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许多信号通路被证实对干细胞的自我更新以及分化起调控作用，其中主要有Hedgehog，Notch以及Wnt信号通路等。Wnt-β-catenin信号通路已被充分证实在乳腺正常发育和癌变过程中发挥重要作用，在此过程中，β-catenin作为转录激活因子处于核心地位。在Wnt配体的刺激下，β-catenin的磷酸化和降解过程受到抑制，继而进入细胞核内，结合LEF1/TCF家族转录因子，然后由β-catenin-LEF1/TCF复合体激活一系列目的基因表达，从而影响细胞功能。由于激活状态的Wnt-β-catenin信号通路可以调节正常乳腺干细胞的自我更新和分化，那么，人乳腺癌中此通路被持续性异常激活则强烈提示其在肿瘤干细胞中的重要调节作用。尽管Wnt-β-catenin信号已被证实是正常乳腺以及乳腺癌干细胞的关键调控因子，但是其下游所包含的潜在的分子机制尚未完全明确。 在本课题研究中，通过利用microRNA表达谱芯片进行筛选，确定了let-7家族miRNAs是Wnt-β-catenin信号通路的下游靶标。Let-7是一类重要的miRNA家族，其包含的12个家族成员在一系列人类癌症中的表达较高频率的受到抑制。此外，let-7也在乳腺癌干细胞的自我更新和分化过程中起重要作用。相关表达检测表明，Wnt-β-catenin信号通路可抑制let-7miRNAs成熟体的表达，但不影响初始转录本的表达水平，说明其为转录后调控抑制。此外我们发现，let-7miRNAs生物合成的负调控因子Lin28，是一个新的Wnt-β-catenin信号通路的下游直接靶基因，可调节乳腺癌干细胞的自我更新和分化。Lin28功能的丧失，阻碍Wnt-β-catenin信号通路对let-7的抑制，以及对乳腺癌干细胞扩增的调控。过表达let-7可抑制由Wnt-β-catenin信号通路过度激活引起的乳腺癌干细胞扩增。最终我们在乳腺癌组织样品和小鼠肿瘤模型中证明，Wnt-β-catenin信号通路的激活可引起Lin28表达上调和let-7表达降低。同时，在MMTV-wnt-1转基因小鼠的癌变前乳腺导管组织中，通过注射带有修饰的Lin28siRNA或let-7a模拟物，几乎完全抑制由Wnt-β-catenin信号过度激活引发的干细胞群异常增多。因此，重新表达let-7miRNAs可能成为治疗由Wnt-β-catenin信号通路异常激活而形成的癌症的一种新选择。综上，本研究结果充分表明，Lin28/let-7对于Wnt-β-catenin信号通路调节乳腺癌干细胞扩增具有重要作用，由此，本研究首次将Wnt-β-catenin信号通路，Lin28和let-7miRNAs，这三个关键的干细胞调节因子联系起来形成一条级联信号通路。