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目的：近年,流行病学、临床研究和动物肿瘤模型资料均表明膳食花青素对多种慢性疾病均有防治作用,而对肿瘤的防治效应备受研究者关注。已有研究证实,人表皮生长因子受体-2(human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)过量表达乳腺癌患者的癌细胞增殖快,易发生转移,预后较差。课题组前期研究表明,源于黑米皮中的花青素(black rice anthocyanins, BRACs)能通过下调HER-2磷酸化水平,抑制HER-2阳性乳腺癌细胞的生长、增殖,并促进癌细胞凋亡,但花青素中有效成分如何与靶点HER-2作用仍不明了。(1)本研究首先用分子对接方法预测花青素主要成分与HER-2的相互作用位点并探究作用机制。(2)然后,进一步研究BRACs对HER-2阳性乳腺癌细胞转移能力的抑制作用。(3)最后,探究BRACs对HER-2介导的主要通路之一P13K通路的影响。方法：(1)首先,利用分子对接软件MVD (Molecular Virtual Docker5.5),以HER-2激酶区(HER2TK)为受体模板建立活性位点,与12种花青素组分及ATP共13种化合物进行对接,探寻花青素与受体HER-2相互作用位点,并研究花青素抑制HER-2磷酸化机制。(2)然后,用BRACs处理乳腺癌细胞后,流式细胞仪检测细胞存活率；粘附和划痕实验观察细胞粘附和迁移能力；Millicell和基质胶侵袭实验观察细胞形变运动和侵袭能力。(3)最后,用比色法和明胶酶谱法分析促转移酶u-PA和MMP-2/-9的活性；Western Blot法检测蛋白表达变化；免疫共沉淀法分析蛋白质间相互作用。结果：(1)12种花青素组分均能在HER-2激酶区同一活性腔中对接(MolDock Score:苷元<-105kJ/mol,单葡糖苷<-130kJ/mol),主要作用力是疏水作用和氢键,糖苷比苷元结合更紧密。推测花青素与HER2TK的结合位点主要取决于母核结构,糖的结合能增加花青素与HER-2激酶区结合的稳定性。对比结合位点发现,ATP与花青素在HER-2激酶区对接位点相同,但结合能稍低(MolDock Score:-161kJ/mol)。推测花青素能通过干扰氢键形成,竞争性抑制ATP与HER-2结合,调节HER-2磷酸化水平,从而发挥抗癌效应。(2) BRACs对乳腺癌细胞MDA-MB-453和MCF-7的24小时ICso分别为354.95μg/mL和652.57μg/mL。但正常乳腺MCF-10A细胞则表现为耐受,可能是由于花青素与HER-2结合稳定性低于ATP,因此在发挥抗癌效应时对正常细胞具有保护效应。BRACs处理后,乳腺癌细胞MDA-MB-453的粘附、迂移、形变运动和基质胶降解能力均降低(P<0.05)。(3) BRACs作用后,促转移酶u-PA和MMP-2/-9活性降低,MMP-2在胞浆中积累显著减少；Akt、mTOR、p70S6K、eIF4E分子磷酸化水平均降低；Akt/mTOR/p70S6K、 PDK/mTOR/p70S6K分子间相互作用减弱。结论：黑米花青素成分可能通过与ATP竞争性结合HER-2受体,调节其磷酸化水平,降低促转移酶活性,削弱HER-2阳性乳腺癌细胞转移能力；该抑制作用可能与BRACs抑制PI3K-Akt-mTOR信号通路的磷酸化激活和分子间相互作用有关。