Ændret ekspression af en formodet progenitorcelle markør DCAMKL1 i rotten maveslimhinden i regenerering, metaplasi og dysplasi

Ændret udtryk for en formodet stamcelle markør DCAMKL1 i rotter maveslimhinden i regeneration, metaplasi og dysplasi
abstrakt
Baggrund
Doublecortin og calcium /calmodulin-afhængig protein kinase-like-1 (DCAMKL1) er en kandidat markør for progenitorceller i den gastrointestinale slimhinde. Afstamningsceller i maveslimhinden er afledt af progenitorceller, men denne proces kan ændres efter skade. Derfor har vi udforsket DCAMKL1 udtryk under patologiske tilstande.
Metoder
en immunhistokemisk analyse blev udført på rotter maven med akut overfladisk skade, kronisk mavesår, intestinal metaplasi og dysplasi.
Resultater
DCAMKL1 blev udelukkende udtrykt i umodne hvilende celler i landtangen af ​​normale fundiske kirtler, hvor formodede stamceller menes at opholde sig. DCAMKL1-positive celler og prolifererende celler kaste ind i lumen efter overfladisk skade og re-fremgik det regenerative proces, hovedsagelig i den overfladiske slimhinde. I den marginale slimhinde omkring den aktive sår, parietal og vigtigste celler mindsket, foveolar hyperplasi var indlysende, og trefoil faktor familie 2 (TFF2) /spasmolytisk polypeptid-udtrykkende metaplasi (SPEM) opstod ved kirtel base. DCAMKL1 celler genopstod i den dybe slimhinde sammenstillet med Spem og prolifererende celler. I den helbredende sår, den TFF2 cellepopulationen udvidet og syntes at redifferentiate til ledende celler, medens prolifererende celler og DCAMKL1 celler optrådte over og under TFF2 celler til at fremme heling. SPEM banke og PCNA-celler forøget i intestinalized slimhinde, og DCAMKL1 blev udtrykt i nærheden af ​​de PCNA-celler i den dybe slimhinde. DCAMKL1, PCNA og TFF2 blev udtrykt i forskellige dysplastiske celler foring udvidede kirtler nær SPEM.
Konklusion
ultrastrukturelle udseende DCAMKL1-positive celler og udtrykket mønstre af DCAMKL1 i normale og patologiske tilstande indikerer, at cellerne tilhører en progenitorcellepopulationen. DCAMKL1 udtryk er tæt forbundet med TFF2 /Spem celler efter skade. DCAMKL1 celler genbefolke tæt på prolifererende, hyperplastiske, metaplastiske og dysplastiske celler, og stamfader zone skifter efter de patologiske omstændigheder.
Baggrund
muse og human gastrisk enhed viser monoklonalt omdannelse, hvilket indikerer tilstedeværelsen af ​​multipotente stamceller [ ,,,0],1, 2]. Elektronmikroskopisk autoradiografi i mus har betydet, at granula-fri celler i landtangen fungere som multipotente stamceller [3]. Differentiering og migration processer cellelinier kan ændres ved skade. Den progenitorceller zone i isthmus let beskadiget af intraluminale ethanol, non-steroide anti-inflammatoriske lægemidler eller Helicobacter pylori
(H. pylori
). Kronisk betændelse i maven kan føre til atrofi og specialiseret celletab som mærkbare konsekvenser af vævsspecifik progenitorcelle skade eller tab. Dog er opførslen af ​​stamceller efter akut eller kronisk slimhinde skader og mekanismen for genopretning af disse celler under slimhinden regenerering ikke godt forstået.
Stamcelle population er vigtig i vedligeholdelse og regenerering af mavens epitel, men på lang levede progenitorceller er i risiko for at akkumulere mutationer, der fører til cancer [4]. Neoplasi kan følge cellulær metaplasi som følge af kronisk inflammation og reparation. Imidlertid har ikke udført præcis analyse af den rolle og ændring af progenitorceller i sekvensen for gastritis-metaplasi-dysplasi-cancer, hovedsagelig på grund af mangel af adskilte stamceller markører i maven.
Musashi-1, en markør af progenitor celler i muse tyndtarmen, ikke udtrykkes i formodede stamceller, men findes i parietalceller i rotten fundiske tange [5]. Den villin-1 promotor /enhancer fragment er en markør af mulige gastriske progenitorceller i isthmus pylorus kirtler [6]. En slægt undersøgelse viste, at den intestinale stamcelle markør Lgr5 udtrykkes i bunden af ​​potentielle fundiske og pylorus kirtler i neonatal maven, mens udtryk i voksen overvejende var begrænset til bunden af ​​pylorus kirtler [7]. Der er således ingen konkrete markører for stamceller hos voksne fundiske kirtler.
DCAMKL1 er et af produkterne af Gene ontogeni-berigede transkripter fundet i sammenligning med muse gastriske og tyndtarmen progenitor datasæt [8]. Immunohistokemisk analyse under anvendelse af et DCAMKL1 antistof afslørede enkelt cellefarvning i tarm crypt sektioner ved eller nær position 4 og i gastriske Isthmus celler [8]. Efter den første rapport, blev specifik lokalisering af DCAMKL1-udtrykkende celler i en stamcelle niche vist i tyndtarmen hos mus [9, 10] og i tyktarmen hos mus og mennesker [11, 12], hvorimod DCAMKL1 blev co-udtrykt med Musashi -1 i parietalceller i maven af ​​mus [13].
det første mål for denne undersøgelse var at bestemme, om DCAMKL1 er en markør for progenitorceller med rotter maven. Det andet formål var at belyse de tidsmæssige og rumlige mønstre i forekomsten af ​​celler specifikt udtrykker DCAMKL1 under flere gastriske patologiske tilstande.
Metoder
Animal Forberedelse
Alle dyr protokoller blev godkendt af Udvalget for Keio University Animal Research. Wistar hanrotter, der vejer ca. 200 g, blev fastet i 24 timer med fri adgang til vand. At producere akut overfladisk skade i fundiske slimhinde blev absolut ethanol (1 ml) instilleres i maven ved gastrisk intubation. At producere kroniske dybe sår, blev 20% eddikesyre (50 pi) injiceres i fundiske submucosa af den forreste væg med en mikrosprøjte. Rotterne blev aflivet 3 dage og 1, 2 og 3 uger efter eddikesyre injektion.
Fremgangsmåde til induktion intestinal metaplasi i rotter maveslimhinden er blevet beskrevet andetsteds [14, 15]. Kort beskrevet rotter modtog to X-ray doser på 10 Gy hver og blev aflivet 6 måneder efter bestråling. Fremgangsmåden til induktion dysplasi hos rotter maveslimhinden er også blevet beskrevet andetsteds [14]. Kort beskrevet blev 50 ug /ml N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidin (MNNG) (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI) givet til rotter ad libitum Salg i 4 måneder.
Antistoffer
kanin-anti-DCAMKL1 immunoglobulin (Ig) G (Abcam, Cambridge, UK; slutfortynding 1: 100), muse-anti-prolifererende cellekerneantigen (PCNA) IgG (DAKO, Carpinteria, CA, klar til brug), kanin-anti -PCNA IgG (Abcam; 1: 200), muse-anti-H + /K + - adenosintriphosphatase (ATPase) α subunit IgG (Research Diagnostics Inc. Flandern, NJ, 1: 200), får anti -pepsinogen II IgG (USA biologiske, Swampscott, MA; 1: 100), muse-anti-MUC6 IgM (Kanto Kagaku, Tokyo; 1: 100), muse-anti-MUC5AC IgG (Abcam; 1: 100), muse anti- TFF2 IgM (Abcam; 1: 200), marsvine-anti-histidin-decarboxylase (HDC) IgG (ARP, Belmont, MA; 1: 100), gede-anti-ghrelin IgG (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, 1: 100 ), og muse-anti-somatostatin IgG (Biomeda, Foster City, CA; 1:25) blev anvendt som primære antistoffer
Histologisk analyse
maven væv blev fikseret i 10% neutral-pufret formalin natten over, og derefter. indlejret i paraffin og snittet (4 um). Snittene blev farvet med hematoxylin og eosin (H &E) under anvendelse af standardteknikker. Periodsyre-Schiff (PAS) -Alcian Blue-farvning blev udført for at detektere mukøse celleslægter.
Til immunohistokemisk analyse blev paraffinindlejrede sektioner afparaffineres og forbehandlet med en passende procedure hentning for hvert antigen. Snit blev inkuberet i 0,3% H 2O 2 i methanol i 10 minutter for at inaktivere endogen peroxidase og derefter vasket med phosphatbufret saltvand (PBS) indeholdende 0,1% Tween 20 (PBST). Efter inkubering med blokerende opløsning (Block Ace, Dainippon Seiyaku, Tokyo, Japan) i 10 minutter, blev sektionerne inkuberet med et primært antistof i 1 time ved stuetemperatur. Derefter blev hvert trin efterfulgt af vask 3 gange med PBST i 3 minutter. Snittene blev inkuberet med HP-konjugeret IgG eller IgM i 40 minutter. De mærkede celler blev farvet brun med 3,3'-diaminobenzidin-hydrochlorid (DAB) med en DAB reagenssæt (DAKO), og derefter kontrastfarvet med Mayers hæmatoxylin.
For dobbelt-farve immunfarvning, blev en indirekte immunoalkaline fosfatase metode anvendes efter den indirekte immunperoxidase procedure beskrevet ovenfor. Efter omsætning med DAB blev sektionerne inkuberet med en anden primært antistof i 1 time efterfulgt af inkubering med ALP-konjugeret IgG eller IgM i 40 minutter. De mærkede celler blev farvet blå med en ALP substratkit III (Vector blå, Vector Laboratories, Burlingame, CA).
For antigen hentning af pepsinogen II og MUC6, proteinase K (DAKO) blev påført topisk på de afparaffinerede sektioner for 6 minutter. For antigen genfinding af PCNA (muse-IgG), blev sektionerne opvarmet i destilleret vand i en autoklave i 10 minutter. For antigen genfinding af MUC5AC blev snittene opvarmet i citratpuffer i en autoklave i 10 minutter. Ingen procedure antigen hentning blev brugt til DCAMKL1, H + /K + -. ATPase, PCNA (kanin IgG), TFF2, HDC, ghrelin eller somatostatin farvning
Scoring af DCAMKL1 Cells og PCNA Cells
Sektioner der undergik dobbelt-farve immunfarvning under anvendelse DCAMKL1 og PCNA blev analyseret for at bestemme antallet af immunofarvede celler. Snit blev anvendt fra 5 rotter, og 10 well-orienterede gastriske enheder blev analyseret i hver sektion.
Electron Microscopy
Pre-embedding immunoperoxidase elektronmikroskopi blev udført som følger. Små stykker af friske prøver fra den gastriske corpus af ubehandlede rotter blev fikseret i 4% paraformaldehyd i 24 timer, efterfulgt af fiksering i 0,1% glutaraldehyd og 4% paraformaldehyd i 1 time. Cryostatsektioner (6 um) blev fremstillet og inkuberet med anti-DCAMKL1 antistof i 48 timer, efterfulgt af inkubation med HP-konjugeret anti-kanin IgG i 24 timer. Snittene blev derefter fikseret med 0,5% glutaraldehyd i 5 minutter, omsættes med DAB, post-fikseret med 2% osmiumtetroxid, dehydreret gennem en gradueret ethanolserie, og indlejret i epoxyharpiks. Ultratynde snit blev skåret med en ultramikrotom og farvet i uranylacetat opløsning og bly citratopløsning. Prøverne blev undersøgt ved anvendelse af et transmissionselektronmikroskop (JEM-1200EX, JEOL, Tokyo, Japan). Search Results Salg Normal fundiske Gland
DCAMKL1-udtrykkende celler blev fordelt i den øverste tredjedel af normale fundiske kirtler, i en region kaldet isthmus (figur 1A). I elektronmikroskopi blev DCAMKL1-celler også fundet i isthmus (figur 1B, a). Den DCAMKL1 celle var mindre end parietalcellerne, som var rig på mitokondrier, og manglede de sekretoriske granula set i det endokrine celle (Figur 1B, b). DCAMKL1 immunreaktivitet blev fundet diffust i cytoplasmaet, hvilket giver en høj nucleocytoplasmic forhold (figur 1B, C). DCAMKL1 celler var til stede i epitelceller foringer, da cellerne havde desmosomer i krydset med tilstødende epitelceller (figur 1B, d). De DCAMKL1 celler havde en umoden udseende med få mitochondrier, vesikler eller sekretoriske granula (figur 1B, C og 1B, d). Figur 1 Fordeling og ultrastruktur DCAMKL1-udtrykkende celler i normal rotte maven. (A) En lysmikroskopi, der viser placeringen af ​​DCAMKL1 celler i fundiske slimhinde. Skala: 100 um. Det indsatte viser en forstørret afbildning af det skitserede område A. Scale: 10 um. (B) Transmission elektronmikrofotografier. (A, c) Ultratynde snit uden kontrastfarvning. (B, d) Ultratynde sektioner med kontrastfarvning. (A) DCAMKL1 celler i fundiske kirtel. Skala: 2 um, forstørrelse × 5600. (B) DCAMKL1 celle (D) var mindre end parietalcellen (P), som var rig på mitokondrier, og manglede de sekretoriske granula set i det endokrine celle (E). Målestok: 2 um, forstørrelse x 7000. (C) DCAMKL1 farvning var overvejende cytoplasmatisk. Målestok: 1 um, forstørrelse x 14400. (D) Pilehoveder indikerer desmosomes. Den hvide pil viser DCAMKL1 immunoreaktivitet. Målestok:. 2 um, forstørrelse x 8400
Dernæst sammenlignes fordelingen af ​​DCAMKL1 celler med dem for kendte epiteliale cellelinier. DCAMKL1 celler blev blandet med prolifererende celler mærket af PCNA i isthmus (figur 2a), men ingen DCAMKL1 celler indeholdt PCNA. DCAMKL1 celler opholdt nedenfor foveolar celler (farvet med Alcian blå, figur 2b) og over slimhinder hals celler (farvet med MUC6 og TFF2, figur 2c, d). Parietalcellerne og vigtigste celler i tangen var tilstødende til DCAMKL1 celler, men DCAMKL1 celler ikke coudtrykke H + /K + -ATPase eller pepsinogen (figur 2e, f). DCAMKL1 celler blev også adskilt fra endokrine celleafstamninger. Den DCAMKL1 cellepopulationen var fjernt fra enterochromaffin-lignende celler, som hovedsagelig blev fordelt i fundiske base (Figur 2g). Et flertal af A-lignende celler boede i fundiske base med nogle fordelt i landtangen men adskiller sig fra DCAMKL1 celler (Figur 2h), og D-celler tydeligt adskilte sig fra DCAMKL1 celler (Figur 2i). Figur 2 Dobbelt-farve immunfarvning viser lokalisering af DCAMKL1-udtrykkende celler og epitelceller cellelinier omfattende prolifererende celler med PCNA-mærkede kerner (a), Alcian Blue-farvede foveolar celler (b), MUC6-farvet mukøse hals celler (c), TFF2 -stained mukøse hals celler (d), H + /K + -ATPase-farvede parietalcellerne (e), pepsinogen II-farvede ledende celler (f), HDC-farvet enterochromaffin-lignende celler (g), ghrelin-farvet A- lignende celler (h), og somatostatin-farvede D-celler (i). Skalaer: 100 uM. Indsættelsen i (e) viser et forstørret billede af den skitserede område. Bemærk, at DCAMKL1 celler adskiller sig fra parietalcellerne
Akut Overfladiske slimhindelæsioner og Rapid Fornyelse
Histologisk analyse af processen med slimhinde skade og reparation efter ethanol administration hjælp H &. E farvning og dobbelt-farve DCAMKL1 og PCNA immunofarvning er vist i figur 3. Umiddelbart efter ethanol behandling, DCAMKL1 celler og PCNA-celler frigøres fra kirtlen og kaste ind i hulrummet med foveolar celler (figur 3AA og 3ba). DCAMKL1 celler og PCNA-celler var næsten forsvundet i den beskadigede slimhinder 1 time efter ethanol behandling (figur 3AB og 3bb). DCAMKL1 celler derefter genopstod efter 6 timer, og nogle var til stede nær slimhindeoverfladen (fig 3AC og 3BC). PCNA-celler steg 24 timer efter ethanol (figur 3AD og 3BD), mens adskillige DCAMKL1 celler og PCNA-celler var til stede på slimhindeoverfladen (fig 3AE og 3BE). Fordelingen af ​​DCAMKL1 celler og PCNA celler havde morfologiske udseende af ubehandlet fundiske slimhinde efter 96 h (Figur 3AF og 3Bf). Figur 3 Immunohistokemisk analyse af overfladiske mucosal skade efter ethanol behandling. (A) Dobbelt-farve immunfarvning for DCAMKL1 celler og PCNA celler. Gastriske snit taget ved 5 minutter (a), 1 time (b), 6 timer (C), 24 timer (d, e) og 96 timer (F) efter ethanol behandling. (B) H &E-farvede snit, der viser tidsforløbet for gastrisk mucosal beskadigelse og reparation efter ethanol administration. (Af) Serielle sektioner af de respektive afsnit i A. Scales:. 100 um
tidsforløb for ændringer i antallet af DCAMKL1 og PCNA celler er vist i figur 4. Antallet af DCAMKL1 celler ændret næsten samtidig med den af ​​PCNA celler, men rekrutteringen af ​​DCAMKL1 celler begyndte ved 6 timer efter ethanol behandling forud for rekruttering af PCNA celler. Figur 4 Tid kurser af antallet af DCAMKL1 celler (A) og PCNA celler (B) i en kirtel efter ethanol administration. Hver søjle repræsenterer middelværdien ± SE af resultater fra 5 rotter. Y-aksen viser antallet af celler pr kirtel og X-aksen viser tiden efter ethanol administration.
Kroniske Ulcus
dybe sår, der involverer hele slimhindelagene og gennemtrænger muscularis mucosa blev produceret 3 dage efter behandling med eddikesyre syre. De fleste sår helede efter 2 ugers behandling og nogle gentog efter 3 uger. En histopatologisk analyse af mucosal regenerering blev udført ved anvendelse væv taget ved 1 til 3 uger efter behandlingen. Cystically dilaterede kirtler var fremtrædende i den regenerative slimhinde ulcus margin omkring krateret af en aktiv ulcus (figur 5a, b). Disse kirtler var foret med celler, der udtrykker MUC5AC, en markør for foveolar celler (figur 5C). Desuden TFF2, en markør for slimhinder hals celler i ubehandlede rotter, viste intens farvning i bunden af ​​regenerative fundiske kirtler (figur 5d), svarende til, at der for TFF2 farvning af dybe antral kirtel celler og i overensstemmelse med fremkomsten af ​​en SPEM celle fænotype [16, 17]. I modsætning hertil ekspression af MUC6, en anden markør for mukøse hals celler i ubehandlede rotter, forværredes i den regenerative slimhinde og kun svag MUC6 farvning blev observeret i celler ved kirtlen base (figur 5e). Chief celler også formindskes i såret margin og celler svagt farvet med pepsinogen blev visualiseret kun på kirtel base (figur 5f). Der var således overlapning i ekspression af TFF2, MUC6 og pepsinogen i celler ved basis (figur 5, d-f). Parietalcellerne var fraværende i vævet af den marginale slimhinde aktive ulcus (figur 5g). PCNA-celler steg i kirtler og mesenchyma af såret margin og en markant stigning i disse celler blev bemærket ved kirtel base (figur 5h). Figur 5 Mønstre af epitelceller i den marginale mucosa af et aktivt ulcus. (A) H &E-farvede snit taget ved 1 uge efter eddikesyre behandling, der viser et krater af granulationsvæv og marginal væv, der omgiver krateret. Målestok: 1000 pm. (B) et forstørret billede af ulcus margin mucosa den er skitseret i (a). Skala: 100 um. (C-h) Serielle sektioner af (b) farvet med MUC5AC (c), TFF2 (d), MUC6 (e), pepsinogen II (f), H + /K + -ATPase (g), og PCNA (h). (I-k) Dobbelt-farve immunfarvning for DCAMKL1 med MUC5AC (i), DCAMKL1 med TFF2 (j), og PCNA med TFF2 (k). Skalaer: 100 uM. (L) Dobbelt-farve immunfarvning for DCAMKL1 med PCNA. Målestok: 10 um. Den indsatte i (h-k) viser et forstørret billede af den skitserede område.
Vi udforskede derefter DCAMKL1 udtryk i marginale slimhinde af det aktive sår. Dispergerede DCAMKL1-udtrykkende celler var til stede tæt på MUC5AC celle foringer (Figur 5i) og sammenstillet med Spem celler (figur 5j). PCNA celler blev også fordelt i nærheden af ​​Spem celler og nogle Spem celler co-udtrykte PCNA (figur 5k), hvilket indebærer, at SPEM afstamning er multiplikation og proliferativ. DCAMKL1 celler blev blandet med PCNA-celler i bunden af ​​kirtlen, men ikke coudtrykke PCNA (fig 5l). Dette indikerer, at DCAMKL1 Cellerne holdes i en hvilende tilstand. Stamfader zone af PCNA-celler og DCAMKL1 celler blev fortrængt fra tangen i den normale kirtel til basen i marginen af ​​den aktive ulcus.
I helingstrin, ulcus størrelse reduceres og epitelceller blev gendannet (figur 6a) . I den helbredende ulcus, en gradient af epitelial regenerering var til stede fra sårkanten til de regenererede kirtler fjernt fra såret (figur 6b). I den regenerative slimhinde helbredende ulcus, mukøse-lignende celler markant forøget. Disse celler blev lokaliseret på basen i såret margin og udvidet til halsen af ​​kirtler som healing fortsatte. MUC5AC celler faldt i nakken og var til stede primært i foveolae (figur 6c), svarende til placeringen i den normale fundiske slimhinde. De ekspanderende slim-lignende celler i den helbredende sår blev delvist farvet af MUC5AC, men overvejende farves med TFF2 (figur 6d). MUC6 blev udtrykt i celler ved kirtlen base, men ikke i dem i nakken (figur 6e), mens pepsinogen blev udtrykt i celler i halsen (figur 6f). Parietalcellerne, som var forsvundet i den aktive sår, genopstod over og under TFF2 cellepopulationen i slimhinden i den helbredende ulcus (figur 6g). I den normale slimhinde, er parietalcellerne stammer fra progenitorceller i landtange, modne deri, og derefter tage flere dage at migrere ned til bunden [18], mens der i den helbredende sår, parietalcellerne genopbyggede halsen og bunden af ​​kirtlen samtidigt. PCNA blev udtrykt kraftigt lige over TFF2 celler nær såret, hvilket indikerer øget amplificering af epitelcellerne i denne region (figur 6H). Nogle PCNA celler blev også fordeles under TFF2 celler. DCAMKL1 celler genopstod ovenfor og sidestillet med den nedre halvdel af TFF2 cellepopulationen (Figur 6i). Denne dobbelte fordeling profil af stamfader zone kan bidrage til fremme af en hurtig og effektiv slimhinde regenerering. Figur 6 Mønstre af epitelceller og DCAMKL1 celler i den regenerative mucosa en helbredende ulcus. (A) H &E-farvede snit taget 2 uger efter eddikesyre behandling, der viser den regenerative væv af den helbredende ulcus. Målestok: 1000 pm. (B) et forstørret billede af den regenerative slimhinde skitseret i (a). En gradient af epitelial regenerering fra sårkanten (højre side) til det regenererede slimhinde fjernt fra såret (venstre side) blev identificeret. Skala: 100 um. (C-h) Serielle sektioner af (b), farvet med MUC5AC (c), TFF2 (d), MUC6 (e), pepsinogen II (f), H + /K + -ATPase (g), og PCNA (h). (I) Dobbelt-farve immunfarvning for DCAMKL1 og TFF2 i en seriel sektion af (b).
Intestinal metaplasi og Dysplasi Salg In bestrålede rotter, intestinale metaplasi indeholdende slimceller identificeret ved PAS-Alcian Blue-farvning dannet i fundiske kirtel (figur 7a). Celler, der udtrykker DCAMKL1 blev fundet under foveolar celler i den luminale rum af slimhinden, samt i den dybe mucosa (figur 7b, c). PCNA celler steg markant i intestinalized slimhinde og DCAMKL1 celler i den luminale rum var distalt for de PCNA celler (Figur 7C). TFF2-udtrykkende celler, i overensstemmelse med SPEM, opstod ved foden af ​​den intestinalized mucosa (figur 7d). PCNA-celler blev fundet proksimalt til DCAMKL1 celler dybt i intestinalized epitelomkranset, med en lignende fordeling mønster som i tyndtarmens crypt (figur 7e, f). Figur 7 DCAMKL1 ekspression i intestinalized slimhinde. (A) PAS-Alcian Blue-farvning viser slimhinden med intestinal metaplasi indeholdende slimceller. Skala: 100 um. (B-d) Serielle sektioner af (a), farvet med DCAMKL1 (b), DCAMKL1 og PCNA (c), og TFF2 (d). (E, f) Forstørrede udsigt over de områder, der er skitseret i (b) og (c), hhv. Skalaer:. 10 um Salg In rotter behandlet med MNNG, cystisk dilatation af kirtler med dysplasi blev fremkaldt i mucosa og submucosa (figur 8a). SPEM udviklet og udvidet i nærheden af ​​de forstørrede kirtler og segmental udtryk for TFF2 blev fundet i celler foring kirtler (figur 8b). DCAMKL1 var tyndt til udtryk i disse kirtler (figur 8c). TFF2 og DCAMKL1 blev udtrykt i forskellige celler i forstørrede kirtler (Figur 8d, 8e), og PCNA blev også udtrykt i andre end DCAMKL1 celler celler, hvilket indikerer den proliferative karakter kirtler (figur 8F). Figur 8 DCAMKL1 udtryk i forstørrede kirtler med dysplasi. (A) H &E-farvede snit, visende cystisk dilatation af kirtler. (B) Udvidelse af SPEM. Pile angiver segmental ekspression af TFF2 i de forstørrede kirtler. (C) Ekspression af DCAMKL1 i dilaterede kirtel. (D-f) Serielle sektioner af dilaterede kirtel for TFF2 (d), DCAMKL1 (e) og DCAMKL1 med PCNA (f). Skalaer:. 100 um
Diskussion
Undersøgelsen viste, at DCAMKL1-udtrykkende celler er udelukkende til stede i isthmus af rotte fundiske kirtel, hvori multipotente progenitorceller menes at opholde [1, 3]. Vi viste, at DCAMKL1 celler er adskilt fra differentierede epitelceller, herunder endokrine celleafstamninger. Desuden viste immunoelektronmikroskopi, at DCAMKL1 blev udtrykt i umodne epitelceller med få organeller, som svarer til de granulaholdige frie celler tidligere foreslået som formodede stamceller i den gastriske tange [3]. DCAMKL1 er co-udtrykt med Musashi-1 i parietalceller i musen maven [13], mens denne undersøgelse viste, at DCAMKL1 celler blev adskilt fra parietalceller, som udtrykker Musashi-1 i rotter maven [5].
Sekventielle ændringer i cellulære tab og genopretning af den gastriske kirtel efter overfladisk slimhindelæsioner med ethanol er opsummeret i figur 9. tidsforløb for ændringer i antallet af DCAMKL1 og PCNA celler 6 til 96 timer efter ethanol behandling hos rotter er i overensstemmelse med dem i mus [13 ]. Derudover har vi analyseret tidligere ændringer i disse celletyper. DCAMKL1 celler og PCNA-celler afskallede med foveolar celler umiddelbart efter ethanol behandling. En blottet slimhinden efter eksponering ethanol er re-epitheliserede i 1 til 2 timer ved hurtigt migrerende foveolar celler fra nærliggende skadede epitel [19]. Da dette tidlige tilbagelevering ikke er baseret på cellulær proliferation men om migration, er mobilisering af stamceller ikke påkrævet. Efter en latent periode på ca. 8 timer, en byge af proliferativ aktivitet forekom indtil 24 timer at genoprette foveolae til deres oprindelige længde [20]. Dette tidsforløb epitelproliferation efter eksponering ethanol ligner den, der observeres i den foreliggende undersøgelse. Figur 9 Sekventielle ændringer i cellulær tab og genopretning af den gastriske kirtel efter overfladisk slimhindelæsioner med ethanol.
En nylig rapport har vist, at PCNA-positive prolifererende celler indeholder prefoveolar celler [21]. Det øgede antal prolifererende celler er sandsynligvis afledt fra progenitorceller, men processen med progenitor cellerepopulation efter skade er uklar. I denne undersøgelse blev DCAMKL1 celler rekrutteret før genoprettelse af prolifererende celler, og antallet og fordelingen af ​​DCAMKL1 celler ændret næsten samtidig med de prolifererende celler efter 24 timer. Dette resultat indebærer, at DCAMKL1-udtrykkende celler er progenitorceller, der giver anledning til prolifererende celler. Adskillige DCAMKL1 celler og PCNA-celler var til stede på slimhindeoverfladen i den tidlige regenerativ periode. Forbigående forskydning af stamfader zone mod overfladen kan bidrage til at lette hurtig og præferentiel genoprettelse af foveolar celler, som er den linie, der er mest beskadiget og tabt i overfladisk slimhindelæsioner. Da de rekrutterede DCAMKL1 celler genopstod inden for en dag efter de indfødte celler blev tabt, kan de repopulariserende DCAMKL1 celler i såret slimhinde migrere fra ikke-skadede kirtler eller rekruttere fra afkom af en multipotent stamcelle afstamning, der undergår kontinuerlig ekspansion eller udryddelse i niche [9, 22].
processerne mucosal genopbygning og progenitor cellerepopulation i en kronisk dyb ulcus afveg klart fra de i akut overfladisk skade (Figur 10). Differentierede cellelinier opretholdes efter akut overfladisk skade, mens velordnet differentiering af slimhinde cellelinier i den aktive sår blev urolig og iboende cellelinier blev erstattet af nyudviklede mukøse cellelinier. Parietale og vigtigste celler blev tabt, foveolar hyperplasi var indlysende, og SPEM opstod i regenererende epitel omkring aktive sår. Disse resultater efterligne patologiske forandringer i forskellige forsøgsmodeller induceret af akut eller kronisk oxyntic atrofi [16, 17, 23, 24]. I såret margin, MUC6 og pepsinogen synes at være co-udtrykt med TFF2 ved kirtel base. Dette fund understøtter den hypotese, at ledende celler transdifferentiate til SPEM [17, 25], og at processen med redifferentiering fra mukøse hals celler i Chief celler er modificeret i en aktiv ulcus. En alternativ forklaring, der er mere sandsynligt ud fra de foreliggende resultater, er, at SPEM er afledt af progenitorceller og redifferentiates Chief celler. Konstateringen af, at SPEM er forbundet med øget proliferation støtter dette forslag [16, 24]. Figur 10 Ændringer i mucosale cellelinier i margenen af ​​aktive og helende sår.
Kronisk mucosal ulceration i mavetarmkanalen initierer en helingsproces fra mucosal base ved sårkanten, og kan inducere hidtil ukendte cellelinier, der svarer til Spem [26 ]. Disse synes at være afledt fra multipotente stamceller i krypten af ​​tyndtarmen og tyktarmen, mens SPEM og prolifererende celler i bunden af ​​margenen på mavesår er fjernt fra den normale stamfader zone i isthmus. Den kroniske ulcus modellen i dette studie udviklet flere uger efter behandlingen, hvilket gør vandring af knoglemarv afledte stamceller usandsynlig på grund indpodning af disse celler som gastriske epitelceller forekommer i mus efter vedvarende H. felis
infektion over mere end 1 år , men ikke i mus med et mavesår fremkaldt af eddikesyre [27]. Tilstedeværelsen af ​​en anden progenitorpopulationen, kryptiske progenitor celler i maven, er det blevet forudsagt mange år [16, 24], men er endnu ikke identificeret. I denne undersøgelse blev formodet progenitor DCAMKL1 celler fundet i nærheden af ​​to mukøse celleslægter, foveolar celler og Spem celler, i hyperplasi ved ulcus margin. DCAMKL1 celler ved siden af ​​hinanden med SPEM er kompatible med de kryptiske stamceller. Den intestinale progenitorcelle markør Lgr5 er til stede i bunden af ​​kirtler og ikke i isthmus [7], og at en stamcelle population steg markant under inflammation [6]. Vi hypotesen, at DCAMKL1-udtrykkende celler i bunden af ​​den gastriske kirtel er de second-line progenitorpopulationen, der er maskeret under fysiologiske betingelser. Disse hvilende stamfædre kan aktiveres ved inflammatoriske cytokiner under sårdannelse, og kan spille en central rolle i at indlede helingsprocessen.
DCAMKL1 celler og PCNA celler var til stede tæt på TFF2 /Spem celler i såret margin.

• Genet-reduktion effekt af kromosomale tab påvist i gastrisk cancers
• Serologisk vurdering af maveslimhinden atrofi i gastrisk cancer