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乳腺癌是最常见的亲骨性肿瘤之一，且多为溶骨性损伤。其骨转移导致的持续性疼痛和功能障碍严重的影响患者的生存质量，但机制并不清楚。骨形成蛋白(Bone-morphogenetic proteins，BMPs)因其在骨形成和修复中的重要作用，被认为与肿瘤骨转移密切相关。在该课题的第一部分中，我们检测了4种小鼠乳腺癌细胞株和10种人乳腺癌细胞株中BMPs的内源性表达。结果发现几乎所有的BMPs在乳腺癌细胞株中广泛表达，尤其是BMP2、4、7和11，且BMP4的表达和乳腺癌细胞株的转移潜能相关。在高转移性的乳腺癌细胞株MDA-MB-231中表达较高，低转移性的乳腺癌细胞MCF-7中表达较低。由此我们提出假设：BMP4可促进乳腺癌的骨转移。为了论证我们的假设，我们在第二部分实验中构建了干扰腺病毒Ad-sirBMP4(过表达腺病毒Ad-BMP4已获赠)，为我们研究BMP4在乳腺癌骨转移中的作用提供有力的工具。在第三部分实验中我们选用高转移性的乳腺癌细胞株MDA-MB-231和低转移性的乳腺癌细胞株MCF-7为研究对象，通过过表达BMP4或下调BMP4的表达观察BMP4对乳腺癌细胞生物学行为的影响。结果发现高表达BMP4可抑制乳腺癌细胞的增殖，促进其运动和侵袭，而下调BMP4的表达可促进乳腺癌细胞的增殖，抑制其运动和侵袭。进一步我们以定量PCR和Western-blot检测了乳腺癌骨转移相关基因的改变，以初步探讨BMP4促进乳腺癌骨转移的机制。结果发现BMP4可促进基质金属蛋白酶-1(matrix metalloproteinase-1，MMP-1)和趋化因子受体CXCR4的表达。与预期不同的是，当我们用乳腺癌细胞与成骨细胞MG63共同培养以模拟乳腺癌骨转移微环境时，过表达BMP4或下调。BMP4的表达对与骨形成密切相关的OPG/RANKL系统的表达却没有明显影响。在第四部分实验中，我们以BMPs信号途径的拮抗因子Noggin处理乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7，结果发现Noggin因子可促进乳腺癌细胞的增殖，抑制其运动和侵袭。检测乳腺癌骨转移相关基因的改变，发现Noggin可抑制MMP-1和趋化因子受体CXCR4的表达。当我们用乳腺癌细胞与成骨细胞共同培养以模拟乳腺癌骨转移微环境时，过表达Noggin蛋白可提高OPG/RANKL系统的表达比率。 结论：BMPs与乳腺癌的骨转移密切相关；BMP4可促进乳腺癌细胞的运动和侵袭，其机制可能与MMP-1和CXCR4的上调相关；过表达Noggin蛋白可抑制乳腺癌细胞的运动和侵袭，提高OPG/RANKL系统的表达比率，有一定的临床应用前景。