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免疫细胞成为乳腺干细胞的“温床”
点击次数:77 发布时间:2019-07-23

一项新研究发现,作为免疫系统中复杂角色之一的巨噬细胞具有抚育细胞的功能,研究表明巨噬细胞在维持乳腺干细胞微环境方面发挥了重要的作用。

对于这项新成果,研究人员表示,“深入了解让乳腺干细胞存活和健康的因素,就能在这些因素出问题时提出关于乳腺癌发展的新观点。我们的这项研究指出巨噬细胞是乳腺干细胞微环境的重要组成部分。”

乳腺干细胞与癌症

干细胞是指具有成熟分化成几种不同类型细胞潜能的特殊细胞。其中乳腺干细胞有助于保持青春期和妊娠期乳房发育,这是乳腺细胞生长的两个动态周期。

干细胞有多种类型,比如用以发育成某些器官(如乳腺)细胞的干细胞,或者可以发育成体内任何类型细胞的干细胞,近年来越来越多的研究表明干细胞也会癌变,发展的肿瘤,并帮助癌症扩散到其它器官。研究表明乳腺干细胞的病变极有可能是乳腺癌发生的重要原因之一。

巨噬细胞的特殊作用

巨噬细胞是一类白细胞(white blood cell),它能通过吞噬和消化外来入侵物来抵抗感染,由此而得名(“big eater”)。这类细胞能构建一种特殊的细胞环境:干细胞微环境(stem cell niche),使干细胞保持它们的早熟状态,并且能够在需要时复制并分化为成熟细胞。

为了更好地了解乳腺干细胞如何调节乳房发育,以及如何发生癌变的过程,康教授研究组分析了巨噬细胞与乳腺干细胞相互作用的分子信号传导机制。

这些信号机制主要包括称为Notch的蛋白,以及作为信号分子受体的Dll1。此前康教授研究组曾发现,乳腺干细胞可以产生大量的Dll1。

在此基础上,研究人员敲除了小鼠中的Dll1基因,结果发现小鼠青春期乳房发育明显延迟了,而且怀孕和哺乳期间也出现了同样的情况。此外,在乳腺发育和妊娠期间,乳腺干细胞的数量也都减少了。与Dll1敲除小鼠相比,Dlll基因完整的小鼠具有更完整,再生能力更强的乳腺干细胞。

缺失Dll1的小鼠乳腺中巨噬细胞也更少,研究人员发现,Dll1与Notch2和Notch3受体的结合对于保持乳腺干细胞微环境中巨噬细胞的数量,和保持干细胞状态非常重要。

研究人员还发现,Dll1的存在与另一种称为Wnt的分子信号通路基因的表达有关。 Dll1的表达引发了巨噬细胞表达Wnt3、10和16的基因,从而进一步增强了乳腺干细胞的干细胞行为。当研究人员通过遗传或化学方法灭活小鼠乳腺中的巨噬细胞时,乳腺干细胞活性就会下降。

“我们认为由乳腺干细胞产生的信号分子Dll1能激活巨噬细胞中的信号,维持乳腺干细胞,”研究人员说,“这些乳腺干细胞和巨噬细胞的存活和功能是相互依赖的,它们通过这些细胞通讯系统进行交流。”

“发生在乳腺干细胞微环境中的‘Notch-Wnt交谈’(Notch-Wnt crosstalk,生物通注)对于乳腺的发育至关重要。这种交谈可能会影响乳腺癌,因为这些信号传导途径在乳腺癌中异常增加。”

“这项研究还提出了关于乳腺细胞和周围细胞,以及乳腺干细胞中组织驻留巨噬细胞中表达多个Wnt分子的特殊作用的几个问题。这些针对正常乳腺发育的研究可能为巨噬细胞在乳腺癌进展中的作用提供了重要线索。”

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