美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)估計(jì)，2021 年將有 284,200 名女性新診斷出患有乳腺癌，其中 43,600 人將死于該疾病——這是女性癌癥死亡的第二大原因。
女性被診斷出患有乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)隨著年齡的增長(zhǎng)而增加，雖然科學(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)一直在研究隨著時(shí)間推移在體內(nèi)發(fā)生的細(xì)胞變化，但由圣母大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究檢查了細(xì)胞外基質(zhì) (ECM) ——提供組織生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的分子和蛋白質(zhì)的潛在網(wǎng)絡(luò)——可以觸發(fā)侵襲性癌癥相關(guān)基因。
“這是我們第一次能夠提供直接證據(jù)表明老化的 ECM 本身正在改變正常上皮細(xì)胞的表型，”圣母大學(xué)Sheehan 家族工程學(xué)院教授、該研究的首席研究員Pinar Zorlutuna說(shuō)。，發(fā)表在高級(jí)科學(xué)。“臨床數(shù)據(jù)表明，衰老是乳腺癌的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素，我們想調(diào)查為什么會(huì)這樣。已經(jīng)探索了細(xì)胞衰老，但我們不知道衰老對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)有什么影響。”
Zorlutuna 和她的團(tuán)隊(duì)研究了健康的年輕和年長(zhǎng)小鼠模型的 ECM 組織，將正常乳腺上皮細(xì)胞(在乳房周圍形成薄薄的組織層的細(xì)胞)和癌細(xì)胞接種到基質(zhì)中。
研究小組發(fā)現(xiàn)老化的 ECM 的生化成分、結(jié)構(gòu)和剛度發(fā)生了變化。隨著組織老化，蛋白質(zhì)水平和膠原蛋白生成減少，膠原纖維變得更細(xì)但更卷曲，并形成更致密的“網(wǎng)狀”。缺乏膠原蛋白生成會(huì)使 ECM 的完整性容易受到侵襲性腫瘤細(xì)胞的影響，而更細(xì)和更卷曲的纖維可能會(huì)導(dǎo)致癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。
“老化基質(zhì)中的正常上皮細(xì)胞開始表達(dá)更多與乳腺癌相關(guān)的侵襲相關(guān)基因，”Zorlutuna 說(shuō)。“我們確定了對(duì)這種轉(zhuǎn)變至關(guān)重要的基因，稱為賴氨酰氧化酶 (LOX)。”
在老化的 ECM 上生長(zhǎng)的正常上皮細(xì)胞顯示出升高的 LOX 表達(dá)，阻止了健康細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成。在含有癌細(xì)胞的模型中，這些細(xì)胞變得更具運(yùn)動(dòng)性和侵襲性。當(dāng) LOX 被抑制時(shí)，該研究表明可以挽救細(xì)胞的原始表型——這意味著上皮細(xì)胞恢復(fù)正常，并且不像年輕健康的 ECM 模型那樣活動(dòng)。
這些結(jié)果可以幫助科學(xué)家更好地了解衰老組織中的細(xì)胞遷移和侵襲，并為乳腺癌的預(yù)后、診斷和預(yù)防提供新的方法。Zorlutuna 說(shuō)，她和她的團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)研究 ECM，因?yàn)樗c癌癥的發(fā)生和進(jìn)展有關(guān)。
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