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目的:Septin是一类从酵母到人进化高度保守的GTP结合蛋白,目前已被证实有14个家族成员。Septin被列为第四类骨架蛋白,可通过杂聚肽复合体的行成组装成包括微丝、束、环的高阶细胞骨架结构。Septin核心结构的基本元件是由SEPT2/6/7形成的非极性六聚体。新兴研究表明,Septin在胞质分裂中发挥保守作用,同时也参与类似染色体分离、DNA修复、细胞极性、迁移及凋亡。除此之外,Septin也被报道与细菌感染、阿尔茨海默病、帕金森病及男性不育等人类生理及病理学事件有密切关系。最近,大量研究表明,Septin蛋白包括突变及表达等改变与肿瘤发生有密切联系,因此,Septin是某些癌症发生的关键蛋白并且值得凭借其功能对其作用机制进行深入探究。乳腺癌是最普遍的诊断癌症,并且是全世界女性与癌症相关死亡的最主要原因。尽管乳腺癌患者的总生存数有所改善,耐药性依旧是临床治疗的一个巨大挑战且对于癌症复发和进展至关重要。因此广泛寻找新型具有安全有效药物靶点的生物分子十分必要。而细胞骨架蛋白正是一类正在研发中的乳腺癌药物治疗靶点。研究表明,Septin可通过引导微管及肌动蛋白细胞骨架的动态进而调节以微管为基础的乳腺癌化疗,这一点在上皮细胞以及神经细胞[20]已经有很好的描述。鉴于Septin作为非传统细胞骨架蛋白,在不同人类癌症的细胞分裂及有丝分裂调节中发挥重要作用,我们假设Septin可能通过调节肿瘤细胞的恶性表型进而参与乳腺癌的发病机制。目前,关于Septin家族作用的基本信息以及其代表性成员对乳腺癌细胞生物学的影响依旧未知。因此,本研究的目的在于确定Septin蛋白质可能影响的乳腺癌细胞的生物学行为,包括细胞增殖、迁移和侵袭,并揭示其潜在的机制。方法:(1)检测septin家族的抑制剂氯吡脲(forchlorfenuron:FCF)对乳腺癌细胞系增殖、迁移、侵袭及细胞凋亡的影响;(2)检测不同乳腺癌细胞中SEPT2及SEPT7的表达以及细胞周期进程中SEPT2及SEPT7的亚细胞分布;(3)在高侵袭性乳腺癌细胞系MDA-MB-231细胞中特异性敲低内源性SEPT2及SEPT7,鉴定其对乳腺癌细胞增殖、迁移、侵袭及细胞凋亡的影响;(4)外源性过表达SEPT2及SEPT7,鉴定其对乳腺癌增殖、迁移、侵袭及细胞周期的影响(5)初步研究Septin对肿瘤细胞功能影响所参与的细胞信号通路。结果:(1)Septin家族抑制剂FCF能够抑制乳腺癌细胞系增殖、单克隆形成、凋亡以及侵袭;(2)相比于正常乳腺细胞MCF10A及低侵袭性乳腺癌细胞MCF7,SEPT2及SEPT7在MDA-MB-231以及T47D等高侵袭性乳腺癌细胞中具有更高表达;在分裂末期,SEPT2及SEPT7共定位于有丝分裂环平面处;(3)在乳腺癌MDA-MB-231细胞系中敲低SEPT2及SEPT7能够抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移及侵袭,提升早期及总凋亡率;(4)在乳腺癌MDA-MB-231细胞系中过表达SEPT2及SEPT7能够促进乳腺癌细胞的增殖、迁移及侵袭,但对细胞周期没有明显影响;(5)乳腺癌MDA-MB-231细胞系中,SEPT2及SEPT7通过激活MEK/ERK,进而调控乳腺癌细胞的增殖、迁移及侵袭。结论:SEPT2与SEPT7通过激活MEK/ERK通路调控乳腺癌的迁移及侵袭