通过仔细控制两种蛋白质的水平，索尔克研究所的研究人员已经发现了如何在实验室中保持乳腺干细胞(那些可以形成乳腺组织的细胞)的活力和功能。这种繁殖乳腺干细胞的新能力使他们能够研究乳房的发育和乳腺癌的形成。

“我们所展示的是，我们可以从老鼠身上取出这些细胞，通过提供特定的因子来研究它们，并在实验室中对它们进行调节，”索尔克克莱顿基金会肽生物学实验室的工作人员彼得·c·格雷(Peter C. Gray)说，他与索尔克教授杰弗里·m·沃尔(Geoffrey M. Wahl)实验室的高级研究助理本杰明·t·斯帕克(Benjamin T. Spike)合作开展了这项新工作。

这项研究的结果发表在4月8日的《科学》杂志上。

乳腺干细胞可以在胎儿发育、青春期或哺乳期产生新的乳腺细胞，也可能在乳腺癌中发挥作用，因此它们代表了一个非常有前途的乳腺癌研究途径。但分离干细胞并将其保存在实验室进行研究一直很困难。

斯派克说:“之前有很多研究表明存在乳腺特异性干细胞，但实际上不可能从成年人身上大量分离出它们。”“但我们之前发现，我们可以转向早期发育，那时干细胞的比例更高。”

当研究人员使用胎儿乳房组织而不是来自小鼠的成年组织时，他们能够确定哪些细胞是干细胞，但这些细胞在培养皿中生长时会迅速发生变化。所有干细胞的一个决定性特性是，当它们分裂成两个新细胞时，它们既可以形成干细胞，也可以形成分化细胞(正在成为特定类型组织的细胞)。

斯派克和格雷在培养皿中培养乳腺干细胞，并对其进行染色，使新的干细胞呈现出与已分化的乳腺细胞不同的颜色。然后，他们开始测试ascriptO和grp78两种蛋白的作用，这两种蛋白在干细胞生物学和胚胎发育中都起着重要作用。

斯派克说:“在正常情况下，我们首先看到的细胞是黄色的——单个细胞内红绿结合的细胞——然后看到的细胞要么是红色要么是绿色，这表明我们的细胞有能力制造两种不同类型的成熟细胞。”“但当我们再次做实验并开始改变蛋白质水平时，这些细胞的比例就会变得非常不同。”

研究人员发现，当他们阻断CRIPTO时，细胞大多形成分化细胞，而不是新的干细胞。随着时间的推移，这些干细胞数量减少了，因为它们不能自我繁殖。当他们转而提高CRIPTO的水平时，干细胞集落增长，因为新干细胞的产生比分化细胞更频繁。

在对小鼠的研究中，科学家们还发现，CRIPTO可以帮助动物形成新的乳腺组织，这使得研究小组假设，CRIPTO可能是由脂肪中的附近细胞产生的，以刺激乳腺组织的生长。

在之前的一项研究中，Gray的研究小组发现GRP78蛋白在细胞表面与scripto结合并调节了scripto的功能。这促使科学家们测试GRP78是否对乳腺干细胞有影响。正如他们所怀疑的那样，当细胞表面缺乏GRP78时，它们对CRIPTO没有反应。

CRIPTO和GRP78都与癌症有关，包括乳腺癌和肺癌。科学家们认为，高水平的这两种蛋白质中的任何一种都可以通过与刺激乳腺组织生长相似的途径促进肿瘤的生长。有了分离和维持乳腺干细胞的新能力，斯派克和格雷希望他们能揭示细胞程序脚本to和GRP78激活的确切细节。在干细胞中了解这一点可以进一步了解这些蛋白质是如何参与肿瘤生长的。

此外，研究人员认为，靶向CRIPTO和grp78是理想的药物靶点，因为它们存在于细胞外，可以阻止或减缓癌症的生长。

格雷说:“现在看来，针对癌症，越来越需要多种疗法来打击不同的途径。”“我们认为，通过靶向癌症中的干细胞样细胞，靶向CRIPTO和GRP78可能是补充现有治疗方式的一种独特方式。”

资料来源:索尔克研究所