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由细胞有丝分裂监测点基因的异常表达而导致的染色体不稳定性通常会引起肿瘤的发生和恶化。Smad4,是一种重要的肿瘤抑制基因,并且也是TGF-β和BMP信号通路的共调节因子,它在一些人类的肿瘤中经常处于失活状态。然而,究竟是什么信号通路调节Smad4的活性并且使之执行调控细胞周期控制的功能还是未知的。研究目的在于探究smad4基因对细胞周期调控的分子机制,以及细胞有丝分裂监测点基因的表达对细胞周期进程的影响。通过化合物小分子dorsomorphin (DM)、SB431542 (SB)分别处理乳腺癌细胞MDA-MB-231以抑制TGF-p信号通路(SB)和BMP信号通路(DM),发现用DM处理细胞之后,乳腺癌细胞未被细胞有丝分裂抑制剂nocodazole同步化的细胞数目明显增加,而对照组中几乎所有细胞都被同步化后阻滞在细胞分裂期。此外,类似的现象在其他乳腺癌细胞MCF7, T47D以及肠癌细胞HCT-116中也有发现。并且在用另外一种细胞有丝分裂抑制剂Taxol处理之后出现了相似的结果。通过蛋白免疫印记检测了细胞分裂期标记蛋白cyclin B1之后,发现在细胞被DM处理之后,cyclin B1的表达量与对照组相比明显下降。在MDA-MB-231细胞被DM和SB处理之后,我们又检测了细胞有丝分裂监测点基因的表达。发现在使用DM处理之后,有丝分裂监测点最下游基因MAD2的表达与对照组相比有明显下调,而SB处理组与对照组中MAD2的表达量没有明显差异。并且,有丝分裂监测点的其他基因包括MAD2,BUB3,TTK, HEC1的表达量会随着DM使用剂量的上升而下降。为了排除DM通过调控其他信号通路来影响细胞有丝分裂监测点基因表达的可能性,我们通过RNAi的技术抑制了BMP信号通路转录因子smad1,4,5的表达。实验结果证实,在抑制了smad1,4,5的表达之后,监测点基因的表达也明显下降。此外,在一定的浓度梯度内,使用BMP信号通路的细胞因子刺激细胞之后,发现监测点基因表达量上随之上调。而使用TGF-β家族其他细胞因子处理,则不会出现类似的现象。最后,我们通过瞬时转染带有标签FLAG的MAD2L1至MDA-MB-231细胞中,观察是否可以挽救通过抑制BMP信号通路而产生的细胞有丝分裂监测点缺陷。蛋白免疫印记的实验证明,过表达MAD2L1之后可以在一定程度上恢复细胞有丝分裂监测点的功能。本研究课题丰富了我们对smad1,5—smad4信号通路对细胞有丝分裂监测点调控的认识,并且进一步探讨了BMP通路的信号输入对监测点基因表达的影响。通过实验,我们证明了监测点基因受到BMP信号通路的调控,而不是通过TGF-β信号通路调控的,从而为针对性的设计治疗这些疾病的策略或药物提供参考。