PLoS ONE: Fibroblast Growth Factor 10-Fibroblasto Growth Factor Receptor 2 ter mediata segnalazione non è richiesto per adulti ghiandolare stomaco omeostasi

Astratto

Le vie di segnalazione che sono essenziali per l'organogenesi gastrico sono stati studiati nel dettaglio; tuttavia, quelli che regolano il mantenimento dell'epitelio gastrico durante omeostasi adulto rimangono poco chiari. In questo studio, abbiamo studiato il ruolo dei fibroblasti fattore di crescita 10 (FGF10) e il suo principale recettore, il recettore del fattore di crescita dei fibroblasti 2b (FGFR2b), negli adulti omeostasi stomaco ghiandolare. In primo luogo abbiamo dimostrato che topo adulto ghiandolare dello stomaco espresso FGF10
, i suoi recettori, Fgfr1b
e FGFR2b
, e la maggior parte degli altri ligandi FGFR2b ( FGF1, FGF7 , Fgf22
) ad eccezione di FGF3
e fgf20
. FGF10
espressione era mesenchimali mentre FGFR1 e FGFR2 espressione erano per lo più epiteliale. Studiando doppio topi transgenici che permettono sovraespressione inducibile di FGF10
in topi adulti, abbiamo dimostrato che FGF10
sovraespressione in normale adulto stomaco ghiandolare un aumento della proliferazione epiteliale, guidato mucosa differenziazione delle cellule del collo, e parietali ridotto e differenziazione cellulare capo. Sebbene un fenotipo simile può essere associato con lo sviluppo di metaplasia, abbiamo trovato che FGF10
sovraespressione per una durata breve non causa metaplasia. Infine, indagando doppio topi transgenici che consentono l'espressione di una forma solubile di FGFR2b,
principale recettore di FGF10, che agisce come un dominante negativo, abbiamo riscontrato cambiamenti significativi nella gastrica proliferazione epiteliale o differenziazione nei mutanti. Il nostro lavoro fornisce la prova, per la prima volta, che la via FGF10-FGFR2b segnalazione non è richiesto per la proliferazione e la differenziazione epiteliale durante adulta omeostasi stomaco ghiandolare

Visto:. Speer AL, DA Alam, Sala FG, Ford HR , Bellusci S, Grikscheit TC (2012) Fibroblast Growth Factor 10-Fibroblasto Growth Factor Receptor 2 ter mediata segnalazione non è richiesto per adulti ghiandolare dello stomaco omeostasi. PLoS ONE 7 (11): e49127. doi: 10.1371 /journal.pone.0049127

Editor: Hemachandra Reddy, Oregon Health & Science University, Stati Uniti d'America

Ricevuto: 6 Giugno 2012; Accettato: 4 ottobre 2012; Pubblicato: 1 novembre 2012

Copyright: © 2012 Speer et al. Questo è un articolo ad accesso libero distribuito sotto i termini della Creative Commons Attribution License, che permette l'uso senza restrizioni, la distribuzione e la riproduzione con qualsiasi mezzo, a condizione che l'autore originale e la fonte sono accreditati

Finanziamento:. Questo lavoro è stata sostenuta da: 1) Ethicon-Society of University Surgeons: Premio Fellowship Surgical Research, Allison L. Speer, http://www.susweb.org/mc/page.do?sitePageId=93045. 2) National Institutes of Health: 1R01HD052609-01A2, 5R01HD052609-02, 5R01HD052609-03, Saverio Bellusci e Henri R. Ford, http://projectreporter.nih.gov/project_info_history.cfm?aid=7426527&icde=12717266. 3) California Institute for Regenerative Medicine: RN2-00946-1, Tracy C. Grikscheit, http://www.cirm.ca.gov/content/mechanism-tissue-engineered-small-intestine-formation. I finanziatori avevano alcun ruolo nel disegno dello studio, la raccolta e l'analisi dei dati, la decisione di pubblicare, o preparazione del manoscritto

Conflitto di interessi:. Gli autori hanno letto la politica del giornale e hanno il seguente conflitto: SB attualmente serve come un editor di PLoS One. Gli autori desiderano confermare che questo non altera l'aderenza degli autori a tutte le politiche di PLoS ONE sui dati e la condivisione di materiale.

Introduzione

adenocarcinoma gastrico è il quarto cancro più comune e la seconda causa di morte per cancro in tutto il mondo [1], con un tasso di sopravvivenza a 5 anni relativo in gran parte dei paesi intorno al 20% [2]. carcinogenesi gastrica è più comunemente associato con l'infezione da H. pylori, ma altri fattori di rischio includono il consumo nutrizionale (elevato apporto di sale e /o bassa assunzione di frutta e di verdura), così come etnia afro-americana e basso status socio-economico [3]. la perdita di cellule parietali, o atrofia ossintiche, è il correlato preneoplastiche più affidabile negli esseri umani. La perdita di cellule parietali, indipendentemente dalla causa (infezione da Helicobacter o agenti farmacologici), conduce il successivo sviluppo di metaplasia e può essere accelerata da deficit di gastrina o istamina [4], [5]. Negli esseri umani, due tipi di metaplasia cellule mucose possono sorgere a causa di atrofia ossintiche: metaplasia delle cellule caliciformi intestinali (IM) o metaplasia polipeptide esprimono spasmolitico (SPEM) [4], [6]. Il fattore di crescita dei fibroblasti (FGF), Riccio, fattore di crescita trasformante beta (TGFβ) /proteina morfogenetica (BMP) e Wnt vie di segnalazione sono importanti e le relative reti morfogenetiche che regolano le cellule staminali, in particolare nel tratto gastrointestinale [7], [ ,,,0],8]. Queste vie di segnalazione sono fondamentali durante lo sviluppo embrionale, l'omeostasi degli adulti, la riparazione dei tessuti e la rigenerazione, e carcinogenesi. Definire il ruolo della via di segnalazione FGF10-FGFR2b durante adulta omeostasi stomaco ghiandolare è un primo passo per delineare i meccanismi cellulari di riparazione gastrica epiteliale e la rigenerazione dopo una lesione.

fattori di crescita dei fibroblasti (FGF) giocano un ruolo chiave nel cellulare la proliferazione, la differenziazione, la migrazione e l'infiammazione in molti organi [8]. FGFs si legano a una o più delle tirosin-chinasi transmembrana FGF recettori (FGFRs) [9]. Come con diverse altre vie di segnalazione altamente conservate, FGF signaling tende a verificarsi in modo paracrino tra l'epitelio e mesenchima, con il ligando FGF espressa nel tessuto adiacente al corrispondente FGFR (s) [10]. Ad esempio, durante l'organogenesi gastrica, FGF10
si esprime nel mesenchima, mentre il suo principale recettore, Fgfr2IIIb
(qui di seguito FGFR2b
), è espressa nell'epitelio [11 ], [12], [13].

Abbiamo precedentemente riportato che FGF10-FGFR2b segnalazione mediata è essenziale per l'organogenesi dello stomaco [13], il duodeno [14], [15], il cieco [16], [17] e il colon [18], [19], [20] nel topo. atresia del colon è stato associato ad una diminuzione della proliferazione epiteliale e l'aumento della apoptosi epiteliale sia FGF10 ^{- /- Comprare e FGFR2b - /- mice
[19], [ ,,,0],20]. In contrasto con il mesenchima, la differenziazione dell'epitelio del colon non è stata influenzata in FGF10 - /-
[20]. Durante lo sviluppo embrionale, stomaco, sia FGF10
e FGFR2b
ko era ridotta proliferazione epiteliale, ma al contrario ha dimostrato una grave compromissione della differenziazione epiteliale gastrica con l'assenza di cellule parietali e il numero di cellule principali [13 ridotto ]. Inoltre, la sovraespressione ectopica di FGF10
durante lo sviluppo stomaco anche rivelato importanti alterazioni nella differenziazione epiteliale compresa una riduzione cellule parietali ed endocrine ed un aumento delle cellule principali [11]. Nonostante queste osservazioni iniziali nello sviluppo gastrointestinale, il ruolo di FGF10-FGFR2b segnalazione nello stomaco durante l'omeostasi adulto non è ancora stato studiato.}

In questo studio, si indaga il ruolo della segnalazione FGF10-FGFR2b durante adulta stomaco ghiandolare omeostasi. In primo luogo abbiamo dimostrato la presenza di FGF10
e dei suoi recettori, Fgfr1b
e FGFR2b
, in adulti stomaco ghiandolare, insieme a tutti i geni che codificano gli altri ligandi FGFR2b ( FGF-1, -3, -7, -20, -22
). Indagare doppie topi transgenici che permettono FGF10
sovraespressione, abbiamo dimostrato che FGF10
iperespressione aumenta proliferazione epiteliale, unità mucosa differenziazione delle cellule del collo e riduce parietali e la differenziazione delle cellule capo durante adulta omeostasi stomaco ghiandolare. Anche se la perdita di cellule parietali e aumento delle cellule che producono muco può essere associato con lo sviluppo di metaplasia, che non ha individuato metaplasia nel nostro FGF10
iperespressione topi mutanti come dimostrato da immunocolorazione per due marcatori ben descritte di metaplasia: CDX2 (IM) [21] e HE4 (IM e SPEM) [6]. Infine, espressione ubiquitaria di una forma solubile dominante-negativo di principale recettore FGFR2b,
di FGF10, non ha rivelato cambiamenti significativi nella gastrica proliferazione epiteliale o la differenziazione dei mutanti. Così, questo studio dimostra che la segnalazione FGF10-FGFR2b non è richiesto per adulti omeostasi stomaco ghiandolare.

Risultati

L'espressione di FGF10,
suoi recettori, Fgfr1b e FGFR2b
, e gli altri ligandi FGFR2b in topo adulto ghiandolare dello stomaco

al fine di studiare l'espressione di FGF10,
suoi recettori, Fgfr1b
e FGFR2b
, e gli altri ligandi FGFR2b in adulti stomaco ghiandolare, abbiamo eseguito RT-PCR su wild type topo adulto ghiandolare dello stomaco (n = 3). Entrambi i recettori sono stati espressi in adulti stomaco ghiandolare e nel controllo positivo, wild type E14.5 il mouse intero embrione (Figura 1A). I geni che codificano per tutti i unire legamenti FGFR2b ( FGF1
, FGF7
, FGF10
, Fgf22
) sono stati espressi in adulti stomaco ghiandolare ad eccezione FGF3
e fgf20
, mentre come tutti e sei sono stati espressi nel controllo positivo (Figura 1A). RT controlli negativi sia per adulti stomaco ghiandolare e il controllo positivo sono stati negativi per Fgfr1b, FGFR2b,
tutti i ligandi FGFR2b, e β actina
(Figura 1A).

Per determinare il pattern di espressione spaziale di FGF10
, abbiamo eseguito β-galattosidasi colorazione su sezioni di adulti stomaco ghiandolare da ^{LacZ /+
topi reporter FGF10 (n = 3), che hanno precedentemente convalidato [20], [22]. Abbiamo trovato che FGF10
espressione era presente nel mesenchima appena sotto le ghiandole gastriche dell'epitelio (Figura 1B). I controlli negativi (wild-type FGF10 + /+,
n = 3) non ha mostrato LacZ colorazione (Figura 1E). Per confermare l'espressione dei recettori FGF10 nello stomaco per adulti, abbiamo effettuato immunoistochimica colorazione per FGFR1 e FGFR2 sulla wild type topo adulto ghiandolare dello stomaco (n = 3). Poiché gli anticorpi specifici per l'isoforma IIIb di questi recettori non sono disponibili, sono stati usati anticorpi che reagiscono con entrambe le isoforme IIIb e IIIc di ogni recettore. L'isoforma IIIb è di solito espressa nell'epitelio mentre l'isoforma IIIC è solitamente espressa in mesenchima. Sia FGFR1 e FGFR2 (Figura 1C e 1D, rispettivamente) sono stati identificati con forte immunostaining nell'epitelio gastrico e più debole colorazione nel mesenchima. I nostri controlli negativi non hanno mostrato alcun colorazione specifica (Figura 1F, 1G). La presenza di FGF10
e dei suoi recettori nello stomaco di topo adulto suggerisce un ruolo per FGF10 nell'omeostasi stomaco. Pertanto, abbiamo postulato che FGF10-FGFR2b segnalazione durante l'omeostasi ghiandolare adulto, simile a studi precedenti, è probabile che un mesenchimali per epiteliale segnale.}

FGF10
iperespressione durante l'omeostasi cambia gastrica istologia ghiandola e aumenta epiteliale proliferazione ghiandolare stomaco

al fine di studiare il ruolo di FGF10 durante adulta omeostasi stomaco ghiandolare, abbiamo generato inducibile doppio topi eterozigoti transgenici che ubiquitariamente overexpressed FGF10
( R26 ^{rtTA /+; tet (O) FGF10 /+
qui di seguito). Sovraespressione di FGF10
è stata indotta somministrando doxiciclina per adulti (da 4 settimane di età) topi mutanti e fratellini di controllo per 10 giorni prima del sacrificio. La sovraespressione di FGF10
è stata confermata da qRT-PCR e mutanti ha mostrato un aumento significativo l'espressione di FGF10
rispetto ai controlli littermates (Figura 2C). topi mutanti sviluppano tipicamente un aspetto bagnato capelli e una proliferazione evidente dell'epitelio cutaneo, tra cui gonfiore delle palpebre e una lingua anormalmente allargata.}

ematossilina e eosina delle sezioni di controllo littermate adulto ghiandolare dello stomaco hanno mostrato un semplice colonnare epitelio organizzato in ghiandole gastriche contengono numerose cellule parietali con ampio citoplasma eosinofilo, cellule principali alla base delle ghiandole con citoplasma basofili, nuclei basally situati, e granuli secretori apicale, e le cellule del collo mucose con muco visto in bianco in corrispondenza della porzione apicale del cellule del collo delle ghiandole (Figura 2A). Questo esame istologico è stata significativamente modificata nel adulta ghiandolare dello stomaco del FGF10
iperespressione topi mutanti (Figura 2B). C'è stata una diminuzione visibile nella popolazione di cellule parietali, con un aumento delle cellule che secernono muco e un raggruppamento di queste cellule più vicino alla base della ghiandola (frecce nere).

Come è ben stabilito che FGF10 promuove la proliferazione in un numero di organi compreso il tratto gastrointestinale [13], [19], [20], [23], [24], abbiamo analizzato la proliferazione dell'epitelio gastrico PCNA immunostaining nelle littermates controllo e topi mutanti. Rispetto ai controlli littermate, stomaco ghiandolare mutanti mostravano un aumento significativo nella proliferazione di epitelio (14,7 ± 1,8% di cellule epiteliali PCNA-positive vs 22,7 ± 2,6% mutanti, p = 0,017, n = 5 per ogni genotipo) (Figura 2D-F). I nostri dati hanno dimostrato che l'iperespressione di FGF10 promuove la proliferazione cellulare nell'epitelio di topo adulto ghiandolare dello stomaco.

gastrico differenziazione epiteliale è significativamente alterata da FGF10
iperespressione durante l'omeostasi

Al fine per definire ulteriormente il ruolo di FGF10 nella differenziazione epiteliale durante adulto omeostasi stomaco ghiandolare, abbiamo eseguito immunostaining per i marcatori differenziate gastriche cellule epiteliali in stomaci mutanti e di controllo. cellule collo mucose stomaco ghiandolare sono stati identificati da lectina GSI-II, che è stato precedentemente stabilito come marker cellulare collo mucosa [25], [26], [27]. FGF10
sovraespressione comportato un aumento dell'85% nella percentuale di cellule mucose collo nell'epitelio gastrico del topo mutante (Figura 3B) rispetto al controllo littermates (Figura 3A) (14,4 ± 1,7% vs. 7,8 ± 0,5%, p = 0,003, n = 5 per ogni genotipo) (Figura 3C). Inoltre, le cellule positive GS-II sono stati situati vicino alla base delle ghiandole topi mutanti rispetto ai controlli. Questo corrobora i nostri dati istologici, e indica che FGF10 potrebbe promuovere la differenziazione della linea cellulare collo mucose. fattore intrinseco (IF) immunostained le cellule principali alla base delle ghiandole gastriche. Ma se è prodotto e distribuito da cellule parietali negli esseri umani, si tratta di un indicatore consolidata di cellule principali nei roditori [21], [28], [29]. I nostri risultati hanno mostrato una significativa diminuzione di cellule principali nell'epitelio gastrico dei mutanti (Figura 3E) rispetto al controllo littermates (Figura 3D) (5,2 ± 1,4% contro 12,4 ± 1,7%, p = 0,006, n = 5 per ogni genotipo ) (Figura 3F). Cromogranina A è una glicoproteina acida espressa in diversi tipi di cellule neuroendocrine attraverso il tratto gastrointestinale inclusi stomaco [11], [21], [30], [31]. Nello stomaco, cromogranina A segnato un piccolo numero di cellule epiteliali sparse ghiandole gastriche. Abbiamo trovato alcuna differenza significativa nella percentuale di cellule endocrine nell'epitelio gastrico tra i mutanti (figura 3H) ei controlli (Figura 3G) (1,0 ± 0,5% vs. 1,7 ± 0,3%, p = 0,11, n = 5 per ogni genotipo ) (Figura 3I). Figure 3J-K dimostrano H /K ATPasi immunocolorazione delle cellule parietali gastriche all'interno della ghiandola. Vi è una notevole diminuzione lineage cellule parietali (riduzione del 35%) nei mutanti (figura 3K) rispetto ai controlli (Figura 3J), come mostrato nella Figura 3L (23,2 ± 4,6% contro 35,5 ± 4,3%, p = 0.044 , n = 5 per ogni genotipo). Questi dati suggeriscono che FGF10 svolge un ruolo nella differenziazione delle cellule epiteliali gastriche mucosa del collo, delle cellule capo, e linee cellulari parietali durante adulto omeostasi stomaco ghiandolare. FGF10
sovraespressione non altera solo in modo significativo il numero di questi tipi di cellule epiteliali differenziate, come descritto in precedenza, ma anche cambia la posizione delle cellule del collo mucose dal collo alla base della ghiandola gastrica.

FGF10
iperespressione durante l'omeostasi non provoca metaplasia dell'epitelio gastrico

metaplasia intestinale (IM) e spasmolitico metaplasia polipeptide che esprimono (SPEM) sono entrambi metaplasias dell'epitelio gastrico che in genere si sviluppano dopo atrofia ossintiche acuta e provocare un aumento delle cellule che secernono muco: cellule caliciformi intestinali in IM o cellule del collo mucose in SPEM [32]. Attualmente è pensato che la perdita di cellule parietali risultati in transdifferenziamento di cellule principali mature oltre alla inibizione della cellula normale collo mucosa al capo differenziazione cellulare [5], [21], [33]. Dal momento che i topi mutanti ha dimostrato un fenotipo simile con una significativa perdita di cellule parietali, aumento delle cellule del collo mucose, e la riduzione in cellule principali, abbiamo cercato di indagare se FGF10
sovraespressione potrebbe causare metaplasia. Al fine di confermare se metaplasia era presente nei nostri topi mutanti, abbiamo eseguito immunostaining per due marcatori consolidate di metaplasia in entrambi i topi e nell'uomo: CDX2 (IM) [21] e HE4 (IM e SPEM) [6]. Sia il mutante (Figura 4C) e stomaci controllo littermate (Figura 4B) hanno dimostrato alcuna colorazione CDX2 apprezzabile nell'epitelio gastrico (n = 3 per ogni genotipo). Colon servito come controllo positivo e mostrava colorazione nucleare appropriato per CDX2 (Figura 4A). Analogamente, non rilevabile HE4 colorazione stato osservato nell'epitelio gastrico dei mutanti (Figura 4F) ei controlli littermate (Figura 4E) (n = 3 per ogni genotipo). epididimo umani servito come controllo positivo e aveva visibile colorazione citoplasmatica per HE4 (Figura 4D). Questi risultati suggeriscono che, anche se FGF10
sovraespressione può risultare un fenotipo SPEM-like, l'epitelio gastrico non è metaplastica.

FGF10-FGFR2b segnalazione mediata non è necessaria per la proliferazione epiteliale gastrica e la differenziazione durante omeostasi

al fine di determinare l'importanza dell'asse segnalazione FGF10-FGFR2b durante adulta omeostasi stomaco ghiandolare, abbiamo generato inducibile doppio topi eterozigoti transgenici che esprimono ubiquitariamente una forma solubile dominante-negativo di FGFR2b
( R26 ^{rtTA /+; tet (O) sFgfr2b /+
qui di seguito). L'espressione di sFgfr2b
è stata indotta somministrando doxiciclina per adulti (4 settimane di età) topi mutanti e fratellini di controllo per 1 mese prima del sacrificio. L'espressione di sFgfr2b
nel topo mutante è stata confermata da qRT-PCR. I controlli hanno quantità quasi non rilevabili di sFgfr2b
, mentre i mutanti avevano una espressione variabile ma robusto (Figura 5C). L'espressione di sFgfr2b
agisce in modo negativo dominante legando tutti i ligandi FGFR2b (FGF-1, -3, -7, -10, -20, -22) e prevenire la loro azione. Questo è già stato validato nel nostro laboratorio in cui abbiamo dimostrato che l'espressione inducibile di sFgfr2b
durante lo sviluppo embrionale phenocopied FGFR2b - /-
embrioni [34], mentre singoli embrioni transgenici esposti a DOX e doppie embrioni transgenici non esposti a DOX erano identici agli embrioni wild type [35]. In contrasto con la grave fenotipo quando FGFR2b è inattivato durante l'embriogenesi, l'espressione postnatale di sFgfr2b
risultati solo a piccoli difetti, tra cui incisivi difettosi, artigli più lunghi, e ridotto il tessuto adiposo bianco [36].}

colorazione ematossilina-eosina delle sezioni di littermate di controllo (Figura 5A) e mutanti (figura 5B) adulti stomaco ghiandolare rivelato normale istologia con appropriata architettura ghiandole del fondo e questi erano indistinguibili gli uni dagli altri. FGF10-FGFR2b segnalazione mediata ha dimostrato di essere richiesto per la proliferazione epiteliale sia durante lo sviluppo gastrica e colon [13], [19], [20]. Al fine di verificare se la segnalazione FGF10-FGFR2b è necessario anche per gastrica proliferazione epiteliale durante l'omeostasi, immunocolorazione per PCNA è stato eseguito nel littermate di controllo (Figura 5D) e mutante (Figura 5E) per adulti stomaco ghiandolare. Non c'era alcuna differenza nel tasso di proliferazione tra i controlli littermate e mutanti (16,5 ± 1,7% vs 15,3 ± 1,5%, p-value = 0,313, n = 5 per ogni genotipo) (Figura 5F).

Come è stato precedentemente dimostrato che FGF10-FGFR2b segnalazione è essenziale per la differenziazione epiteliale durante l'organogenesi gastrica, particolarmente per lo sviluppo della linea cellulare parietale [13], abbiamo cercato di determinare se FGF10-FGFR2b segnalazione mediata era necessario per differenziazione epiteliale gastrica durante l'omeostasi. Sezioni di stomaco ghiandolare dalla R26 ^{rtTA /+; tet (O) sFgfr2b /+
topi mutanti e fratellini di controllo sono stati immunostained con gli indicatori per le cellule epiteliali gastriche differenziate. Non c'era differenza nella percentuale di cellule mucose collo (7,5 ± 0,8% vs. 8,0 ± 0,8%, p = 0,35, n = 5 per ogni genotipo) (figure 6A-C), cellule principali (11,3 ± 1,6% vs. 12,2 ± 1,5%, p = 0.35, n = 5 per ogni genotipo) (figure 6D-F), cellule endocrine (1,9 ± 0,3% vs 2,4 ± 0,4%, p = 0.22, n = 5 per ogni genotipo) (figure cellule 6G-i), o parietali dell'epitelio gastrico (36,4 ± 2,7% vs. 37.7 ± 3.5%, p = 0.38, n = 5 per ogni genotipo) (figure 6J-K), tra il controllo littermate e stomaci mutanti . Presi insieme, questi risultati suggeriscono che la segnalazione FGFR2b non è necessaria per la proliferazione epiteliale gastrica e la differenziazione durante l'omeostasi.}

Dato che la durata di vita di una cellula parietale è di 54 giorni [37], è stato richiesto uno studio a più lungo termine per confermare la dispensabilità di FGF10-FGFR2b mediata segnalazione per la differenziazione delle cellule parietali durante adulta omeostasi stomaco ghiandolare. Al fine di raggiungere questo obiettivo, abbiamo indotto sovraespressione onnipresente di un dominante-negativo sFgfr2b
alimentando doxiciclina per adulti (4 settimane di età) topi mutanti e fratellini di controllo per 3 mesi prima del sacrificio. L'espressione di sFgfr2b
in topi mutanti era significativamente più alta rispetto ai controlli, come indicato da qRT-PCR (Figura 7C). Colorazione ematossilina-eosina delle sezioni di littermate di controllo (Figura 7A) e mutanti (figura 7B) adulti stomaco ghiandolare dimostrato l'istologia normale con cellule parietali visibili. Non c'era alcuna differenza nella percentuale di cellule parietali nell'epitelio gastrico dei mutanti (Figura 7E) rispetto ai controlli (Figura 7D), come evidenziato da H /K ATPasi immunostaining (37,9 ± 4,4% vs 34,8 ± 1,9%, p- value = 0,277, n = 3 per ogni genotipo) (Figura 7F). Questi risultati confermano che FGF10-FGFR2b segnalazione mediata non è necessario per la differenziazione delle cellule parietali durante adulta omeostasi stomaco ghiandolare.

Discussione

FGF10-FGFR2b segnalazione mediata è essenziale per lo sviluppo embrionale gastrica [11], [13], [23]. Tuttavia, poco si sa circa il ruolo della segnalazione FGF10-FGFR2b durante la manutenzione di una matura dell'epitelio gastrico. Abbiamo cercato di capire FGF10-FGFR2b segnalazione mediata durante adulto omeostasi stomaco ghiandolare. Doppia topi transgenici che iperesprimono ubiquitariamente FGF10
, visualizzata aumento della proliferazione epiteliale, e considerevolmente alterata differenziazione di tre delle quattro linee cellulari epiteliali nello stomaco. Tuttavia, doppie topi transgenici che sovraesprimono una forma solubile di FGFR2b, principale recettore di FGF10, hanno rivelato che FGF10-FGFR2b segnalazione non è necessario per la proliferazione e la differenziazione epiteliale.

Abbiamo trovato che le FGF10
, i suoi recettori , Fgfr1b
e FGFR2b
, e la maggior parte degli altri ligandi FGFR2b ( FGF-1, -7, -22
), erano presenti nello stomaco adulti. Questi risultati sono supportati dalla espressione di questi geni durante l'organogenesi gastrica nel topo [11] e embrione di pollo [12], [23]. Nonostante alcune differenze di espressione tra il mouse e embrione di pollo, l'espressione gastrica di FGF10
e il suo recettore principale FGFR2b
rimane conservata tra le specie e sono entrambi presenti durante lo sviluppo e l'omeostasi. Il recettore principale per FGF10 è FGFR2b [38], [39] e l'inattivazione di FGF10
o FGFR2b
in embrioni di topo porta a fenotipi molto simili [34], [40], mentre FGF10 si lega FGFR1b con una minore affinità [41]. Tuttavia, la presenza di entrambi Fgfr1b
e FGFR2b
, così come alcuni dei leganti FGFR2b ( FGF-1, -7, -10,
e -22)
nello stomaco adulto può consentire una certa ridondanza intrinseca nella segnalazione FGF. Certamente l'espressione di FGF10
e il suo recettore, FGFR2b FGF10
, in adulti stomaco suggerisce che FGF10-FGFR2b segnalazione si verifica dopo la nascita.

Diversi studi hanno riconosciuto come un promotore di proliferazione epiteliale durante tracheale [42], del colon [19], [20], e gastrica [13] sviluppo, [23], così come dopo la nascita, durante la ghiandola mammaria [36] e incisivo [35] omeostasi. Molti di questi caratterizzano una perdita di approccio funzione, dimostrando diminuita proliferazione epiteliale in FGF10 <sup>- /-
[13], [20], [42] e /o FGFR2b
- /- [13], [19] topi così come nei topi transgenici che iperesprimono solubile FGFR2b
[35], [36]. Solo due studi precedenti riportano un guadagno di funzione approccio simile alla nostra, studio degli effetti di FGF10
iperespressione durante l'organogenesi gastrica, con risultati contraddittori [11], [23]. Shin et al. dimostrato un modesto incremento ghiandolare proliferazione epiteliale in pulcino embrionale stomaco con sovraespressione virale-mediata di FGF10
rispetto ai controlli non infetti [23]. I nostri risultati si allineano con questi risultati in organogenesi anche se stiamo studiando un punto secondo momento molto quando ci dimostrare che FGF10 ha un effetto mitogeno durante l'omeostasi stomaco adulto.</sup>

Inoltre, FGF10 svolge un ruolo importante nella differenziazione epiteliale durante la sviluppo di numerosi organi [13], [42], [43], [44]. In particolare, durante l'organogenesi gastrica, la perdita di FGF10-FGFR2b mediata risultati segnalazione in completa assenza di cellule parietali [13]. Ciò indica che FGF10-FGFR2b segnalazione mediata è essenziale per la differenziazione delle cellule parietali durante lo sviluppo dello stomaco, e tuttavia, FGF10
iperespressione durante questo stesso periodo di tempo ha anche un effetto negativo sulle cellule parietali con una riduzione del 78% a E18. 5 [11]. È interessante notare che, abbiamo scoperto che FGF10-FGFR2b segnalazione mediata non è necessario per la differenziazione delle cellule parietali durante l'omeostasi stomaco adulto, ma FGF10
sovraespressione ha provocato una riduzione simile nella linea cellulare parietali come avviene durante l'organogenesi. Così, FGF10 ad alti livelli down-regola la differenziazione delle cellule parietali sia durante lo sviluppo dello stomaco e l'omeostasi, ma una volta organogenesi gastrico è completa, FGF10-FGFR2b segnalazione mediata sembra essere indispensabili per la differenziazione delle cellule parietali.

cellule endocrine rappresentano una piccola, ma eterogenea popolazione di cellule che secernono vari ormoni nell'epitelio gastrico. Terminal destino delle cellule endocrine appare influenzato dalla perdita di FGF10-FGFR2b segnalazione mediata durante lo sviluppo [13]; tuttavia, ectopiche FGF10
risultati iperespressione in significativa soppressione della linea cellulare endocrino [11]. A differenza di questi studi sullo sviluppo, non abbiamo osservato alcun cambiamento nella differenziazione delle cellule endocrine su sovraespressione di una FGF10
o solubile FGFR2b
durante l'omeostasi stomaco.

segnalazione FGF10-mediata FGFR2b promuove la differenziazione delle cellule capo durante l'organogenesi gastrica come dimostra la riduzione abbondanza di cellule principali in FGF10 ^{- /- Comprare e FGFR2b - /-
E18.5 stomaci [13 ] e l'aumento delle cellule principali in stomaci con ectopica FGF10
sovraespressione [11], al contrario, abbiamo osservato una significativa diminuzione delle cellule principali su FGF10
sovraespressione in adulti omeostasi stomaco ghiandolare. Abbiamo identificato le cellule principali da immunocolorazione per il fattore intrinseco e questi studi precedenti colorate per pepsinogen [11], [13], ma entrambi sono marcatori di cellule principali consolidata nei topi [21], [28], [29], [45 ] e la variazione nella colorazione immunoistochimica sembra improbabile che il solo conto di questa osservazione. E 'possibile che durante l'omeostasi FGF10
livelli di avere effetti negativi sulle cellule principali al contrario di stadi di sviluppo.}

E' noto che FGF10-FGFR2b segnalazione mediata non è richiesto per la differenziazione delle cellule della mucosa dello stomaco durante sviluppo [13], e abbiamo trovato lo stesso per essere vero durante l'omeostasi. Tuttavia, FGF10 è stato dimostrato in studi precedenti a uno indurre secernono muco numero di cellulare [24] o di spostare posizione delle cellule all'interno della ghiandola gastrica dal lume verso la base della ghiandola [11], [23]. Abbiamo osservato entrambi i fenomeni durante adulto omeostasi stomaco ghiandolare. Questo fenotipo, combinato con la perdita di cellule parietali, è spesso descritto come "antralization" e si osserva in metaplasias gastrici, quali IM e /o SPEM. La perdita di cellule parietali provoca solitamente metaplasia [4], [32], [33]. Durante questo processo, le cellule principali transdifferenziare perdendo espressione di MIST1 e guadagnando espressione di CDX2 in IM o TFF2 in SPEM [21], [33]. Forse la riduzione del numero di cellule capo nel nostro modello è dovuto al transdifferenziamento, tuttavia, ciò richiederebbe ulteriori indagini per confermare.

Non siamo il primo ad osservare un fenotipo SPEM-come in associazione con segnalazione FGF10. Spencer-Dene et al. dimostrato un antro sproporzionatamente poco sviluppata con un semplice epitelio gastrico non ramificato allargata sia per FGF10 ^{- /- Comprare e FGFR2b - /-
embrioni che indicano un ruolo di FGF10-mediata FGFR2b segnalazione nel promuovere antralization [13]. Inoltre, la sovraespressione di FGF10
durante lo sviluppo stomaco determinato un fenotipo SPEM simile con uno spostamento nella localizzazione di TFF2 mRNA nel topo e cSP mRNA nel pulcino, oltre ad una riduzione del numero di cellule parietali nel topo [11], [23]. CSP è un marcatore di cellule epiteliali luminali nel pulcino, l'analogo alle cellule mucose collo nel topo [8]. Nyeng et al. ipotizzato che la antralization del corpus nel loro modello potrebbe essere spiegato con maggiore disponibilità FGF10 nel corpus rispetto al normale pendenza FGF10
espressione, che è superiore in dell'antro e inferiore nel corpus [11] . Questo potrebbe spiegare il fenotipo SPEM-come visto durante l'omeostasi così, dal momento che FGF10
stato ubiquitariamente sovraespresso nel nostro modello. Nonostante FGF10
sovraespressione risultante in un fenotipo SPEM-like, marcatori consolidate non è riuscito a confermare la metaplasia durante l'omeostasi, come è stato riferito in modo simile durante lo sviluppo dello stomaco [11]. Quindi, non possiamo escludere la possibilità che la segnalazione FGF10-FGFR2b può svolgere un ruolo nella metaplasia gastrica.}

• PLoS ONE: I livelli di mRNA chitinasi di PCR quantitativa Usando il DNA singolo standard: Acido mammiferi chitinasi è una trascrizione Maggiore nello stomaco mouse
• PLoS ONE: Avvoltoi dei mari: Hyperacidic stomaci in Wandering albatros come un adattamento per dislocati risorse alimentari, tra cui pesca Wastes