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目的探讨骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic protein9, BMP9）在体内外对乳腺癌SK-BR-3细胞增殖、迁移能力的影响及其可能的下游靶基因与信号转导机制，为乳腺癌的治疗提供实验依据。方法以人乳腺癌SK-BR-3细胞株为研究对象，从基因沉默和过表达两方面来阐述BMP9对乳腺癌SK-BR-3细胞增殖和迁移能力的影响。①首先构建BMP9干扰腺病毒(AdsiBMP9)和阴性对照腺病毒（AdsiNC），将这两种重组腺病毒分别感染SK-BR-3细胞，制备SK-BR-3/siBMP9细胞作为干扰BMP9组，SK-BR-3/siNC细胞作为阴性对照组，SK-BR-3为空白对照组；②利用实验室已有的BMP9表达腺病毒(AdBMP9)、绿色荧光空载腺病毒（AdGFP）分别感染SK-BR-3细胞，制备SK-BR-3/siBMP9细胞作为过表达BMP9组，SK-BR-3/GFP为空载对照组，SK-BR-3为空白对照组。MTT实验检测细胞增殖能力改变；细胞克隆形成实验检测单个细胞克隆能力的改变；细胞划痕实验和transwell迁移实验观察细胞迁移能力的改变；RT-PCR和Western blot检测细胞HER2基因表达的改变；Western blot检测细胞MAPK通路和PI3K/AKT通路的活化状态。制备乳腺癌裸鼠皮下成瘤模型，观察裸鼠皮下瘤生长情况，待出现肉眼可见的皮下瘤后，每隔5天测量皮下瘤直径，55天后处死裸鼠，皮下瘤组织切片，HE染色观察细胞分化情况，免疫组织化学染色观察组织中p-HER2、HER2、p-ERK1/2、p-AKT的表达情况。结果成功构建干扰人BMP9的重组腺病毒（AdsiBMP9）和阴性对照重组腺病毒（AdsiNC）。RT-PCR和Western blot显示，重组腺病毒AdsiBMP9对SK-BR-3细胞内源性BMP9的抑制率分别达58.27%和51.63%。首先观察沉默内源性BMP9对SK-BR-3细胞增殖和迁移能力的影响及其可能的机制：①MTT结果显示，第4天SK-BR-3/siBMP9组细胞增殖率达（0.851±0.0314）较SK-BR-3/siNC组（0.721±0.0289）和SK-BR-3组（0.742±0.026）(P＜0.05)显著增加；②克隆形成实验发现，第14天时SK-BR-3/siBMP9组的集落数达（143±5.2）显著高于SK-BR-3/siNC组（88±4.8）和SK-BR-3组（93±5.1）(P＜0.05)；③划痕实验观察划痕产生后18小时各组细胞的愈合能力，发现SK-BR-3/siBMP9组划痕愈合率达（0.932±0.04）显著高于siNC组（0.563±0.032）和SK-BR-3组（0.578±0.04）(P＜0.05)；④不加基质胶的Transwell迁移实验观察各组细胞的穿膜迁移能力，发现SK-BR-3/siBMP9组穿膜细胞数（146±5.3）显著高于siNC组（89±4.2）和空白组（87±4.5）(P＜0.05)。RT-PCR检测各组细胞HER2基因的表达情况，发现SK-BR-3/siBMP9组HER2mRNA的相对表达量显著升高，分别为SK-BR-3/siNC组和SK-BR-3组的（1.381±0.056）和（1.27±0.052）倍(P＜0.05)。Western blot检测各组细胞p-HER2和HER2的表达情况，发现SK-BR-3/siBMP9组p-HER2的相对表达量显著升高，分别为SK-BR-3/siNC组和SK-BR-3组的（1.77±0.065）和（1.65±0.058）倍(P＜0.05)；SK-BR-3/siBMP9组HER2的相对表达量也显著升高，分别为SK-BR-3/siNC组和SK-BR-3组的（1.42±0.064）和（1.38±0.059）倍(P＜0.05)。Western blot检测各组细胞MAPK和PI3K/AKT通路的激活情况。发现SK-BR-3/siBMP9组p-ERK1/2相对表达量明显升高，分别为SK-BR-3/siNC组和SK-BR-3组的（1.46±0.07）和（1.41±0.04）倍(P＜0.05)；SK-BR-3/siBMP9组p-AKT相对表达量明显升高，分别为SK-BR-3/siNC组和SK-BR-3组的（1.52±0.074）和（1.56±0.068）倍(P＜0.05)。裸鼠皮下成瘤实验观察干扰内源性BMP9对瘤体增殖能力的影响。发现SK-BR-3/siBMP9组裸鼠于接种SK-BR-3细胞后第16天开始成瘤，而SK-BR-3组裸鼠于第19天开始成瘤；接种后第55天发现SK-BR-3/siBMP9组瘤体体积为（1149±210）mm3，出现较大面积的溃烂，SK-BR-3组瘤体积为（268±136）mm3，溃烂不明显；处死全部裸鼠，解剖并取瘤体，4%多聚甲醛固定，石蜡包埋切片，进行免疫组织化学染色，发现SK-BR-3/siBMP9组p-HER2、HER2、p-ERK1/2、p-AKT染色强度明显高于SK-BR-3/siNC组和SK-BR-3组。为了进一步了解BMP9在SK-BR-3细胞中所起的作用，构建BMP9过表达体系，观察过表达外源性BMP9对SK-BR-3细胞增殖和迁移能力的影响及其可能的机制。①MTT结果显示，第4天SK-BR-3/BMP9组细胞增殖率达（0.554±0.032）较SK-BR-3/GFP组（0.712±0.033）和SK-BR-3组（0.742±0.026）(P＜0.05)显著减少；②克隆形成实验发现，第14天时SK-BR-3/BMP9组克隆形成数（47±3.8）显著低于SK-BR-3/GFP组（81±4.4）和SK-BR-3组（93±5.1）(P＜0.05)；③划痕实验观察划痕产生后18小时各组细胞的愈合能力，SK-BR-3/BMP9组划痕愈合率达（0.42±0.033）显著低于SK-BR-3/GFP组（0.621±0.043）和SK-BR-3组（0.578±0.04）(P＜0.05);④不加基质胶的Transwell迁移实验观察各组细胞的穿膜迁移能力，发现SK-BR-3/BMP9组穿膜细胞数达（54±3.4）显著低于SK-BR-3/GFP组（92±6.2）和SK-BR-3组（87±4.5）(P＜0.05)。RT-PCR检测各组细胞HER2基因的表达情况，发现SK-BR-3/BMP9组HER2mRNA的相对表达量显著降低，分别为SK-BR-3/GFP组和SK-BR-3组的（0.571±0.036）和（0.543±0.038）倍(P＜0.05)；Western blot检测各组细胞p-HER2和HER2的表达情况，发现SK-BR-3/BMP9组p-HER2的相对表达量显著降低，分别为SK-BR-3/GFP组和SK-BR-3组的（0.545±0.043）和（0.521±0.037）倍(P＜0.05)；SK-BR-3/BMP9组HER2的相对表达量同样显著降低，分别为SK-BR-3/GFP组和SK-BR-3组的（0.481±0.027）和（0.511±0.043）倍(P＜0.05)。Western blot检测各组细胞MAPK和PI3K/AKT通路的激活情况。发现SK-BR-3/BMP9组p-ERK1/2相对表达量明显降低，分别为SK-BR-3/GFP组和SK-BR-3组的（0.423±0.034）和（0.457±0.045）倍(P＜0.05)；SK-BR-3/BMP9组p-AKT相对表达量明显降低，分别为SK-BR-3/GFP组和SK-BR-3组的（0.381±0.028）和（0.402±0.031）倍(P＜0.05)。裸鼠皮下成瘤实验观察过表达BMP9对瘤体增殖能力的影响。发现SK-BR-3/BMP9组裸鼠于接种SK-BR-3细胞后第23天开始成瘤，而SK-BR-3组裸鼠于第18天开始成瘤；接种后第55天发现SK-BR-3/BMP9组瘤体体积为（65±6.7）mm3，未出现溃烂现象，SK-BR-3组瘤体积为（268±136）mm3，有小面积溃烂；处死全部裸鼠，解剖并取瘤体，4%多聚甲醛固定，石蜡包埋切片，进行免疫组织化学染色，发现SK-BR-3/BMP9组p-HER2、HER2、p-ERK1/2、p-AKT染色强度明显低于SK-BR-3/GFP组和SK-BR-3组。结论BMP9可在体内外抑制乳腺癌SK-BR-3细胞的增殖和迁移能力，这种作用可能是通过①直接下调MAPK和PI3K/AKT通路，②同时下调HER2的表达从而间接抑制MAPK和PI3K/AKT通路来实现的。