衰老是一种特权，但它也带来了许多健康风险，其中包括增加罹患癌症等衰老相关疾病的几率。杰克逊实验室（The Jackson Laboratory，简称JAX）的研究人员近日发布了一项具有里程碑意义的研究成果，揭示了健康乳腺组织随年龄变化的细胞、分子及基因层面的变化，并分析了这些变化如何可能促使乳腺癌的发生。
这项研究成果最近发表在《Nature Aging》期刊上，为全球科研社区提供了一个宝贵的开放资源，推动了衰老与癌症风险之间关系的深入探索。
重写衰老细胞的分子故事
研究团队利用前沿的单细胞和空间转录组学技术，比较了年轻和年长雌性小鼠乳腺组织的变化，绘制了乳腺腺体随着时间的推移如何发生变化的细胞图谱。由JAX的副教授、国家癌症研究所指定的JAX癌症中心联合项目负责人Olga Anczukόw博士共同领导的团队发现，乳腺组织中的上皮细胞、免疫细胞和基质细胞等，除了数量发生变化外，它们的分子特征也发生了明显变化。
研究表明，上皮细胞是乳腺癌的源头，它们的功能逐渐丧失，变得更容易适应环境变化，但也因此更易发生恶变。基质细胞为乳腺组织提供结构支持，它们失去了特化的身份，导致乳腺微环境出现混乱，从而可能促进肿瘤生长。免疫细胞进入衰老乳腺组织，但这些免疫细胞并未发挥保护作用，反而倾向于导致炎症和疲劳，可能助长肿瘤的发展。
衰老基因表达变化与染色质可及性变化的关联
Anczukόw及其团队首次发现了衰老相关的基因表达变化与乳腺组织中的染色质可及性之间的直接联系。染色质可及性指的是DNA在细胞核中的包装方式，影响基因的激活与沉默。染色质结构的变化可能导致涉及细胞增殖、DNA修复和免疫反应等基因的失调，这些机制已知与肿瘤生长相关。
JAX的教授、研究的共同资深作者Duygu Ucar博士表示：“这是首次将乳腺组织中衰老相关的基因表达变化与染色质可及性变化关联起来，这意味着随着乳腺细胞的衰老，染色质结构的改变可能在基因活性的调控中发挥关键作用。”
从小鼠到人类：衰老与癌症之间的共性联系
为了验证小鼠乳腺组织中的这些衰老相关分子变化是否与人类乳腺癌的风险相关，Anczuków、Ucar及其团队将小鼠数据与人类乳腺肿瘤的基因特征进行比较。研究发现，小鼠中的衰老相关分子标志物与人类乳腺癌中观察到的变化非常相似，这表明乳腺微环境的衰老可能直接与癌症风险相关，并且能提供宝贵的早期预警信号。
Brittany Angarola博士，JAX的副研究科学家和该研究的共同第一作者表示：“发现这些重叠的通路非常令人兴奋，这表明衰老相关的健康组织变化可能在肿瘤形成之前，已经为癌症的发展创造了有利的环境。”
为预防与早期检测提供路线图
这份开放访问的乳腺衰老图谱为全球科学家提供了一个重要资源，帮助他们进一步探索衰老如何影响癌症风险。研究人员可以利用这项数据集识别潜在的早期检测生物标志物，开发预防和治疗癌症的策略。
Anczuków博士表示：“这项研究不仅加深了我们对衰老与癌症关系的理解，而且为未来研究干预措施提供了基础，这些措施有可能在衰老人群中降低癌症风险。它为全球癌症患者提供了一个强有力的研究工具。”
参考文献： Brittany L. Angarola et al, Comprehensive single-cell aging atlas of healthy mammary tissues reveals shared epigenomic and transcriptomic signatures of aging and cancer, Nature Aging (2024). DOI: 10.1038/s43587-024-00751-8
编辑 ：王洪
排版：李丽
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