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研究背景:乳腺癌是一种常见的女性恶性肿瘤,是全球第二大导致女性恶性肿瘤患者死亡的疾病。乳腺癌的诊断和治疗尽管不断取得进展,但并未整体生存率得到显著提高,主要原因是乳腺癌容易产生远处转移。临床试验表明,骨是乳腺癌最常见的远处转移器官,约70%的乳腺癌患者在自然病程中会发生骨转移。乳腺癌骨转移发生后,由于骨结构的破坏增加,容易发生骨骼相关不良事件,严重影响患者的生活质量。更为严重的是,乳腺癌一旦转移到骨,就无法治愈。一项正在进行的临床研究表明,维生素D缺乏是乳腺癌骨转移的常见危险因素,而维生素D水平正常者发生骨转移的概率显著降低。然而,活性维生素D缺乏在乳腺癌发生和骨转移发生发展中的作用机制未见报道。研究目的:1)明确活性维生素D在抑制乳腺癌细胞生长和骨转移中的作用;2)明确活性维生素D经Bmi-1介导在抑制乳腺癌移植瘤生长和骨转移中的作用;3)揭示活性维生素D在抑制乳腺癌发生和骨转移的作用机制,为活性维生素D用于临床防治乳腺癌及其骨转移提供实验和理论依据。研究方法:使用鼠源乳腺癌TM40D细胞株通过外源性1,25（OH）2D3处理,采用CCK-8试验、划痕实验、transwell实验检查不同浓度1,25（OH）2D3对鼠源乳癌细胞TM40D增殖、迁移和侵袭能力的影响;通过直接移植鼠源乳腺癌TM40D细胞株到WT或Cyp27b1-/-雌性小鼠胫骨上端,给予外源性1,25（OH）2D3干预,利用影像学和组织病理学方法分析骨转移瘤的表型变化;建立Bmi-1下调的鼠乳腺癌TM40D稳转细胞株,采用CCK-8试验、划痕试验、transwell试验检查Bmi-1下调对小鼠乳腺癌细胞TM40D稳转细胞的体外增殖、迁移和侵袭能力的影响;通过直接移植空载体鼠源乳腺癌TM40D细胞株或Bmi-1下调的鼠源乳腺癌TM40D细胞株到WT或Cyp27b1-/-小鼠皮下或胫骨上端髓腔,给予外源性1,25（OH）2D3干预,利用影像学、组织病理学和分子生物学方法分析移植瘤和骨转移瘤的表型变化。研究结果:1)1,25（OH）2D3体外抑制小鼠乳腺癌细胞TM40D的增殖、迁移和侵袭能力;2)1,25（OH）2D3抑制乳腺癌细胞TM40D在骨组织中生长成瘤和溶骨性骨破坏;3)1,25（OH）2D3抑制乳腺癌细胞诱导破骨细胞骨吸收;4)1,25（OH）2D3体内外能够明显下调Bmi-1在乳癌细胞中的表达;5)Bmi-1下调通过上调P16、P19和P53表达水平,以抑制肿瘤细胞增殖和诱导肿瘤细胞衰老,从而抑制乳腺癌移植瘤生长;6)Bmi-1下调抑制小鼠乳腺癌细胞TM40D的体外增殖、迁移和侵袭能力;7)Bmi-1下调体内抑制乳腺癌细胞产生的溶骨性骨破坏;8)外源性l,25（OH）2D3和Bmi-1下调均上调抑癌基因在骨转移灶内乳腺癌细胞中的表达。研究结论:本研究结果说明活性维生素D能够通过下调Bmi-1,激活P16/Rb和P19/P53信号通路,抑制乳腺癌细胞增殖及在骨组织中生长,诱导其衰老,降低乳腺癌细胞的溶骨性骨破坏,从而发挥抑制乳腺癌发生和骨转移的作用。本研究结果不仅揭示了活性维生素D在抑制乳腺癌发生和骨转移中的作用机制,而且为活性维生素D用于临床防治乳腺癌及其骨转移提供了实验和理论依据。