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癌细胞转移是导致乳腺癌患者死亡的主要原因。上皮-间充质转化(EMT)是指细胞逐渐丧失正常上皮细胞特性,逐步获得间充质细胞特性的过程,在乳腺癌细胞转移中发挥关键作用。阐明EMT分子调控机制将有利于深入认识乳腺癌的转移机理,而且有助于开发新的药物设计靶点。Musashi (Msi)是进化上保守的RNA结合蛋白家族,在哺乳动物中包括两个同源蛋白：Msi1和Msi2。在机体正常发育过程中,Msi (Msi1和Msi2)主要在上皮组织表达,尤其在干/祖细胞中特异性高表达。有研究发现Msi在多种上皮来源的癌组织中高表达,并且在癌症发生过程中发挥着重要作用。然而,Msi在乳腺发育和乳腺癌中的功能,尤其是否参与调控EMT过程,目前仍未揭示清楚。本研究利用Msi过表达转基因小鼠、基因敲除小鼠和乳腺癌小鼠模型,结合体外细胞系培养,系统探究了Msi在乳腺发育和乳腺癌中的功能。本研究发现Msi1和Msi2的表达水平与乳腺癌亚型的侵袭转移能力密切相关。在转移能力较弱的腺腔样乳腺肿瘤中Msil和Msi2表现出更高的表达,相反在浸润性、转移能力较强的基底样乳腺肿瘤中表达水平均较低。进一步发现Msi与EMT分子标记基因呈负相关。在细胞水平,当敲减乳腺癌细胞中的Msil和Msi2基因时,细胞退出上皮状态转而进入间充质状态。为了验证Msi的体内生理功能,本研究首先制备了可诱导Msi2在乳腺上皮特异性过表达的转基因小鼠。过表达Msi2会导致乳腺导管延伸和分支受到显著抑制,腔上皮细胞数量增加,并且抑制EMT过程。相反,在Msil和Msi2双敲除小鼠中,乳腺上皮表现出促进EMT和肌上皮细胞数量增加。以上体外和体内实验结果表明,Msi在乳腺上皮中抑制EMT过程。为了进一步探究Msi在乳腺癌中的体内功能,本研究在MMTV-PyVT乳腺癌小鼠模型中过表达Msi2。发现Msi2过表达抑制乳腺肿瘤生长,同时通过抑制EMT过程显著抑制乳腺癌细胞的肺转移。因此,Msi是EMT的重要转录后调控因子,在乳腺癌转移中发挥重要作用。在分子作用机制上,本研究证实Jagged1 (Jag1)是Msi2的直接功能靶基因。利用分子生物学和生物化学实验证实了Msi2通过结合Jagl的3’UTR来抑制Jag1 mRNA的翻译。Jag1是Notch信号通路的配体,当Jagl表达水平升高时会激活Notch信号通路,进而促进EMT。当Jagl被Msi蛋白抑制后,细胞就被锁定在一种上皮状态。以上结果表明Msi2可以通过抑制Jag1-Notch信号通路来调控EMT过程。综上所述,本研究表明Msi在乳腺发育和乳腺癌中,通过靶向抑制Jagl的翻译和Notch信号通路的激活而抑制EMT过程和癌细胞转移。本研究首次提出了EMT的转录后调控机制,丰富了EMT的调控网络,为乳腺癌治疗药物的设计和策略的制定提供了科学依据。