9.3.1 人正常乳腺组织上皮细胞的多样性

9.3.1 人正常乳腺组织上皮细胞的多样性

近年来,研究者利用单细胞技术对正常乳腺组织进行了分析,鉴定出多种上皮细胞亚群。乳腺上皮双层包含基底/肌上皮细胞和管腔上皮细胞,它们共同形成分支导管和终末腺泡。基底/肌上皮细胞的特点是具有收缩性和合成基底膜的能力;管腔上皮细胞由两种细胞亚型组成:能够对内分泌信号(如雌激素、孕酮和催乳素)做出反应的激素敏感细胞(hormone-sensitive cell)和能够产生乳汁的分泌性腺泡细胞(secretory alveolar cell)[42,43]。分泌性腺泡细胞和激素敏感细胞根据其体外集落形成能力,也分别被称为成熟管腔细胞(mature luminal cell)和管腔祖细胞(luminal progenitor cell)[42,43]

使用流式细胞术对基底/肌上皮细胞(CD49fhi/Ep CAM)和管腔上皮细胞(CD49f/Ep CAMhi)进行分选后进行单细胞测序分析,鉴定出三种乳腺上皮细胞类型[43]。第一群细胞为高表达肌上皮细胞功能相关的基因(CK14、CK5、ACTA2、MYLK和P63)的细胞亚群,这群细胞的基因表达特征类似于EpCAM-/CD49f基底/肌上皮细胞。第二群细胞为高表达(CK8、CK18、CK19、SLPI和PROM1)的细胞亚群,这群细胞的基因表达特征类似于EpCAM/CD49f-成熟管腔细胞。第三群细胞为高表达(CK8、CK18、SYTL2和ANKRD30A)的细胞亚群,这群细胞的基因表达特征类似于EpCAM/CD49f管腔祖细胞[43]

进一步分析发现,成熟管腔细胞可细分为高表达与产奶相关的基因(LTF)、分泌分子(SAA2)和上皮角蛋白23(CK23)的3种细胞亚群,这3群细胞主要参与乳腺分泌功能;管腔祖细胞可分为高表达激素反应基因(ESR1、PGR、ER、PR和AR)和特定细胞表面标志物(CD74)的2个亚群,这群细胞是激素敏感的乳腺上皮细胞[43]。研究者利用免疫荧光(immunofluorescence,IF)检测了成熟管腔细胞(SLPI)和管腔祖细胞(ANKRD30A)的特异性标记物,以识别它们在乳腺组织中的空间分布,发现2种上皮细胞在乳腺腺泡和导管中相邻分布[43]。(https://www.daowen.com)

位于乳腺腺泡外层的基底/肌上皮细胞也可以被进一步细分为基底细胞和肌上皮细胞2个细胞亚群。CK14是基底/肌上皮细胞的标志物,但在基底细胞群中表达差异很大:CK14高表达细胞主要定位在乳腺导管区域内的基底细胞层,而小叶基底细胞的表达较低。CK14在肌上皮细胞中表达最高,这群细胞同时高表达肌上皮细胞标志物(ACTA2)和平滑肌分化相关的基因(MYLK、MYL9和TAGLN)[43]。基底细胞的分化受到转录因子STAT3、SOX2、NANOG和KLF4调控,这群细胞存在干细胞相关信号通路的富集,提示基底细胞中存在乳腺干细胞[43]。肌上皮细胞的分化由转录因子(P63和PPARγ)、整合素(Integrin)和Paxillin信号调控[43]

值得注意的是,乳腺组织中存在基底/肌上皮细胞和管腔上皮细胞标志物共表达的细胞群。人乳房组织绝大多数区域只存在CK8/CK14-的管腔上皮细胞和CK8-/CK14的基底细胞,但同时也存在少量CK8/CK14细胞群。CK8/CK14细胞也被发现存在于小鼠胚胎乳腺干细胞中,提示这群细胞可能是乳腺干细胞或管腔祖细胞。人乳腺干细胞通常被认为具有定向分化能力,乳腺干细胞可以分化为基底/肌上皮细胞或管腔祖细胞,由管腔祖细胞进一步分化为具有乳汁分泌能力的成熟管腔上皮细胞(高表达ELF5和KIT),以及具有增殖能力的激素敏感性管腔上皮细胞[43]