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干细胞如何与乳腺癌细胞相互作用

导读研究人员已经研究了人类间充质干细胞(hMSCs)和乳腺癌细胞如何相互作用并相互影响彼此的侵袭性,这一概念此前使科学家感到困惑。hMSC存在

研究人员已经研究了人类间充质干细胞(hMSCs)和乳腺癌细胞如何相互作用并相互影响彼此的侵袭性,这一概念此前使科学家感到困惑。

hMSC存在于骨髓中,对于再生和修复体内受损区域非常重要,因为它们可以分化为多种细胞类型,包括制造骨骼,软骨,肌肉和脂肪的细胞。

癌症研究人员将注意力转向了hMSC,因为当它们出现在体内并与癌细胞相互作用时,它们会自然地转移到肿瘤中。

他们特别渴望了解hMSC是否可以与细胞相互作用以预防“继发性乳腺癌”,因为这种类型的癌症是无法治愈的。

继发性乳腺癌是指乳腺癌中的原发性癌细胞通过血液或淋巴系统扩散到附近的组织(如肺,骨骼和肝脏)时发生的过程,即“转移”。

尽管hMSCs自然吸引了这些“侵袭性”癌细胞,但这些细胞之间如何相互作用和相互影响尚不清楚,并且以前的研究结果也有所不同,有人发现hMSCs促进了转移,而另一些人则认为它们减少了转移。

该研究集中于MDA-MB-231 –一种以极高侵袭性着称的乳腺癌细胞系。

研究发现,hMSC大大降低了MDA-MB-231乳腺癌细胞的侵袭性。但是,此研究与以前的研究不同,因为它使用了3D模型。

大多数科学家研究通过在小鼠体内生长肿瘤或通过使用2D单层培养物(在受控条件下在平板中并排并排培养的细胞)来与癌细胞相互作用。由于微环境的差异,在小鼠体内

(体内)不断增长的癌症不能代表人类所发生的事情,而二维模型也有其局限性,因为肿瘤不是扁平的,而是3D且周围都是触摸细胞它们,而不仅仅是侧面的那些。

这项研究的共同作者Mhairi Morris博士对此进行了描述,他在2D模式下对肿瘤进行建模就像是“踢足球并排躺在地面上-可能但很垃圾”。

通过3D建模癌症,研究人员可以观察癌细胞如何与它们接触的所有细胞表面相互作用,从而更准确地了解人体内发生的情况。

在莫里斯博士以及拉夫堡大学hMSCs专家Liz Akam博士的指导下,博士生Mj Brown开发了3D模型,使她能够探索hMSCs与MDA-MB-231乳腺癌细胞之间的关系。

布朗通过将hMSC细胞与癌细胞混合(“共培养”)并将其从组织培养皿的盖子中悬浮,从而创造了3D球形肿瘤。

一旦形成“球体”,它们就会被嵌入到类似于果冻状的基质中,该基质模仿乳腺癌细胞在体内的环境。

在五天的时间内,通过测量细胞进入基质的投射长度(一种已知的细胞浸入量),观察到浸润的变化,并且发现与hMSC混合后癌细胞的浸润性降低。

结果为癌细胞和干细胞如何在体内相互作用提供了新证据,并进一步凸显了3D模型的有效性。

这项研究对从事该领域的科学家来说也很重要,因为在确定最佳的共培养条件以制备球体的同时,布朗发现了血清的来源-一种添加到细胞培养基中的补充剂,其中包含必要的蛋白质混合物,有助于细胞生长的激素和其他生长因子–对所研究细胞的生长具有重大影响。

布朗说:“继续研究3d系统中hMSC与癌细胞之间的相互作用对于进一步了解这种关系以及肿瘤微环境对转移的影响至关重要。

“使用3D模型(例如本研究中使用的模型)为研究体外关系提供了机会,并且可以进行间充质干细胞驱动的乳腺癌细胞转移的生化调节的新研究。

“我希望我的研究能够使我们进一步了解hMSC与乳腺癌细胞之间的关系,以便开发出预防乳腺癌转移的新治疗方法。”

布朗已经在这项研究的基础上,研究运动在hMSC与乳腺癌细胞之间的关系以及体育锻炼是否可以进一步降低侵袭性方面所起的作用。

“体外建模的未来将是三倍甚至更多!–尺寸,我们很高兴能在此方面进行独特的尝试–将乳腺癌细胞与hMSCs共同培养,并观察运动对这种相互作用的影响。”莫里斯博士总结说。

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