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背景:乳腺癌作为世界上常见的恶性肿瘤之一,已跃居女性肿瘤发病率首位,严重威胁女性的身体健康。乳腺癌发病机制仍不清楚,病理类型复杂多样,探寻乳腺癌在发生发展中的相关机制与作用因子是预防乳腺癌的发生及改善其预后的关键。乳腺癌的动物模型有多种,包括自发性乳腺癌动物模型,诱发性乳腺癌动物模型,移植性乳腺癌动物模型,基因工程乳腺癌动物模型等。目前,在乳腺癌动物模型研究中应用价值最高的是基因工程小鼠,包括转基因动物模型和基因敲除模型。蛋白酪氨酸磷酸化是真核生物体内重要的信号传导途径,它参与调节了真核生物细胞生长、增殖、分化、黏附和迁移等重要的信号通路。蛋白酪氨酸磷酸化水平受蛋白质酪氨酸激酶(PTKs)和蛋白质酪氨酸磷酸酶(PTPs)共同介导和调控,相关研究表明,PTKs在肿瘤发生中扮演癌基因的角色,而PTPs则可能起着抑癌基因的功能。受体型蛋白酪氨酸磷酸酶O(PTPRO)是PTPs家族成员之一,多项研究表明,PTPRO能抑制肺癌、肝癌、白血病等多种癌细胞株的增殖,并促使细胞发生凋亡,另外研究发现,PTPRO在肺癌、肝癌、食管癌、乳腺癌等多种癌症中均因高度甲基化而表达沉默。这些证据提示我们,PTPRO在抑制肿瘤的发生发展过程中起着关键的作用。然而,PTPRO是否真正起着抑癌作用仍缺乏足够的动物体内实验来证明,其相关的作用机制还有待进一步发掘。 方法:我们首次构建了Ptpro基因敲除小鼠与MMTV-PyMT转基因小鼠的杂交模型,研究在MMTV-PyMT基因高表达背景下,PTPRO在乳腺肿瘤发生发展中所起的作用。利用该杂交模型,我们将观察PTPRO对MMTV-PyMT小鼠乳腺癌生长(肿瘤体积增长、肿瘤数目变化)影响,利用HE染色进行乳腺肿瘤形态的观察,PPH3免疫组化染色进行乳腺肿瘤增殖情况的观察。此外,我们还将MMTV-PyMT小鼠乳腺肿瘤移植到Ptpro野生型(Ptpro-WT/-)和Ptpro敲除型(Ptpro-KO/-)小鼠上,构建了乳腺癌同种系移植模型,初步探究PTPRO对于乳腺肿瘤肺转移的影响。 结果:成功构建了Ptpro基因敲除小鼠和MMTV-PyMT转基因小鼠杂交小鼠模型,并利用PCR检测成功鉴定基因型。观察发现Ptpro-KO/PyMT小鼠对比Ptpro-WT/PyMT小鼠,表现为无瘤生存期较短,成瘤发生时间较早,并且肿瘤增长速度较快,肿瘤形成数目较多,HE证实为乳腺肿瘤组织,PPH3免疫组化染色结果显示PTPRO基因敲除后肿瘤组织增殖比例上调。利用肿瘤移植模型,发现小鼠在乳腺肿瘤移植6周后均发生了肺转移, Ptpro-KO小鼠肺转移结节数多于Ptpro-WT小鼠,HE证实转移结节为癌组织浸润。 结论:Ptpro基因敲除小鼠和MMTV-PyMT转基因小鼠杂交小鼠模型是研究PTPRO基因在乳腺肿瘤发生发展中作用的良好的动物模型。PTPRO在乳腺肿瘤中表现为抑癌作用, PTPRO基因一旦敲除,会加快MMTV-PyMT转基因小鼠乳腺肿瘤的发生和生长。PTPRO能抑制MMTV-PyMT转基因小鼠乳腺肿瘤的转移,在肿瘤转移过程中可能起到重要作用。