新图谱揭示了衰老对乳腺组织和癌症风险的影响

乳腺组织老化的分子图谱揭示关键机制

衰老是一种特权，但它也带来了风险——包括患与年龄有关的疾病（包括癌症）的可能性增加。

　　

衰老是一种特权，但同时也带来了风险——包括患与年龄相关的疾病（包括癌症）的可能性增加。杰克逊实验室（JAX）的研究人员创建了一个具有里程碑意义的图谱，揭示了健康乳腺组织如何衰老，并揭示了可能导致乳腺癌发展的关键细胞、分子和基因变化。他们的研究成果最近发表在《Nature Aging》杂志上，为科学界探索衰老及其在增加癌症风险中的作用提供了宝贵的开放资源。

重写老化细胞的分子故事
利用尖端的单细胞和空间转录组学技术，研究人员比较了年轻雌性小鼠与老年小鼠，并绘制了乳腺细胞景观随时间的变化。由JAX副教授、国家癌症研究所指定的JAX癌症中心联合项目负责人Olga Anzuk博士共同领导的研究小组发现，上皮细胞、免疫细胞和基质细胞——这些对维持健康的乳腺组织至关重要的细胞——不仅在数量上发生了变化，而且在分子身份上也发生了变化。

乳管内的上皮细胞是大多数乳腺癌的起源，它们失去了原有的功能特征，变得更加能够应对变化，但也更容易发生恶性转化。

为乳腺组织提供结构支持的基质细胞失去了其特殊特性，形成了一个可能促进肿瘤生长的混乱微环境。

免疫细胞渗透到老化的组织中，但这些细胞并非用于预防癌症，而是容易发生炎症和耗竭，从而潜在地促进肿瘤的发展。

不仅如此，Anzuk博士及其团队首次建立了衰老相关基因表达变化与乳腺染色质可及性之间的直接联系，即DNA在细胞核内堆积的紧密程度或松散程度。这影响了哪些基因可以被激活或关闭。例如，染色质结构的改变可能导致参与细胞增殖、DNA修复和免疫反应的基因失调，这些机制已知会促进肿瘤生长。

“我们首次将乳腺组织中与衰老相关的基因表达变化与染色质可及性的改变联系起来，染色质可及性是控制基因活性的分子‘脚本’。这意味着随着乳腺细胞的衰老，染色质结构的改变可能在调节基因活性方面起着至关重要的作用。”JAX教授、该研究的资深作者之一Duygu Ucar博士说。

从小鼠到人类：一个共同的癌症联系
为了了解这些与年龄相关的分子变化是否反映了人类乳腺癌的风险，Anzuk博士和Ucar及其团队将他们的数据与人类乳腺肿瘤的基因图谱进行了比较。他们发现小鼠中这些与年龄相关的分子特征与人类乳腺癌的模式非常相似，这表明衰老的乳腺微环境在癌症风险中起着直接作用，并可能提供有价值的预警信号。

“发现这些重叠的通路真的很令人兴奋，”JAX副研究科学家、该研究的第一作者之一Brittany Angarola博士说，“这表明健康组织中与衰老相关的变化可能会在肿瘤形成之前创造一个更有利于癌症的环境。”

预防和早期发现路线图
这一开放获取的图谱为全球科学家探索衰老如何影响癌症风险提供了重要资源。该数据集使研究人员能够识别潜在的早期检测生物标志物，并制定预防和治疗策略。

“这项研究不仅促进了我们对衰老和癌症的理解，而且为未来研究降低老年人患癌症风险的干预措施奠定了基础，”Anzuk博士说，“它为我们提供了一个强大的工具，帮助世界各地的癌症患者。”