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乳腺癌是常见的女性恶性肿瘤，占女性恶性肿瘤死亡率首位，转移是乳腺癌病人死亡的主要原因，骨是乳腺癌发生转移的常见部位。深入研究乳腺癌生长、侵袭和转移的分子机制和信号转导途径，探索有效的肿瘤标记物，寻找乳腺癌靶向治疗新的分子靶点，对乳腺癌的诊断预测和治疗具有重大意义。骨唾液酸蛋白（bone sialoprotein，BSP）是一种高度糖基化、磷酸化和硫酸化的多功能非胶原蛋白，属于SIBLING（small integrin binding ligand，N-linked glycoprotein）蛋白质家族，主要分布于矿化相关组织，在多种恶性肿瘤中也有异常表达。研究显示BSP通过与细胞表面整合素（主要是αvβ3）相互作用，在肿瘤细胞的粘附、增殖、侵袭，以及骨代谢、免疫反应（炎症和补体逃逸）、血管生成等多个过程中发挥重要作用。虽然SIBLING蛋白家族其他成员（特别是骨桥蛋白）促肿瘤发展的作用机制和信号转导途径均比较明确，但BSP介导的肿瘤细胞存活和转移机制及其信号通路并不十分明确。最新研究证实BSP激活整合素下游FAK-ERK信号转导途径促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭，以及调控成骨细胞分化，而对其他信号通路的影响并未涉及。PI3K-AKT信号通路作为整合素下游一条重要的信号转导途径，在乳腺癌细胞存活和转移中发挥重要的作用。我们前期研究获得siRNA重组逆转录病毒转染的亲骨转移人乳腺癌MDA-MB-231BO细胞，即231BO-Scrambled和231BO-BSP27细胞，其中231BO-BSP27细胞为BSP基因稳定沉默的乳腺癌细胞株。研究证实BSP基因沉默可以抑制乳腺癌细胞增殖、迁移、侵袭和骨转移。为了深入探讨BSP对胞内信号转导通路的调控作用，本实验以231BO-BSP27和BSP基因未沉默的231BO-Scrambled细胞为研究对象，应用western blotting技术检测BSP基因沉默、重组人BSP（recombinant human BSP，rhBSP）和PI3K特异性抑制剂LY294002对乳腺癌细胞PI3K-AKT信号通路AKT磷酸化水平的影响；实时荧光定量PCR检测乳腺癌细胞caspase-3、cyclin D1和VEGFmRNA表达水平；MTT法检测乳腺癌细胞的增殖能力。本实验的主要研究结果如下：1.与对照组231BO-Scrambled细胞相比，231BO-BSP27细胞BSP蛋白相对表达量明显下调（70.32±2.18）%（P＜0.01），AKT磷酸化水平下降（33.42±1.82）%（P＜0.01），两株细胞中AKT相对表达量无显著性差异（P＞0.05）；而20μmol/L PI3K抑制剂LY294002能明显抑制231BO-Scrambled和231BO-BSP27细胞中磷酸化AKT水平，分别减少（50.89±1.39）%和（38.66±2.95）%，对AKT表达水平无明显作用（P＞0.05）。2.外源添加（200、400、600 nmol/L）rhBSP以浓度依赖方式使231BO-Scrambled细胞中磷酸化AKT水平上升，其中400 nmol/L rhBSP分别上调231BO-Scrambled和231BO-BSP27细胞中AKT磷酸化水平（65.68±1.08）%和（46.99±1.54）%，回复231BO-BSP27细胞中BSP基因沉默效果，对AKT无明显影响；而20μmol/L LY294002预处理后，则明显抑制rhBSP对231BO-Scrambled和231BO-BSP27细胞AKT的激活作用。3.与231BO-Scrambled细胞相比，231BO-BSP27细胞caspase-3 mRNA相对表达水平上升（1.000±0.000 vs 1.756±0.193；P＜0.01），cyclin D1 mRNA相对表达水平下降（1.000±0.000 vs 0.450±0.005；P＜0.01），VEGF mRNA表达无明显变化（1.000±0.000vs 1.129±0.069；P＞0.05）；231BO-BSP27细胞增殖能力下降。20μmol/L LY294002使231BO-Scrambled和231BO-BSP27细胞中caspase-3 mRNA表达上升（1.000±0.000 vs2.162±0.232，1.756±0.193 vs 3.540±0.115；均P＜0.01），cyclin D1 mRNA表达下降（1.000±0.000 vs 0.450±0.005，0.625±0.034 vs 0.397±0.044；均P＜0.01），而VEGFmRNA表达无明显变化；231BO-Scrambled和231BO-BSP27细胞增殖能力下降。4.添加400 nmol/L rhBSP可使231BO-BSP27细胞中caspase-3和cyclin D1 mRNA表达水平分别下降和升高（1.000±0.000 vs 0.471±0.052，1.000±0.000 vs 3.119±0.470；均P＜0.01），而对VEGF mRNA无明显影响（1.000±0.000 vs 0.906±0.042；P＞0.05）；促进231BO-Scrambled和231BO-BSP27细胞增殖；而20μmol/L LY294002能抑制rhBSP对231BO-BSP27细胞caspase-3和cyclin D1 mRNA的调控作用，使caspase-3 mRNA表达上调（0.471±0.052 vs 1.512±0.128；P＜0.01），cyclin D1 mRNA表达下降（3.119±0.470vs 0.943±0.059；P＜0.01），对VEGF mRNA无明显作用；同时逆转rhBSP促细胞增殖作用，使231BO-Scrambled和231BO-BSP27细胞增殖能力下降。