众所周知，衰老会增加患癌症的可能性。目前尚不清楚的是引发癌症的细胞和分子事件。现在， Jackson 实验室（ JAX ）的研究人员创建了一个健康乳腺组织衰老的图谱，揭示了可能导致乳腺癌发展的关键细胞、分子和基因变化。这项工作研究了“衰老如何在单细胞分辨率下重新连接小鼠乳腺的转录组和表观基因组程序。”在此过程中，这项工作首次建立了衰老相关基因表达变化与乳腺中染色质可及性之间的直接联系。这篇论文还为科学界探索衰老及其在增加癌症风险中的作用提供了一个开放的资源。

研究结果发表在《 Nature Aging 》杂志上的一篇题为“ Comprehensive single-cell aging atlasof healthy mammary tissues reveals shared epigenomic and transcriptomicsignatures of aging and cancer ”的论文中。

利用单细胞和空间转录组学，研究人员将年轻的雌性小鼠与老年小鼠进行了比较，并绘制了乳腺细胞景观如何随时间变化的图谱。由 JAX 副教授、国家癌症研究所指定的 JAX 癌症中心的联合项目负责人 Olga Anczukόw 博士领导的研究小组发现，上皮细胞、免疫细胞和基质细胞——对维持健康的乳腺组织至关重要——不仅在数量上发生了变化，而且在分子身份上也发生了变化。上皮细胞排列在大多数乳腺癌发生的乳管中，表现出基因的表观遗传和转录变化，其中一些与代谢和癌症有关。为乳腺组织提供结构支持的基质细胞“下调成纤维细胞标记基因，上调衰老和癌症相关成纤维细胞标记。”免疫细胞渗透到老化的组织中，但这些细胞非但不能抵御癌症，反而容易发炎和衰竭，潜在地促进肿瘤的发展。

scRNA-seq 和 snATAC-seq 揭示乳腺衰老过程中细胞组成的变化

“我们第一次将乳腺组织中与衰老相关的基因表达变化与染色质可及性的改变联系起来，染色质可及性是控制基因活性的分子‘脚本’。” JAX 教授 Duygu Ucar 博士说，“这意味着随着乳腺细胞的衰老，染色质结构的改变可能在调节基因活性方面发挥关键作用。”

乳腺上皮细胞中（ epi ）转录组程序的年龄相关变化

为了了解小鼠这些与年龄相关的分子变化是否反映了人类患乳腺癌的风险， Anczukόw 和 Ucar 及其团队将他们的数据与人类乳腺肿瘤的基因图谱进行了比较。他们发现小鼠体内这些与年龄相关的分子特征与人类乳腺癌的模式非常相似，这表明衰老的乳腺微环境在癌症风险中起着直接的作用，可以提供有价值的警告信号。

DC 和巨噬细胞的（ Epi ）转录组景观

“发现这些重叠的通路真的很令人兴奋。” JAX 的副研究科学家 BrittanyAngarola 博士说，“这表明，在肿瘤形成之前，健康组织中与衰老相关的变化可能会创造一个更有利于癌症的环境。”

乳腺细胞间的相互作用随着年龄的增长而改变

这个开放获取的图谱为世界各地的科学家探索衰老如何影响癌症风险提供了重要资源。该数据集使研究人员能够识别用于早期检测的潜在生物标志物，并制定预防和治疗策略。

在人类衰老乳腺组织和乳腺肿瘤中发现与年龄相关的 DE 基因

“这项研究不仅促进了我们对衰老和癌症的理解，还为未来研究降低老年人患癌症风险的干预措施奠定了基础。” Anczukόw 说，“它为我们提供了一个强大的工具来帮助世界各地的癌症患者。”