下调效率。利用单克隆形成实验、流式细胞实验、划痕实验、Transwell实验、以及Western blot实验等检测下调SEPT6表达对乳腺癌细胞的增殖、凋亡、迁移及侵袭的影响。3.免疫荧光技术观测下调SEPT6表达对EMT相关蛋白E-Cadherin、N-Cadherin、Vimentin和Snail的荧光强度的改变,并用Western blot实验分别检测上述蛋白表达量变化,吉姆萨染色实验观察下调SEPT6表达对乳腺癌细胞多核现象的影响。4.乳腺癌细胞微成球实验检测下调SEPT6表达对乳腺癌干细胞成球能力的变化,并用Western blot实验检测肿瘤干性相关标志物ALDH1、OCT4和SOX2蛋白表达量的变化。5.免疫荧光技术观察SEPT6和ANLN在乳腺癌细胞中的定位情况。免疫共沉淀技术探究SEPT家族的核心成员SEPT2、SEPT6、SEPH和ANLN之间的互作关系。6.Western blot实验分析下调SEPT6表达后MEK/ERK信号通路关键分子p-MEK1/2、MEK1/2、p-ERK1/2、ERK1/2 表达水平变化。结果:1.免疫荧光结果显示,在乳腺癌细胞中SEPT6主要定位于细胞质和细胞核周围,胞核中也有少量表达。2.利用SEPT6 siRNA瞬时转染乳腺癌细胞并验证SEPT6的下调效率后,Western blot实验、单克隆形成实验、流式细胞实验、划痕实验以及Transwell实验结果表明下调SEPT6表达促进乳腺癌细胞的凋亡,抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移及侵袭能力。3.免疫荧光实验以及Western blot实验结果说明下调SEPT6表达能够抑制乳腺癌细胞的EMT过程;吉姆萨染色实验结果表明下调SEPT6表达后乳腺癌细胞多核现象减少。4.乳腺癌细胞微成球实验结果以及Western blot实验结果说明,下调SEPT6表达抑制乳腺癌细胞的干性。5.免疫荧光结果表明在乳腺癌细胞中SEPT6和ANLN有重叠表达;免疫共沉淀结果表明SEPT6与ANLN结合并调控ANLN表达。6.对MEK/ERK信号通路关键分子蛋白水平变化的分析结果表明下调SEPT6表达可以抑制MEK/ERK信号通路的活性。结论:1.下调SEPT6表达抑制乳腺癌乳腺癌细胞的增殖、迁移及侵袭。2.下调SEPT6表达抑制乳腺癌细胞EMT过程3.下调SEPT6表达抑制乳腺癌细胞干性。4.SEPT6与ANLN互作并调控其表达。5.SEPT6通过影响MEK/ERK信号通路的活性调控乳腺癌的发生进展。