肥大细胞在青春期乳腺导管分支中的非必需性：基于Kit非依赖性遗传模型的新证据

本研究通过构建新型转基因小鼠模型（Ms4a2lsl-hDTR）和KarmaCre系统，首次在Kit非依赖性条件下证实肥大细胞（MCs）对青春期乳腺导管分支无显著影响，挑战了传统Kit突变模型的结论，为乳腺发育生物学和免疫微环境研究提供了更精准的工具和理论框架。

　　

肥大细胞与乳腺发育的争议再审视

ABSTRACT

肥大细胞（Mast Cells, MCs）作为骨髓来源的长期驻留免疫细胞，既往被认为通过释放组胺和蛋白酶参与青春期乳腺导管分支。然而，基于Kit突变小鼠的研究存在靶向性不足的缺陷。本研究通过构建条件性Ms4a2^lsl-hDTR转基因小鼠，结合Karma^Cre介导的谱系特异性敲除系统，揭示了MCs在乳腺形态发生中的非必需作用。

Graphical Abstract

青春期乳腺中MCs虽高表达CD117⁺ST2⁺标志物且54%聚集于终末乳芽（TEBs）周围，但诱导性清除实验显示：无论构成性缺失（Karma^Cre:Rosa26^lsl-DTA）或青春期特异性清除（Diphtheria toxin处理Ms4a2^lsl-hDTR），导管分支距离、TEBs/TEDs数量均与对照组无统计学差异。

1 Introduction

乳腺作为哺乳动物特有器官，其导管分支受雌激素受体α（ERα）和孕酮调控。既往Kit^Wsh模型显示MCs缺失导致分支延迟，但该模型同时影响上皮细胞Kit信号。单细胞测序证实乳腺MCs属结缔组织型，含肝素颗粒（Avidin⁺），但新型遗传工具揭示其功能冗余性。

2 Results

2.1 青春期乳腺MCs的功能状态

流式分析显示MCs在青春期（5.5周）占比仅0.02%，但呈现活跃脱颗粒状态（CD63^high占76.4%）。体外实验中，P物质刺激可诱导其30分钟内释放颗粒，证实局部功能活性。

2.2-2.4 遗传模型验证

Karma^Cre系统实现MCs>95%清除率，但Carmine染色显示：

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  3周龄：原始导管无差异

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  5.5周龄：分支前沿距离（2.1±0.3mm vs 2.0±0.4mm）

• •

  成年期：脂肪垫全覆盖无延迟

  条件性Ms4a2^lsl-hDTR模型进一步排除cDC1干扰，Diphtheria toxin处理组TEBs数量（12±2 vs 13±3）仍无变化。

3 Discussion

研究颠覆了MCs促进分支的传统认知，提出三大解释：

1. 1.

   Kit突变模型的非特异性效应

2. 2.

   其他免疫细胞（如NK细胞）的代偿机制

3. 3.

   MCs亚群功能异质性

   局限性在于未探究妊娠期肺泡化过程，但新型Ms4a2^lsl-hDTR工具为后续研究提供可能。

4 Materials and Methods

关键技术包括：

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  流式设门策略：CD45⁺CD11b^lowF4/80^-CD117⁺ST2⁺

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  双盲法分支量化：ImageJ测量淋巴结远端分支长度

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  动情周期分层：发情期MCs数量增加1.8倍（p<0.05）

这项研究为组织发育与免疫细胞的互动机制提供了范式转换证据，同时展示了精准遗传工具在解决经典争议中的决定性作用。