建立乳房组织来帮助了解乳腺癌
乳腺癌研究今天发表了一项研究，调查乳腺组织的生长，以及是否能在实验室中成功生长。 乳腺癌是女性最常见的癌症。每年造成50多万人死亡。然而，人们对乳腺癌是如何开始以及如何发展成异常组织的还不是很了解。 在正常乳腺发育和癌症中，细胞的行为方式有很多相似之处。理想情况下，人们希望有合适的正常乳房发育和功能的实验室模型，以解释癌症形成和发展过程中出现的问题。 3 d文化模型 培养细胞的使用对于解释动物生物学的工作原理至关重要。不幸的是，组织培养皿并不理想，因为从组织中分离出来的细胞最终被拉伸成薄片，而它们在培养皿中的局部环境非常僵硬。 许多组织是柔软的，细胞总是以复杂的三维结构排列。所以在培养皿中，从组织中分离出来的细胞经常失去它们的正常功能，并且经常死亡。然而，软3D文化模型极大地改变了这一局面。 几十年前我们就知道，在这些3D条件下，细胞可以形成类似组织的结构。乳腺细胞也会产生它们应该产生的特殊蛋白质，比如乳蛋白，它们也会持续相当长的时间。 乳房组织架构 乳腺组织由一个由中空管组成的分支网络构成，这些中空管内衬着“腔”上皮细胞，周围环绕着“肌上皮”基底细胞。除此之外，“基质”细胞形成组织周围的结构，使其具有坚固性。当母亲分娩时，一些管腔细胞形成球形肺泡，从而产生乳汁。然后，肌上皮细胞将牛奶挤进导管，导管将牛奶输送到婴儿的乳头。 新的研究已经开发出新型的3D支架，可以让人类乳腺细胞形成并扩展成复杂的组织状导管结构，类似于在人体中发现的那些结构。事实上，在这项研究中，人造凝胶已经被制造出来，可以模拟乳腺组织的环境。 发生了什么? 从接受缩小乳房成形术的妇女中分离出乳腺细胞。然后将它们加入到一种叫做层粘连蛋白和纤维连接蛋白的细胞外蛋白混合物中，以及透明质酸和生长因子(胰岛素、表皮生长因子、氢化可的松)。 加入胶原蛋白形成固体凝胶。细胞被留在37ºC生长和延长为2周导管。 这些细胞组织起来，形成了与组织中类似的分枝结构。人类的乳腺细胞以前从未以这种方式生长过，而且出现的培养物在外观上相当惊人。 3D支架使细胞形成类似于乳腺的管状结构，不同的细胞群表达每种细胞类型的标记物，细胞被正确定位。此外，试管还显示出激素敏感性。事实上，它们可以在刺激乳汁分泌的激素作用下变空，从而使乳汁流动，它们还可以制造乳脂。 这项工作还探索了分支是如何形成的。以前认为腔细胞通过在分支顶端施加一个膨胀力来驱动分支。然而，现在看来，在分支顶端有一两个所谓的“先导”干细胞伸向周围的组织，并对其进行改造，以促进分支的延伸。 这意味着什么? 有了这种新的培养技术，研究人员将能够利用它来探索试管的形成和泌乳乳房的发育是如何真正发生的。重要的是，他们也将开始使用它来了解更多关于乳腺癌的问题，以及乳腺癌组织的结构是如何变得异常的。 在我们自己的工作中，我们感兴趣的是乳房密度(可以在乳房x光片中看到)、组织机械硬度的相关变化，以及这可能如何导致癌症。因此，该模型也可能帮助我们确定乳腺癌中出现了什么问题，以及该组织中细胞外硬度的增加如何增加患乳腺癌的风险。
