乳腺癌是中国女性中常见的癌症类型之一,其发病率长期位居城市女性恶性肿瘤第一位,是女性生命健康的头号杀手。到2030年,中国女性的乳腺癌病例数将达23.4万例,比2008年提高31.15%。透明质酸(HA)是细胞外基质(ECM)的主要成分,HA在乳腺癌中的聚集与乳腺癌病人不良预后直接相关。在肿瘤微环境中存在着不同分子量的HA,与乳腺癌的恶化转移密切相关。使用透明质酸酶降解HA是乳腺癌治疗的一个有效策略。然而,降解产生的不同分子量HA对乳腺癌细胞是否会产生消极影响仍未知。而且,在微环境中HA会与细胞外分子共同形成三维(3D)网络结构发挥功能。因此,建立不同分子量HA模拟肿瘤微环境用于研究HA在乳腺癌细胞中的作用十分重要。在啮齿类动物中,裸鼹鼠寿命最长,并具有肿瘤拮抗能力。裸鼹鼠的肿瘤拮抗能力来源于它体内富集了大量极高分子量的透明质酸(Extremely High Molecular Weight-Hyaluronan,EHMW-HA)。然而,EHMW-HA对小鼠和人是否也有相似的抗肿瘤效果仍未知。因此,本研究建立了不同分子量HA与乳腺癌细胞相互作用研究体系,研究不同分子量HA在人类乳腺癌进展中发挥的作用,对于乳腺癌治疗方法的选择具有指导意义。本研究利用HA与海藻酸钠共同建立3D培养系统,并与2D培养系统对照,研究低分子量HA(HA35)和高分子量HA(HA117)对乳腺癌细胞4T1和SKBR3细胞侵袭行为的影响。结果显示,在2D和3D培养系统中,HA35可以显著促进4T1和SKBR3细胞的侵袭和迁移能力,而HA117则起显著抑制作用。在m RNA和细胞水平检测发现,HA35和HA117差异调控E-cadherin和Vimentin的表达。对其分子基础的深入探究发现,HA35和HA117的差异调控作用可能通过CD44-Twist通路发挥作用。另外,本研究利用小鼠的4T1和人的BT549乳腺癌细胞为模型研究极高分子量透明质酸(EHMW-HA)在乳腺癌细胞中的作用。首先,在2D和3D系统的4T1和BT549乳腺癌细胞中过表达了裸鼹鼠的HAS2基因(nmr-HAS2)。过表达裸鼹鼠HAS2基因的4T1和BT549细胞能够分泌EHMW-HA,其分子量达到6MDa,与裸鼹鼠体内分泌的EHMW-HA分子量相近。其次,在2D和3D系统中研究发现EHMW-HA能够显著抑制4T1和BT549细胞的增殖,促进乳腺癌细胞凋亡。在体内实验也进一步证实了EHMW-HA可以抑制荷瘤鼠肿瘤形成,促进肿瘤细胞凋亡。最后,通过对其分子基础的深入探究发现,在乳腺癌4T1和BT549细胞中,EHMW-HA可能通过与CD44互作调控p53表达,上调p21和bax表达,进而抑制乳腺癌细胞增殖和促进凋亡。综上所述,本文通过研究不同分子量HA对乳腺癌细胞侵袭、增殖和凋亡的影响,表明不同分子量HA在调控乳腺癌细胞行为方面发挥不同的生物学功能。这些结果对于理解乳腺癌进程中不同分子量HA的作用,设计使用透明质酸酶降解HA和应用EHMW-HA用于乳腺癌治疗策略的选择具有重要意义。