12月22日，國際學術期刊Cell Stem Cell在線發(fā)表了中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（生物化學與細胞生物學研究所）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)現了乳腺干細胞與免疫微環(huán)境細胞新的相互作用，揭示了乳腺干細胞具有更強的生存能力和化療耐藥性的分子機制。

　　研究人員首先發(fā)現了在生理周期中，由于乳腺組織的微環(huán)境中發(fā)生的細胞凋亡的增多和減少，會引起有節(jié)律地、反復地自限性炎癥規(guī)律。通過單細胞轉錄組分析、體外共培養(yǎng)實驗、體內譜系示蹤實驗和遺傳學基因敲除實驗，研究人員發(fā)現細胞凋亡引起組織駐留的CD11c+巨噬細胞的激活，分泌IL1 ，從而激活Procr+干細胞的IL1R1-NF- B信號通路活性。微環(huán)境中的細胞凋亡增多時，組織中的Procr+干細胞的NF- B信號通路活性上調，一方面促進生存，另一方面抑制分化。相反，微環(huán)境中的細胞凋亡減少時，Procr+干細胞的NF- B信號通路下調，干細胞啟動分化程序，產生后代細胞，表現為產生更高比例的管腔細胞 （管腔細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，組織干細胞隨著生理周期的節(jié)律進行周期性地NF- B信號通路活性震蕩，產生的后代細胞貢獻于組織器官的穩(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，組織中更多的細胞死亡，引起CD11c+巨噬細胞活動增加，其與Procr+干細胞的交流增強，賦予了干細胞更強的存活能力，即干細胞在細胞毒性應激條件下存活，表現為化療耐藥性。最后，研究人員使用小分子化合物抑制IL1R1，可以阻斷巨噬細胞與干細胞的互作，降低干細胞在應激條件下的NF- B活性，提高了干細胞對紫杉醇治療的敏感性。

　　該研究揭示了干細胞為何具有更強的生存能力，為何具有化療耐藥性的分子機制，對開發(fā)靶向腫瘤干細胞治療策略，具有潛在的重要意義；發(fā)現了Procr+干細胞與免疫微環(huán)境細胞新的互作，并揭示了干細胞主動調控其免疫微環(huán)境的能力。

　　國科大杭州高等研究院/分子細胞卓越中心博士后劉春業(yè)為本文第一作者。分子細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許志忠教授大力幫助，得到分子細胞卓越中心公共技術服務中心動物實驗技術平臺、細胞分析技術平臺和分子生物學技術平臺支持。該項工作獲得科技部項目、中國科學院先導項目、國家基金委和新基石基金項目的大力資助。

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

乳腺干細胞與免疫微環(huán)境細胞的相互作用示意圖