Breast sections of a 17 (left) and a 58 year old woman (right) stained for a luminal marker (green) and a myoepithelial/basal marker (red). The luminal cells lose fidelity with age which causes them to appear less luminal and more basal. High-dimensional analysis pinpointed this key age-related change in the luminal population, which may be associated with higher breast cancer risk. Credit: Jonathan K Lee in the lab of Dr. Mark LaBarge
這項研究結果以“High-Dimensional Phenotyping Identifies Age-Emergent Cells in Human Mammary Epithelia”為題發(fā)表在4月24日的《Cell Reports》雜志上，可能有助于科學(xué)家更好地理解在衰老過(guò)程中乳腺細胞的變化，從而使醫生能夠更早地發(fā)現癌癥的征兆。
DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.03.114
此前研究表明，隨著(zhù)女性年齡的增長(cháng)，她們乳房組織的組成也發(fā)生了變化?？紤]到多能祖細胞（Multipotent progenitors）能夠發(fā)育成多種類(lèi)型的細胞，并在體內積累。所以，科學(xué)家們懷疑，祖細胞的大量涌入會(huì )導致癌癥。
“我們推測，這些祖細胞的積累是導致乳腺癌易感性增加的一種機制，” City of Hope的人口科學(xué)教授Mark LaBarge說(shuō)。“我們在過(guò)去的數據中看到了這一點(diǎn)，并在最新的研究中第一次以如此高的分辨率識別到這些與年齡相關(guān)的差異。”
由卑爾根大學(xué)生物醫學(xué)教授James Lorens領(lǐng)導的國際小組研究了56名年齡在16-91歲之間女性的細胞。結果發(fā)現隨著(zhù)受試者年齡增加，多能祖細胞在乳腺組織上皮層積聚，并且會(huì )發(fā)展成有缺陷的腔細胞（luminal cells）。這些有缺陷的腔細胞看起來(lái)更像肌上皮（外）細胞，使整個(gè)管腔層的外觀(guān)不太一致。與此同時(shí)，抑制腫瘤的肌上皮細胞比例減少。
“我們能夠證明，與年齡有關(guān)的腔細胞是由有缺陷的管腔祖細胞（luminal progenitors）衍生而來(lái)的，而且它們會(huì )隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而積累。” Lorens說(shuō)，“這項研究讓我們更深入地了解隨著(zhù)年齡增長(cháng)而發(fā)生的變化，并展示了乳腺上皮組細胞的異質(zhì)性。”研究小組還識別出在衰老的乳腺細胞中出現的蛋白質(zhì)特征，他們認為這一發(fā)現可能與老年女性對乳腺癌易感性的增加有直接關(guān)系。
值得注意的是，衰老細胞的外觀(guān)變化以及這些變化所帶來(lái)的健康威脅，并非乳腺組織所特有。研究人員發(fā)現，骨髓和大腦細胞也存在類(lèi)似的年齡相關(guān)性差異。第一作者Fanny Pelissier Vatter說(shuō):“有傾斜分化和功能的干/祖細胞的積累可能是許多組織衰老的標志。”
研究人員使用算法創(chuàng )建上皮細胞表型的虛擬圖，以此分析細胞樣品的數據，并將更多相似外觀(guān)的細胞組合在一起。這些視覺(jué)分組讓研究團隊能夠識別不同年齡的乳房組織的微小變化，并指出不同的細胞是如何相關(guān)聯(lián)的。反過(guò)來(lái)，他們可以根據組織中出現的上皮細胞類(lèi)型，將女性分配到正確的年齡群中。這表明，這些細胞的差異與年齡有極強的相關(guān)性。唯一例外的是一組攜帶BRCA1基因的年輕女性的小細胞樣本，她們的細胞更接近于老年女性的細胞。
研究人員認為，這些成果可以幫助醫生們更好地了解乳腺組織及其周?chē)奈h(huán)境是如何隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而發(fā)生改變的，進(jìn)而可以預防癌癥。“繪制衰老過(guò)程中不斷變化的細胞表型，并將它們與早期癌癥表型形成關(guān)聯(lián)，可以發(fā)現潛在的干預點(diǎn)。”Lorens說(shuō)道。
責編：浮蘇
參考資料
Changes in breast tissue increase cancer risk for older women
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