最近,亥姆霍茲慕尼黑中心-德國健康與環境中心Christina Scheel博士帶領的研究小組,開發出一種試驗分析方法,通過培養的人乳腺上皮細胞重建乳腺的三維組織結構。為了這個目的,研究人員使用了一種透明的凝膠,細胞在凝膠中分裂和擴散,類似于青春期的乳腺發育。具體來說,細胞分裂并產生空心管,這些空心管形成一個分支網絡,并終止于葡萄狀結構。相關研究結果發表在最近的《Development》期刊。延伸閱讀:Nature子刊:癌癥研究的突破性技術。
在一個女人的生殖期限當中,乳腺不斷地重建和更新,以保證即使在多胎后也能產奶。雖然它們的確切身份仍然是難以捉摸的,但是這種高度的細胞轉換,需要具有再生能力的細胞,即干細胞。乳腺癌細胞可以采用干細胞的特性,獲得其侵襲性的特質。為了確定乳腺癌細胞中如何會出現侵襲性特征,首先闡明正常乳腺干細胞的功能,是至關重要的。為此,Scheel帶領的研究小組提供了一種新的、強大的實驗工具。
一項“技術突破”
使用這種新開發的類器官分析方法,研究人員發現,具有再生能力的細胞,其行為是由它們環境的物理性能所決定的。該研究第一作者Jelena Linnemann解釋說:“我們能夠證明,增加凝膠的剛性,可使細胞的傳播增加,換句話說,就是浸潤性生長。研究人員已經在乳腺癌細胞中觀察到了類似的行為。我們的研究結果表明,響應物理剛性的侵襲性生長,是乳腺發育期間腫瘤進展所利用的一個正常過程。”共同作者Lisa Meixner補充說,利用這種試驗方法,我們可以探討在分子水平上有多少個過程被控制,這為制定治療策略抑制乳腺癌,提供了依據。
小型乳腺代表一種特別有價值的工具,另一個原因是因為,構建這些結構的細胞,是直接從患者組織中分離的。在本研究中,使用的是接受美學縮胸婦女的健康組織。本文共同作者Haruko Miura解釋說:“手術后,這種組織通常是被丟棄的。對我們來說,它是一種實驗的寶藏,使我們能夠找出干細胞和其他細胞在人類乳腺細胞中行為的個體差異。”
基于患者來源組織的實驗模型,構成了基礎研究和應用研究的基石。本研究負責人Christina Scheel表示,這一技術突破為許多研究項目提供了基礎,包括旨在了解乳腺癌細胞如何獲得侵襲性特質的研究項目,以及探討成人干細胞如何在正常再生中發揮作用的研究項目。
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