研究人员揭示了一种对乳腺癌也至关重要的蛋白质在哺乳中的作用
当雌性小鼠乳腺组织的管腔细胞中的RANK 蛋白受到抑制时,它们在第一次怀孕时就不会产奶。
通常情况下,基底细胞在成年后不会产生管腔细胞,但它们在这些模型的第二次怀孕期间会产生管腔细胞,从而实现哺乳。
该研究的主要作者 Eva González-Suárez 在 2010 年发现 RANK 在乳腺癌中发挥着关键作用。
哺乳动物的产奶是有机体的一个关键过程,在进化过程中不断完善。它受到仍在研究中的复杂分子机制的调节。《自然通讯》上发表的一项新研究进一步了解了它们,因为它深入研究了一种名为 RANK 的蛋白质的作用,这种蛋白质对于乳腺的功能至关重要,也是乳腺癌的关键。
乳汁的产生发生在乳腺上皮组织中,该组织由两种主要细胞类型组成:管腔细胞和基底细胞。管腔细胞排列在乳腺导管的第一层,参与实际的产奶过程;基底细胞围绕腔细胞并引起收缩,从而在哺乳期间使乳汁流动。
值得注意的是,管腔细胞谱系和基底细胞谱系都起源于基底细胞,基底细胞在胚胎中分化为管腔细胞。然而,它们在出生后变得特化:基底细胞只产生基底细胞,而管腔细胞只产生管腔细胞。
一种与乳腺癌有关的蛋白质
这项新研究由西班牙国家癌症研究中心(CNIO)转化和转移小组负责人Eva González-Suárez领导,描述了这两种细胞谱系在怀孕和哺乳期间的行为和相互作用,以及其中的作用RANK 蛋白。
自从 González-Suárez 于 2010 年发现这种蛋白质在乳腺癌发展中发挥关键作用以来,她一直对这种蛋白质感兴趣。她的团队目前获得欧洲研究委员会 (ERC) 的资助,开发新一代抗乳腺癌药物,旨在阻断 RANK 介导的信号传导。
González-Suárez 强调,现在发表的这项研究的主要贡献是“创建了仅在腔细胞或基底细胞中抑制 RANK 蛋白的动物模型。因此,我们已经能够区分其在每种细胞类型中的功能”,这是迄今为止未知的。
研究表明,RANK 抑制对乳腺功能的影响有所不同,具体取决于小鼠是否经历了第一次或第二次怀孕,或者是否尚未怀孕。
第一次怀孕没有奶,第二次就没有奶了
当 RANK 在任何怀孕发生之前从管腔细胞中消除时,这些细胞开始异常分化为另一种负责乳汁形成的细胞,称为肺泡细胞。然而,第一次哺乳失败了,因为这些异常的肺泡细胞无法产生乳汁。
在第二次怀孕时,管腔细胞的功能更加失调。这会提醒基底细胞,基底细胞恢复了分化为管腔肺泡细胞的能力,现在能够产生牛奶。在第二次怀孕中,哺乳会变得成功。换句话说,由于基底细胞实际上表达 RANK,这种“救援作用”才发生了功能性泌乳。“基底细胞的这种双能能力可以在生理环境中产生,以恢复哺乳等重要过程”,González-Suárez 解释道。
对于负责这项研究的作者来说,“非常有趣的是,在缺乏 RANK 的情况下,管腔细胞会以异常的方式分化为肺泡细胞,即使是在尚未怀孕的雌性小鼠中也是如此。第一次和第二次怀孕期间发生的情况之间的差异也是相关的”。关于这些过程可能与人类哺乳期相似的可能性,她认为“有可能,尽管需要进一步的研究来确定它”。
该论文的主要共同作者是贝尔维特生物医学研究所 (IDIBELL) 的博士后研究员 Ana Sofía Rocha(也是该研究的共同领导者)和西班牙国家癌症研究中心的博士生 Alejandro Collado-Solé( CNIO),均来自 Eva González-Suárez 的小组。
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