摘要
背景
外周动脉疾病患者具有更高的癌症发病风险。造血干细胞和祖细胞(HSPCs)的衰老相关改变(包括炎症激活和髓系造血增强)已被证实参与心血管疾病与癌症的病理过程,但其在心血管疾病驱动的肿瘤进展中的具体作用尚不明确。
目的
本研究旨在通过观察外周缺血后肿瘤生长情况及骨髓HSPC室的变化,揭示异常造血促进癌症的潜在机制。
方法
在C57BL/6J小鼠中实施后肢缺血(HLI)或假手术后,监测乳腺癌(E0771)生长情况。通过流式细胞术评估肿瘤免疫微环境、循环免疫细胞及HSPC群体。对骨髓前体细胞进行单细胞RNA测序和染色质可及性测序,分析癌症与外周缺血共同作用下的转录组和表观遗传变化。通过骨髓移植实验验证缺血诱导的HSPCs及其髓系后代对肿瘤进展的功能性影响。
结果
外周缺血导致单核细胞和中性粒细胞输出增加而淋巴细胞减少,这种现象源于CD150hi髓系偏向性造血干细胞的比例增加。该变化与加速的癌症生长及肿瘤中髓系细胞(单核/巨噬/中性粒细胞)和调节性T细胞富集显著相关。测序分析显示,HLI与肿瘤共同作用下,单核/树突前体细胞的转录组和表观遗传特征呈现炎症(NLRP3炎症小体)及衰老相关基因(新净蛋白-1、血小板反应蛋白-1)的协同富集。骨髓移植实验证实HLI加速的肿瘤生长和髓系分化倾向具有可移植性,提示存在先天免疫反应的长期重编程。
结论
外周缺血通过诱导造血干细胞"炎性衰老"(inflammaging),造成抗肿瘤免疫的持久性失衡,从而加速乳腺肿瘤生长。
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