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近年来,肿瘤干细胞一直是研究的热点领域,但是其存在的机制仍未被完全阐明。乳腺癌是女性恶性肿瘤中发病率最高的肿瘤,其恶性程度和致死率虽较其他恶性肿瘤低,但其对于女性健康的威胁却不能忽视。研究表明,在乳腺癌中存在着可以进行自我更新并能不对称分裂的乳腺癌干细胞,它们在肿瘤中占比很小却与肿瘤生长、转移和复发密切相关。p21作为TP53的直接下游基因,被认为是肿瘤抑制通路的一份子,但有些证据却显示,p21的表达维持了肿瘤干细胞的稳定状态并使其免受环境的干扰,可以作为肿瘤干细胞维持的关键基因。鉴于乳腺癌的危害,本课题研究了 p21与乳腺癌干细胞之间的关系和p21在乳腺癌干细胞中的作用机制,为更好了解乳腺癌的发生发展、复发和靶向治疗提供新的借鉴与方向。利用慢病毒载体敲低乳腺癌细胞MCF-7、3475和MDA-MB-231中p21基因的表达,通过MTT细胞活性检测、细胞划痕愈合、结晶紫染色、Western Blot和qPCR等实验分别检测敲低p21基因乳腺癌细胞的存活率、迁移能力和干性相关基因表达,结果显示干扰p21表达使细胞增殖能力提高、迁移能力增强和CD90、OCT4和NANOG等干性基因表达降低,证实p21与乳腺癌干细胞之间存在促进作用。进一步,我们对p21shRNA细胞系进行转录组测序并分析差异表达基因和差异可变剪接,结果提示p21敲低在维持质膜组成、控制细胞信号传导和DNA转录等功能中产生了影响。最后,利用qPCR验证了基因表达差异的存在和细胞干性相关基因的变化,并用常规化疗药物和重组痘苗病毒对DNA修复和细胞胞饮功能进行验证。发现敲低p21使细胞对DNA损伤类杀伤敏感,而对以胞吞为主要入胞机制的重组痘苗病毒敏感性降低。综上,我们发现p21在肿瘤细胞中一方面调节干性维持效应基因的转录,另一方面影响胞饮作用来调节细胞信号转导以此响应外界信号调控。两种作用结合起来共同维持乳腺癌肿瘤干细胞的干性。这一结果可以为肿瘤干细胞的研究提供经验,为治疗肿瘤提供新的思路。