华人博士Nature子刊发表干细胞重要新发现:一种新的乳腺干细胞

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年2月15日 来源:生物通

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  澳大利亚Walter and Eliza Hall 医学研究所的研究人员利用先进的细胞生物学,生物信息学和成像技术,发现了乳腺中一类长期存在的干细胞,这种干细胞的作用是负责怀孕期间乳腺的生长。这一新发现的干细胞也能对“卵巢激素”孕酮和雌激素产生应答,因此可能与高危种类乳腺癌有关。

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(显微图片显示的是怀孕期间乳腺中生乳细胞(milk-producing cells)的树状排列)

生物通报道:澳大利亚Walter and Eliza Hall 医学研究所的研究人员利用先进的细胞生物学,生物信息学和成像技术,发现了乳腺中一类长期存在的干细胞,这种干细胞的作用是负责怀孕期间乳腺的生长。这一新发现的干细胞也能对“卵巢激素”孕酮和雌激素产生应答,因此可能与高危种类乳腺癌有关。

这一研究成果公布在2月13日的Nature Cell Biology杂志上,文章的通讯作者是Walter-Eliza Hall研究所的Jane E. Visvader教授,第一作者为付乃阳(Nai Yang Fu,音译)博士与Anne Rios博士,这项研究属于一个关于干细胞如何发育成乳腺组织以及乳腺癌的20年研究项目。

付博士说,“当我们观察这些干细胞中开启的基因时,发现可以根据它们基因表达差异(编码两种蛋白:Tetraspanin8 和 Lgr5)来区分这些干细胞亚群。通过分析细胞表面上Tetraspanin8和Lgr5蛋白的表达水平,我们将干细胞分成三个独立的亚群。”

此后研究组采用三维成像等多种技术深入探索了定位在乳房不同位置,具有不同功能的这三组干细胞。“其中我们聚焦于一种具有Tetraspanin8和Lgr5蛋白最高表达水平的干细胞亚型,它们位于乳头周围的‘近端’区域,”Rios博士说。

这些干细胞正常情况下处于休眠状态,就是静静地带着,不进行细胞分裂,并且在其整个生命周期中都保持住在近端区域。“但是如果它们接触到孕激素和雌激素时,这些细胞就会被激活,并可能迅速产生新的乳腺细胞,”Visvader教授说。

研究还表明,具有高水平Tetraspanin8和Lgr5蛋白的干细胞与三阴性乳腺癌中Claudin-low亚型的一种亚群癌细胞类似。

“与其它类型的乳腺癌相比,Claudin-low亚型的癌症在治疗后会出现很高的复发机会,导致患者的预后不良,”Visvader教授说。

这项研究未来也许能用于治疗Claudin-low亚型癌症患者,“我们希望这一发现可以用于了解长期存在的干细胞如何发展成癌症,也有助于未来研发更好的乳腺癌治疗方法。”

生物通:万纹)

原文摘要:

Identification of quiescent and spatially restricted mammary stem cells that are hormone responsive

Despite accumulating evidence for a mammary differentiation hierarchy, the basal compartment comprising stem cells remains poorly characterized. Through gene expression profiling of Lgr5+ basal epithelial cells, we identify a new marker, Tetraspanin8 (Tspan8). Fractionation based on Tspan8 and Lgr5 expression uncovered three distinct mammary stem cell (MaSC) subsets in the adult mammary gland. These exist in a largely quiescent state but differ in their reconstituting ability, spatial localization, and their molecular and epigenetic signatures. Interestingly, the deeply quiescent MaSC subset (Lgr5+Tspan8hi) resides within the proximal region throughout life, and has a transcriptome strikingly similar to that of claudin-low tumours. Lgr5+Tspan8hi cells appear to originate from the embryonic mammary primordia before switching to a quiescent state postnatally but can be activated by ovarian hormones. Our findings reveal an unexpected degree of complexity within the adult MaSC compartment and identify a dormant subset poised for activation in response to physiological stimuli.

 

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