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Apelin是G蛋白偶联受体APJ的配体,是一种天然内源性活性肽,具有多种亚型。其中apelin-13是主要的亚型,广泛分布在人多种组织器官中,主要有乳腺、肺、心脏、肾等。现已证实,apelin在多种恶性肿瘤组织如肝癌、肺癌、子宫癌、口腔癌等过度表达,能够促进肿瘤细胞的增殖及血管再生,加剧肿瘤恶化。然而,apelin-13对乳腺癌中的影响及其分子机制仍不是十分清楚。因此,本文通过一系列实验探究了apelin-13对乳腺癌MCF-7细胞的影响。通过MTT法和Brdu标记的流式细胞术证明了apelin-13能够促进MCF-7细胞增殖,并且具有浓度依赖性。细胞在增殖过程中,激活G1期是关键过程。细胞周期蛋白cyclin D1是促进细胞周期G0/G1向S期转化的关键分子。有研究发现乳腺癌组织中有大量cyclin D1表达。因此,我们采用ELISA和RT-PCR法检测了cyclin D1在蛋白水平和转录水平的表达。结果表明apelin-13能够上调cyclin D1的表达,且具有浓度依赖性。正常细胞发生癌变时细胞形态会随之改变,易穿过周围致密的结缔组织而侵袭转移到其他组织或器官中。可见,癌细胞的侵袭转移是肿瘤恶化的重要环节。基质金属蛋白酶MMP-1是降解胞外基质的主要胶原酶,其过表达与肿瘤的治疗及预后密切相关。因此,我们通过Transwell细胞侵袭实验、ELISA和RT-PCR检测了apelin-13对MCF-7细胞侵袭和MMP-1表达的影响。Transwell结果显示随着apelin-13浓度的升高,侵袭到下室的细胞数量增多。ELISA和RT-PCR实验结果显示apelin-13分别在蛋白水平和转录水平上调MMP-1的表达。这些结果说明apelin-13对MCF-7细胞的侵袭具有促进作用。Apelin-13是否通过ERK1/2信号通路促进乳腺癌MCF-7细胞增殖及侵袭,我们采用Western blot法检测了ERK1/2的磷酸化水平。结果表明,apelin-13上调ERK1/2的磷酸化,且具有浓度依赖性。阻断ERK1/2信号通路后,能够明显抑制apelin-13对ERK1/2的活化作用。为了进一步研究apelin-13对MCF-7细胞的促增殖及侵袭作用是否与apelin-13激活ERK1/2信号传导通路相关联,实验开始先加PD98059预刺激细胞1h,然后10μM apelin-13刺激细胞检测细胞的增殖及侵袭情况。结果发现PD98059和apelin-13共孵育组与apelin-13单独处理组相比,MCF-7细胞的增殖及侵袭均受到了显著抑制。说明apelin-13是通过ERK1/2信号通路介导的。近年的研究发现乳腺癌扩增性抗原AIB1是一种潜在的致癌因子。AIB1基因在多种肿瘤,尤其在乳腺癌组织中异常表达。因此,我们采用RT-PCR方法检测了AIB1 m RNA的表达。结果表明apelin-13能够促进AIB1 m RNA的表达,而PD98059能够显著抑制apelin-13诱导的AIB1m RNA的高表达。综合以上实验结果表明:apelin-13能够激活ERK1/2/AIB1信号传导通路上调cyclin D1和MMP-1的表达,进而促进MCF-7细胞的增殖及侵袭,为临床乳腺癌的诊断、防治及预后评估提供新的思路和方法。