12月22日，國際學(xué)術(shù)期刊Cell Stem Cell在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）曾藝研究組和陳劍峰研究組的最新合作研究成果“Niche inflammatory signals control oscillating mammary regeneration and protect stem cells from cytotoxic stress”。該研究發(fā)現(xiàn)了乳腺干細(xì)胞與免疫微環(huán)境細(xì)胞新的相互作用，揭示了乳腺干細(xì)胞具有更強(qiáng)的生存能力和化療耐藥性的分子機(jī)制。

　　研究人員首先發(fā)現(xiàn)了在生理周期中，由于乳腺組織的微環(huán)境中發(fā)生的細(xì)胞凋亡的增多和減少，會(huì)引起有節(jié)律的、反復(fù)的自限性炎癥規(guī)律。通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析、體外共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、體內(nèi)譜系示蹤實(shí)驗(yàn)和遺傳學(xué)基因敲除實(shí)驗(yàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡引起組織駐留的CD11c+巨噬細(xì)胞的激活，分泌IL1 ，從而激活Procr+干細(xì)胞的IL1R1-NF- B信號(hào)通路活性。微環(huán)境中的細(xì)胞凋亡增多時(shí)，組織中的Procr+干細(xì)胞的NF- B信號(hào)通路活性上調(diào)，一方面促進(jìn)生存，另一方面抑制分化。相反，微環(huán)境中的細(xì)胞凋亡減少時(shí)，Procr+干細(xì)胞的NF- B信號(hào)通路下調(diào)，干細(xì)胞啟動(dòng)分化程序，產(chǎn)生后代細(xì)胞，表現(xiàn)為產(chǎn)生更高比例的管腔細(xì)胞 （管腔細(xì)胞在生理周期的形態(tài)變化中更容易發(fā)生凋亡和被損耗）。在正常生理狀態(tài)下，組織干細(xì)胞隨著生理周期的節(jié)律進(jìn)行周期性的NF- B信號(hào)通路活性震蕩，產(chǎn)生的后代細(xì)胞貢獻(xiàn)于組織器官的穩(wěn)態(tài)維持和再生。在病理狀態(tài)下，例如在使用化療藥物紫杉醇時(shí)，組織中更多的細(xì)胞死亡，引起CD11c+巨噬細(xì)胞活動(dòng)增加，其與Procr+干細(xì)胞的交流增強(qiáng)，賦予了干細(xì)胞更強(qiáng)的存活能力，即干細(xì)胞在細(xì)胞毒性應(yīng)激條件下存活，表現(xiàn)為化療耐藥性。最后，研究人員使用小分子化合物抑制IL1R1，可以阻斷巨噬細(xì)胞與干細(xì)胞的互作，降低干細(xì)胞在應(yīng)激條件下的NF- B活性，提高了干細(xì)胞對(duì)紫杉醇治療的敏感性。

　　該研究揭示了干細(xì)胞為何具有更強(qiáng)的生存能力，為何具有化療耐藥性的分子機(jī)制，對(duì)開發(fā)靶向腫瘤干細(xì)胞治療策略，具有潛在的重要意義；發(fā)現(xiàn)了Procr+干細(xì)胞與免疫微環(huán)境細(xì)胞新的互作，并揭示了干細(xì)胞主動(dòng)調(diào)控其免疫微環(huán)境的能力。

　　國科大杭州高等研究院/分子細(xì)胞卓越中心博士后劉春業(yè)為本文第一作者。分子細(xì)胞卓越中心曾藝研究員和陳劍峰研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到多倫多大學(xué)許志忠教授大力幫助，得到分子細(xì)胞卓越中心公共技術(shù)服務(wù)中心動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)、細(xì)胞分析技術(shù)平臺(tái)和分子生物學(xué)技術(shù)平臺(tái)支持。該項(xiàng)工作獲得科技部項(xiàng)目、中國科學(xué)院先導(dǎo)項(xiàng)目、國家基金委和新基石基金項(xiàng)目的大力資助。

　　文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590923004290?via%3Dihub

乳腺干細(xì)胞與免疫微環(huán)境細(xì)胞的相互作用示意圖