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目的:碘摄入量和甲状腺乳头状癌(PTC)发展的关系越来越受到人们的重视。然而碘过量是否是PTC发生的危险因素仍未明确,分子机制仍未阐明。本研究在前期发现长期高碘影响甲状腺乳头状癌细胞RSK4等多种基因表达的基础上,通过体外细胞水平、在体动物水平以及临床病例水平,阐明长期碘过量对PTC发展的影响极其分子机制。方法:收集2016年6月至2018年6月在青岛大学附属医院住院的甲状腺结节患者空腹尿液标本共424例,其中359例PTC患者,65例甲状腺良性结节患者,用质谱法检测尿碘,详细记录纳入患者的临床资料。并收集其中在我院接受甲状腺手术的病人的甲状腺良恶性结节及结节旁组织,包括284例PTC及65例良性结节。提取良恶性结节及结节旁组织RNA,采用RT-qPCR与Western blot检测RSK4的表达水平,分析RSK4表达量与临床病理之间的关系。同时以人的血碘浓度为依据,采用80μM碘化钾溶液培养甲状腺乳头状癌细胞系BCPAP和TPC-1 4个月,模拟长期碘过量状态,检测RSK4的表达量。分别用RSK4过表达和shRNA慢病毒感染BCPAP和TPC-1细胞,采用CCK8检测细胞的增殖活性,采用Transwell实验检测细胞的迁移能力,并采用胶侵袭实验检测细胞侵袭活力。裸鼠注射稳定表达RSK4shRNA的BCPAP细胞,检测RNA干扰RSK4对肿瘤增殖能力的影响。RT-qPCR检测过表达RSK4对p21的表达的影响。Western blot检测长期高碘处理对甲状腺癌细胞系MAPK信号通路的影响,以及RNA干扰或过表达RSK4对MAPK通路活性的影响。利用SPSS 23.0、Graphpad Prism 7进行统计学分析并制图。结果:临床资料分析发现,PTC肿瘤直径>1厘米(n=134)的PTC患者尿碘浓度明显高于肿瘤直径≤1厘米(n=225)的PTC患者尿碘浓度,并且尿碘水≥300μg/L的患者PTC肿瘤直径显著大于尿碘浓度在100-299μg/L之间以及尿碘<100μg/L的患者,表明过量碘摄入与PTC肿瘤生长密切相关。长期80μm KI处理下的TPC-1和BCPAP细胞中RSK4表达显著减少。RNA干扰RSK4后,TPC-1和BCPAP的增殖、迁移和侵袭活性显著提高。相反,当RSK4过表达时,细胞增殖、迁移和侵袭能力均受到抑制。裸鼠移植瘤进一步证实RNA干扰RSK4促进肿瘤生长。与癌旁组织和甲状腺良性结节相比,PTC中RSK4的mRNA水平明显降低,并且肿瘤直径>1厘米的PTC(n=108)中RSK4的表达量比肿瘤直径≤1厘米(n=176)的明显降低,有侵袭的PTC组织中RSK4的表达量也显著低于无侵袭的PTC组织。RNA干扰RSK4后,BCPAP细胞中ERK磷酸化水平显著升高。相反,当在BCPAP细胞中过表达RSK4,ERK磷酸化水平显著降低,说明RSK4抑制PTC细胞MAPK活性。同时,我们发现长期高碘处理的BCPAP细胞中MAPK活性显著升高。在PTC细胞中过表达RSK4导致介导细胞衰老的基因p21表达显著升高。结论:我们的研究提示碘过量促进PTC肿瘤生长;长期高碘可能通过下调抑癌基因RSK4的表达,进而影响MAPK信号通路以及细胞衰老过程,从而促进PTC的发展。