美國癌癥協(xié)會估計，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險隨著年齡的增長而增加，雖然科學家們長期以來一直在研究隨著時間推移在體內(nèi)發(fā)生的細胞變化，但由圣母大學的研究人員領導的一項新研究檢查了細胞外基質(zhì) (ECM) ——提供組織生長結(jié)構(gòu)的分子和蛋白質(zhì)的潛在網(wǎng)絡——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胞的表型，”圣母大學Sheehan 家族工程學院教授、該研究的首席研究員Pinar Zorlutuna說。，發(fā)表在高級科學。“臨床數(shù)據(jù)表明，衰老是乳腺癌的一個重要危險因素，我們想調(diào)查為什么會這樣。已經(jīng)探索了細胞衰老，但我們不知道衰老對細胞外基質(zhì)有什么影響。”
Zorlutuna 和她的團隊研究了健康的年輕和年長小鼠模型的 ECM 組織，將正常乳腺上皮細胞(在乳房周圍形成薄薄的組織層的細胞)和癌細胞接種到基質(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，膠原纖維變得更細但更卷曲，并形成更致密的“網(wǎng)狀”。缺乏膠原蛋白生成會使 ECM 的完整性容易受到侵襲性腫瘤細胞的影響，而更細和更卷曲的纖維可能會導致癌細胞的轉(zhuǎn)移。
“老化基質(zhì)中的正常上皮細胞開始表達更多與乳腺癌相關(guān)的侵襲相關(guān)基因，”Zorlutuna 說。“我們確定了對這種轉(zhuǎn)變至關(guān)重要的基因，稱為賴氨酰氧化酶 (LOX)。”
在老化的 ECM 上生長的正常上皮細胞顯示出升高的 LOX 表達，阻止了健康細胞結(jié)構(gòu)的形成。在含有癌細胞的模型中，這些細胞變得更具運動性和侵襲性。當 LOX 被抑制時，該研究表明可以挽救細胞的原始表型——這意味著上皮細胞恢復正常，并且不像年輕健康的 ECM 模型那樣活動。
這些結(jié)果可以幫助科學家更好地了解衰老組織中的細胞遷移和侵襲，并為乳腺癌的預后、診斷和預防提供新的方法。Zorlutuna 說，她和她的團隊將繼續(xù)研究 ECM，因為它與癌癥的發(fā)生和進展有關(guān)。
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