美国癌症协会估计，2021年将有28.42万女性新被诊断出患有乳腺癌，4.36万人将死于该疾病——这是女性癌症死亡的第二大原因。
女性患乳腺癌的风险随着年龄的增长而增加，但是科学家们长期以来一直在研究体内随着时间的推移发生的细胞变化，一项由圣母大学的研究人员领导的新研究检查了细胞外基质(ECM)是如何为组织生长提供结构的分子和蛋白质的潜在网络可以触发侵袭性癌症相关基因。
“这是我们第一次能够展示衰老的ECM本身改变正常上皮细胞表型的直接证据，”圣母大学希恩家族工程教授和这项研究的首席研究员Pinar Zorlutuna说，该研究发表在《先进科学》杂志上。“临床数据显示，衰老是乳腺癌的一大风险因素，我们想要研究这是为什么。细胞老化已经被探索，但我们不知道的是老化对细胞外基质有什么影响。”
Zorlutuna和她的团队在健康的年轻和年老的老鼠模型中研究了ECM组织，在基质中植入正常的乳腺上皮细胞(在乳腺周围形成一层薄薄的组织)和癌细胞。
研究小组发现，老化的ECM的生化成分、结构和硬度发生了变化。随着组织的老化，蛋白质水平和胶原蛋白的生成减少，胶原纤维变得更薄，但卷曲，并形成一个更密集的“网”。胶原生成的缺乏会使ECM的完整性容易受到肿瘤细胞的侵袭，而更薄和卷曲的纤维可能有助于癌细胞的转移。
“老化基质中的正常上皮细胞开始表达更多与乳腺癌相关的侵袭性基因，”Zorlutuna说。“我们发现了对这种转变至关重要的基因，叫做赖氨酸氧化酶(LOX)。”
在老化的ecm上生长的正常上皮细胞表达LOX升高，阻止了健康细胞结构的形成。在含有癌细胞的模型中，这些细胞变得更加活跃和侵袭性。当LOX被抑制时，研究表明细胞的原始表型可以被挽救——这意味着上皮细胞恢复正常，并变得不像在年轻和健康的ECM模型中那样活跃。
这一结果可以帮助科学家更好地理解衰老组织中的细胞迁移和侵袭，并为乳腺癌的预后、诊断和预防提供新的方法。Zorlutuna说，她和她的团队将继续研究ECM，因为它与癌症的起始和进展有关。
Zorlutuna是圣母大学哈珀癌症研究所的附属成员，精确健康和纳米科学技术研究所。
该研究的共同作者包括Gokhan Bahcecioglu、Ian Guldner、Erin Howe、M. Sharon Stack、圣母大学的Yue Xiaoshan和Siyuan Zhang，以及印第安纳大学的Harikrishna Nakshatri。
美国国立卫生研究院、瓦尔特癌症基金会和圣母大学哈珀癌症研究所资助了这项研究。
参考:
Gokhan Bahcecioglu, Xiaoshan Yue, Erin Howe, Ian Guldner, M. Sharon Stack, Harikrishna Nakshatri, Siyuan Zhang, Pinar Zorlutuna。老化的乳腺细胞外基质驱动乳腺上皮细胞侵袭和癌症 像表型。先进的科学,2021;2100128 DOI: 10.1002 / advs.202100128
