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背景与目的:肉碱棕榈酰转移酶1A(carnitine palmitoyl transferase 1A,CPT1A)的高表达与乳腺癌患者预后较差相关,且能促进线粒体对脂肪酸的利用并最大限度地提高三磷酸腺苷(triphosphate,ATP)产量.然而,CPT1A在乳腺癌转移中的作用仍不清楚.本研究旨在探讨乳腺癌中线粒体功能障碍与CPT1A/细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)信号转导通路共同调节乳腺癌恶性行为的机制.方法:分别使用慢病毒系统和shRNA工具在人乳腺癌细胞系MDA-MB-231和MCF7中过表达或敲低CPT1A,将细胞分为NC组、CPT1A组和shCPT1A组.采用transwell实验检测细胞侵袭能力.采用蛋白质印迹法(Western blot)分析细胞中过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α,PGC-1α)、ERK1/2和CPT1A蛋白的表达.采用线粒体红染色分析MDA-MB-231和MCF7细胞系的线粒体形态,并通过耗氧率分析线粒体呼吸能力.结果:与表达对照载体的细胞相比,CPT1A过表达导致MCF7细胞和MDA-MB-231细胞侵袭能力增强(P＜0.05),shCPT1A敲低导致细胞侵袭能力降低(P＜0.05).与NC组相比,CPT1A组MDA-MB-231和MCF7细胞中线粒体分支长度显著变短(P＜0.05),ERK1/2、PGC-1α表达显著增加(P＜0.05),shCPT1A组MDA-MB-231和MCF7细胞中线粒体分支长度显著变长(P＜0.05),ERK1/2、PGC-1α表达显著降低(P＜0.05).此外,与NC组相比,CPT1A组MDA-MB-231细胞基础和最大呼吸能力以及ATP产量显著增加(P＜0.05),而shCPT1A组MDA-MB-231细胞基础和最大呼吸能力以及ATP产量显著降低(P＜0.05).结论:CPT1A激活的ERK1/2-PGC-1α信号转导通路在线粒体分裂介导的乳腺癌细胞转移中发挥重要作用.