细胞内线粒体的融合和分裂现象是其动态变化的重要特征，它对线粒体的功能以及细胞的正常生理活动具有重要调节作用。有关在病理条件下线粒体的融合和分裂变化已见报道，但有关它与乳腺癌转移的相关性还尚未引起关注。本文对这一重要问题进行了系统和深入研究，取得的实验结果表明，线粒体的融合和分裂变化在乳腺癌转移的调节中起着重要作用。　　 肿瘤细胞的迁移和侵袭是其转移过程中发生的两个相互关联的事件。因此，首先对线粒体的融合和分裂变化与乳腺癌细胞迁移和侵袭能力的相关性进行了研究。研究结果表明，在趋化因子的刺激下，具有转移能力的乳腺癌细胞MDA-MB-231中的线粒体呈现极性分布，且随其细胞运动方向而向细胞前沿方向移动，而其形态更趋碎裂（fragmentation），提示处于分裂状态;但在非转移的乳腺癌细胞MCF7中却观察不到这些现象。此外与非转移性的乳腺癌细胞相比，具有转移能力的乳腺癌细胞中与线粒体分裂相关蛋白Drp1的表达升高，而与融合相关蛋白Mfn1的表达水平却下降，二者呈现明显差异。在上述结果的基础上，用RNAi技术下调Drp1的表达或过表达Mfn时，可以观察到乳腺癌细胞线粒体的延伸并且细胞的迁移和侵袭受到显著抑制。如果将Drp1蛋白恢复到内源表达水平后，则细胞的迁移和侵袭能力也有一定恢复。另一方面，使Drp1过表达或下调线粒体融合相关蛋白Mfn时，观察到线粒体更趋于分裂，并且乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力增加。　　 肿瘤细胞迁移和侵袭过程中片状伪足的形成是其转移过程中的关键步骤，我们在对线粒体分裂和融合调控乳腺癌转移的机制研究中发现:Mfn蛋白的下调或Drp1的过表达促进细胞片状伪足的形成，进而增加乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力。下调Mfn或过表达Drp1蛋白使更多的线粒体在片状伪足区域聚集，并伴随着线粒体膜电位的明显增高，这提示线粒体ATP合成功能增加。同时，还观察到与片状伪足形成相关的F-actin的组装增加。同样，如下调Drp1蛋白的表达或过表达Mfn1则抑制了片状伪足的形成，同时也抑制了线粒体募集到片状伪足的区域。这些实验结果对线粒体的动态变化可能参与乳腺癌转移的调控提供了进一步的实验证据。　　 上述具有不同转移能力的乳腺癌细胞对外界趋化因子刺激的应答和行为不同，这提示某些信号通路可能介入乳腺癌转移的调节。通过对与肿瘤转移可能相关的信号通路的分析，发现小分子GTP结合的Rho蛋白可能起着重要作用。Rho蛋白的抑制剂可以使乳腺癌细胞的线粒体变得延伸，并且抑制其细胞的迁移。进一步的实验结果表明，RhoA蛋白显性激活的突变体RhoAG14V的表达，可以引起线粒体的碎裂（fragmentation）和乳腺癌细胞迁移和侵袭的增加，这是由于RhoAG14V的表达促进了Drp1蛋白从胞浆中到线粒体外膜的转位。而RhoA蛋白显性失活的突变体RhoAT19N的表达使线粒体趋于延伸状态，细胞的迁移能力也下降，这可能与抑制内源RhoA介导的Drp1蛋白从胞浆中到线粒体外膜的转位相关。　　 综上所述，通过研究线粒体分裂和融合的动态变化特性、与融合和分裂相关的Mfn1/2和Drp1蛋白的表达在调控乳腺癌细胞迁移和侵袭中的作用以及Rho蛋白信号分子与乳腺癌细胞迁移机制的相关性，为线粒体分裂和融合的动态变化参与乳腺癌转移的调控提供了有力的实验证据，对深入探索如何防止或降低乳腺癌转移风险也提供了新的线索。