Endret uttrykk for en antatt stamcelle markør DCAMKL1 i rotte mageslimhinnen i regenerasjon, metaplasi og dysplasia

endret uttrykk for en antatt stamcelle markør DCAMKL1 i rotte mageslimhinnen i regenerasjon, metaplasi og dysplasi
Abstract
Bakgrunn
Doublecortin og kalsium /calmodulin-avhengig protein kinase-like-en (DCAMKL1) er en kandidat markør for stamceller i mage mucosa. Avstamning celler i mageslimhinnen er avledet fra stamceller, men denne prosess kan endres etter skade. Derfor utforsket vi DCAMKL1 til uttrykk under patologiske tilstander.
Metoder
ble utført en immunhistokjemisk analyse i rotte magen med akutt overfladiske skader, kroniske sår, intestinal metaplasi og dysplasi.
Resultater
DCAMKL1 ble utelukkende uttrykt i umodne hvilende celler i eidet av normale fundic kjertler, der antatte stamceller er tenkt å ligge. DCAMKL1-positive celler og prolifererende celler skur inn i hulrommet etter overfladiske skader og nytt dukket opp i løpet av regenerativ prosess, hovedsakelig i den overfladiske slimhinnen. I den marginale slimhinnen rundt den aktive sår, parietal og sjef celler redusert, foveolar hyperplasi var tydelig, og trekløverfaktor familie 2 (TFF2) /spasmolytic polypeptid-uttrykke metaplasi (SPEM) dukket opp på kjertelen basen. DCAMKL1 celler gjenoppsto i den dype slimhinnen sidestilt med SPEM og prolifererende celler. I healing sår, utvidet TFF2 cellepopulasjon, og syntes å redifferentiate til ypperste celler, mens prolifererende celler og DCAMKL1 celler dukket opp over og under TFF2 celler for å fremme helbredelse. SPEM dukket opp og PCNA celler økte i intestinalized slimhinnen, og DCAMKL1 ble uttrykt i nærhet av PCNA cellene i den dype slimhinnen. DCAMKL1, PCNA og TFF2 ble uttrykt i forskjellige dysplastiske celler lining utvidede kjertler nær SPEM.
Konklusjon
ultrastructural utseende DCAMKL1-positive celler og uttrykk mønstre av DCAMKL1 i normale og patologiske tilstander indikerer at cellene tilhører en stamcellepopulasjonen. DCAMKL1 uttrykk er nært forbundet med TFF2 /SPEM celler etter skade. DCAMKL1 celler repopulere nær prolifererende, hyperplastiske, metaplastiske og dysplastiske celler, og progenitor sonen skifter i henhold til de patologiske forhold.
Bakgrunn
mus og human gastrisk enhet viser monoklonalt omdannelse, noe som indikerer nærværet av multipotente stamceller [ ,,,0],1, 2]. Elektronmikroskopi autoradiografi i mus har antydet at granule frie celler i eidet fungere som multipotente stamceller [3]. Differensiering og migrasjon prosesser av celle linjene kan endres ved skade. Den stamcelle sone i eidet er lett skades av intraluminal etanol, ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler eller Helicobacter pylori plakater (H. pylori
). Kronisk betennelse i magen kan føre til atrofi og spesialisert celle tap som varige effekter av vev-spesifikke stamceller skade eller tap. Imidlertid er virkemåten av progenitorceller etter akutt eller kronisk slimhinneskade og mekanismen for gjenopprettelse av disse cellene under slimhinne regenerering ikke godt forstått.
Progenitor-cellepopulasjonen er viktig i vedlikehold og regenerering av den gastriske epitel, men lang- levde progenitorceller står i fare for akkumulering av mutasjoner som fører til kreft [4]. Neoplasi kan følge cellular metaplasi grunn av kronisk betennelse og reparasjon. Imidlertid har nøyaktig analyse av rollen og endring av progenitorceller i sekvensen av gastritt-metaplasia-dysplasi-kreft ikke blitt utført, hovedsakelig på grunn av mangel av diskrete stamcellemarkører i magen.
Musashi-1, en markeringen av stamceller i musetynntarmen, ikke blir uttrykt i putative stamceller, men er funnet i parietalceller i rotte fundisk eidet [5]. Den villin-1 promoter /enhancer-fragmentet er en markør for mulige gastriske progenitorceller i eidet av pylorus kjertler [6]. En avstamning studie viste at intestinal stamcelle markør Lgr5 er uttrykt på basis av potensielle fundisk og pyloriske kjertler i neonatal magen, mens ekspresjon i voksen var hovedsakelig begrenset til bunnen av pylorus kjertler [7]. Dermed er det ingen klare markører for stamceller hos voksne fundisk kjertlene.
DCAMKL1 er ett av produktene av Gene ontogeny-anriket transkripter som finnes i sammenligning med mus gastrisk og tynntarms forløperceller datasett [8]. Immunhistokjemisk analyse ved hjelp av en DCAMKL1 antistoff avslørte enkelt celle flekker i tarm krypten deler på eller nær posisjon 4 og i mage Isthmus celler [8]. Etter den første rapporten ble bestemt lokalisering av DCAMKL1-uttrykkende celler i en stamcelle nisje er vist i tynntarmen hos mus [9, 10] og i tykktarmen hos mus og mennesker [11, 12], mens DCAMKL1 ble kouttrykte med Musashi -1 i parietalceller i magen hos mus [13].
første Hensikten med denne studien var å bestemme hvorvidt DCAMKL1 er en markør for progenitor celler i rottemagesekken. Den andre Målet var å belyse de tidsmessige og romlige mønstre av utseende av celler spesifikt uttrykker DCAMKL1 under flere mage patologiske tilstander.
Metoder
Animal Forberedelse
Alle dyre protokoller ble godkjent av Keio-universitetet Forsøksdyrutvalget. Wistar hannrotter som veier ca 200 g ble fastet i 24 timer med fri tilgang til vann. For å produsere akutt overflateskade i mucosa fundus, ble absolutt etanol (1 ml) dryppet inn i magen ved gastrisk intubasjon. For å gi kroniske dype sår, ble 20% eddiksyre (50 ul) sprøytes inn i fundus-submucosa av den fremre vegg ved hjelp av en mikrosprøyte. Rottene ble avlivet 3 dager og 1, 2 og 3 uker etter eddiksyre-injeksjonen.
Fremgangsmåte for indusering av intestinal metaplasi i rottemageslimhinnen er blitt beskrevet andre steder [14, 15]. Kort, rotter fikk to røntgendoser på 10 Gy hver og ble avlivet 6 måneder etter bestråling. Fremgangsmåten for å indusere dysplasi i rottemageslimhinnen er også blitt beskrevet andre steder [14]. I korthet, ble 50 ug /ml N-metyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidin (MNNG) (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI) ble gitt til rotte ad libitum
i 4 måneder.
Antistoffer
kanin anti-DCAMKL1 immunoglobulin (Ig) G (Abcam, Cambridge, UK; endelig fortynning 1: 100), muse-anti-prolifererende cell nuclear antigen (PCNA) IgG (DAKO, Carpinteria, CA, klar til bruk), kanin-anti -PCNA IgG (Abcam, 1: 200), mus anti-H + /K + - adenosin triphosphatase (ATPase) α-subenheten IgG (Research Diagnostics Inc. Flanders, NJ, 1: 200), sau anti -pepsinogen II IgG (USA Biological, Swampscott, MA, 1: 100), mus anti-MUC6 IgM (Kanto Kagaku, Tokyo, 1: 100), mus anti-MUC5AC IgG (Abcam, 1: 100), mus anti- TFF2 IgM (Abcam, 1: 200), marsvin anti-histidin decarboxylase (HDC) IgG (ARP, Belmont, MA, 1: 100), geit anti-ghrelin IgG (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, 1: 100 ), og mus anti-somatostatin IgG (Biomeda, Foster City, CA; 1:25) ble anvendt som primære antistoffer
Histologisk analyse
mage vevet ble fiksert i 10% nøytral buffret formalin over natten, og deretter. innstøpt i parafin og snittet (4 pm). Snittene ble farget med hematoksylin og eosin (H &Co. E) ved bruk av standardteknikker. Periodisk syre-Schiff (PAS) -Alcian blå flekker ble utført for å påvise slimcelle linjene.
For immunhistokjemisk analyse, ble parafin-embedded seksjoner deparaffinized og forbehandlet med en passende henting prosedyre for hvert antigen. Seksjoner ble inkubert i 0,3% H 2o 2 i metanol i 10 minutter for å inaktivere endogen peroksidase og deretter vasket med fosfatbufret saltvann (PBS) inneholdende 0,1% Tween 20 (PBST). Etter inkubasjon med blokkeringsløsning (Block Ace, Dainippon Seiyaku, Tokyo, Japan) i 10 minutter, ble seksjonene inkubert med et primært antistoff i 1 time ved romtemperatur. Deretter ble hvert trinn etterfølges av vasking 3 ganger med PBST i 3 minutter. Snittene ble inkubert med HP-konjugert IgG eller IgM i 40 minutter. De merkede cellene ble farget brun med 3,3'-diaminobenzidin-hydroklorid (DAB) ved hjelp av en DAB-reagens-sett (DAKO), og deretter motfarget med Mayer hematoksylin.
For dobbelt-farge farging, ble en indirekte immunoalkaline fosfatase metode brukes etter den indirekte immunperoksydase fremgangsmåten beskrevet ovenfor. Etter omsetning med DAB, ble seksjonene inkubert med et andre primært antistoff i 1 time, etterfulgt av inkubasjon med ALP-konjugert IgG eller IgM i 40 minutter. De merkede cellene ble farget blå med et ALP-substrat kit III (Vector blå, Vector Laboratories, Burlingame, CA).
For antigen gjenfinning av pepsinogen II og MUC6, proteinase K (DAKO) ble påført topisk til deparaffinized seksjoner for seks minutter. For antigen gjenfinning av PCNA (muse-IgG), ble seksjonene oppvarmet i destillert vann i en autoklav i 10 minutter. For antigen gjenfinning av MUC5AC ble seksjonene oppvarmet i citratbuffer i en autoklav i 10 minutter. Ingen antigen gjenfinning prosedyre ble brukt for DCAMKL1, H + /K + -. ATPase, PCNA (kanin IgG), TFF2, HDC, ghrelin eller somatostatin farging
Skårer for DCAMKL1 celler og PCNA Cells
Seksjoner som gjennomgikk dobbel-farge farging hjelp DCAMKL1 og PCNA ble analysert for å bestemme antall immunostained celler. Snittene ble brukt fra 5 rotter, og 10 godt orientert gastriske enheter ble analysert i hver seksjon.
Elektronmikroskopi
før innstøping immunoperoxidase elektronmikroskopi ble utført som følger. Små biter av ferske prøvene fra gastrisk korpus av ubehandlede rotter ble fiksert i 4% paraformaldehyd i 24 timer, fulgt av fiksering i 0,1% glutaraldehyd og 4% paraformaldehyd i 1 time. Kryostatsnitt (6 um) ble fremstilt og inkubert med anti-DCAMKL1-antistoff i 48 timer, etterfulgt av inkubasjon med HP-konjugert anti-kanin-IgG i 24 timer. Snittene ble så fiksert med 0,5% glutaraldehyd i 5 minutter, omsettes med DAB, post-fiksert med 2% osmiumtetroksid, dehydratisert gjennom en gradert etanolserie, og innleiret i epoksyharpiks. Ultratynne snitt ble kuttet med en ultramicrotome og farget i uranylacetat løsning og bly citrate løsning. Prøvene ble undersøkt ved hjelp av et transmisjonselektronmikroskop (JEM-1200EX, JEOL, Tokyo, Japan).
Resultater
Normal fundic Gland
DCAMKL1-uttrykker cellene ble distribuert i øvre tredjedel av normal fundus kjertler, i en region referert til som eidet (figur 1A). I elektronmikroskopi, ble DCAMKL1-celler også funnet i eidet (figur 1 B, a). Den DCAMKL1 celle var mindre enn parietalcellenes, som var rikt på mitokondrier, og manglet de sekretoriske granuler sett i det endokrine cellen (figur 1B, b). DCAMKL1 immunoreaktivitet ble funnet diffust i cytoplasma, noe som gir en høy nucleocytoplasmic forhold (figur 1 B, c). DCAMKL1 celler var tilstede i epitel-celleforinger, ettersom cellene hadde desmosomer i krysset med tilstøtende epitelceller (figur 1B, d). De DCAMKL1 Cellene hadde en umoden utseende med få mitokondriene, vesikler eller sekretoriske granuler (figur 1 B, c og 1B, d). Figur 1 Fordeling og ultrastructure av DCAMKL1-uttrykke celler i normal rotte magen. (A) En lys-mikroskopibilde som viser plassering av DCAMKL1 celler i mucosa fundus. Scale: 100 mikrometer. Det innfelte viser et forstørret bilde av den skisserte området A. Scale: 10 mikrometer. (B) Transmisjon elektronmikros. (A, c) ultratynne seksjoner uten kontra. (B, d) ultratynne seksjoner med kontra. (A) DCAMKL1 celler i fundus-kjertel. Skala: 2 mikrometer, forstørrelse × 5600. (B) DCAMKL1 celle (D) var mindre enn parietalcellen (P), som var rikt på mitokondrier, og manglet de sekretoriske granuler sett i det endokrine cellen (E). Skala: 2 mikrometer, forstørrelse × 7000. (C) DCAMKL1 flekker var overveiende cytoplasma. Skala: 1 mikrometer, forstørrelse × 14400. (D) Pilspisser indikerer desmosomes. Den hvite pilen viser DCAMKL1 immunoreaktivitets. Målestokk. 2 um, forstørrelse x 8400
Deretter undersøkte man fordelingen av DCAMKL1 celler med de til kjente epiteliale celle linjene. DCAMKL1 celler ble blandet med voksende celler merket med PCNA i eidet (figur 2a), men ingen DCAMKL1 cellene inneholdt PCNA. DCAMKL1 celler bopel under foveolar celler (farget med Alcian blå, figur 2b) og over slimete nakkeceller (farget med MUC6 og TFF2, figur 2c, d). Parietalceller og ypperste celler i eidet var ved siden av DCAMKL1 celler, men DCAMKL1 cellene ikke coexpress H + /K + -ATPase eller pepsinogen (figur 2e, f). DCAMKL1 celler var også diskret fra endokrine celle linjene. Den DCAMKL1 cellepopulasjonen var fjernt fra Enterochromaffin-lignende celler, som var hovedsakelig fordelt i fundus-base (Figur 2g). Et flertall av A-celler som oppholdt seg i fundus-basen med noen fordelt i eidet men forskjellig fra DCAMKL1 celler (figur 2H) og D-celler klart skilte seg fra DCAMKL1 celler (figur 2i). Figur 2 Dobbelt farge farging som viser lokalisering av DCAMKL1-uttrykker celler og epitelceller celle linjene som utgjør voksende celler med PCNA-merket kjerner (a), Alcian Blue-farget foveolar celler (b), MUC6-farget slim nakke celler (c), TFF2 -stained slimete hals celler (d), H + /K + -ATPase-farget parietalceller (e), pepsinogen II-farget sjef celler (f), HDC-farget Enterochromaffin lignende celler (g), ghrelin-farget A- lignende celler (h), og somatostatin-farget D-celler (i). Scales: 100 mikrometer. Det innfelte i (e) viser et forstørret bilde av den skisserte området. Legg merke til at DCAMKL1 cellene var atskilt fra parietalceller
Akutt Overfladiske Mucosal Injury og rask fornyelse
Histologisk analyse av prosessen med mucosal skade og reparasjon etter ethanol administrering ved anvendelse av H &. E farging og dobbelt farge DCAMKL1 og PCNA immunofarging er vist i figur 3. Umiddelbart etter etanolbehandling, DCAMKL1 celler og PCNA cellene løsnet fra kjertel og skur inn i hulrommet med foveolar celler (figur 3AA og 3BA). DCAMKL1 celler og PCNA celler hadde nesten forsvunnet i den skadede slimhinnen en time etter etanol behandling (figur 3AB og 3BB). DCAMKL1 cellene deretter dukket opp igjen etter 6 timer, og noen var til stede i nærheten av slimhinnen (figur 3AC og 3Bc). PCNA celler økt til 24 timer etter etanol (Figur 3AD og 3Bd), mens flere DCAMKL1 celler og PCNA celler var til stede på slimhinnen (figur 3AE og 3BE). Fordelingen av DCAMKL1 celler og PCNA celler hadde morfologiske utseende av ubehandlet fundic slimhinnen etter 96 h (Figur 3AF og 3Bf). Figur 3 Immunhistokjemisk analyse av overflatiske slimhinneskader etter etanol behandling. (A) Dobbelt farge farging for DCAMKL1 celler og PCNA celler. Gastriske seksjoner tatt på 5 minutter (a), 1 time (b), 6 timer (c), 24 timer (d, e) og 96 timer (f) etter etanolbehandling. (B) H & E-fargede seksjoner, som viser tidsforløpet av gastrisk mucosal skade og reparasjon etter administrering etanol. (Af) Serie deler av de respektive seksjoner i A. Scales:. 100 mikrometer
tid kurs av endringer i antall DCAMKL1 og PCNA celler er vist i figur 4. Antall DCAMKL1 celler endret nesten samtidig med at av PCNA celler, men rekruttering av DCAMKL1 celler begynte på 6 timer etter etanol behandling, før rekruttering av PCNA celler. Figur 4 Tid kurs av antall DCAMKL1 celler (A) og PCNA celler (B) i en kjertel etter etanol administrasjon. Hver søyle representerer gjennomsnitt ± SE av resultater fra 5 rotter. Y-aksen viser antall celler per kjertel og X-aksen viser tid etter etanol administrasjon.
Kronisk sår
Dype sår som innebærer hele slimhinne lag og gjennomtrengende muskularis slimhinnen ble produsert 3 dager etter behandling med eddiksyre syre. De fleste sår helbredet etter 2 ukers behandling, og noen dukket opp igjen etter 3 uker. En histopatologisk analyse av mukosal regenerering ble utført ved anvendelse av vev tatt på 1 til 3 uker etter behandlingen. Cystically utvidede kjertler var fremtredende i den regenerative slimhinnene i sår margin rundt krateret av en aktiv sår (figur 5a, b). Disse kjertlene ble foret med celler som uttrykker MUC5AC, en markør for foveolar celler (Figur 5c). I tillegg TFF2, en markør for slimete hals celler i ubehandlede rotter, vises intens farging ved foten av regenerativ fundic kjertler (figur 5d), tilsvarende som for TFF2 farging av dype antrum kjertelceller og i samsvar med fremveksten av en SPEM celle fenotype [16, 17]. I motsetning til ekspresjonen av MUC6, en annen markør av slimnakke celler i ubehandlede rotter, ble dårligere i den regenerative slimhinnen og bare svak MUC6 farging ble observert i celler ved kjertelen base (figur 5e). Chief celler også redusert i sår margin og celler svakt farget med pepsinogen ble visualisert bare på kjertelen base (figur 5f). Således er det var overlapping i ekspresjon av TFF2, MUC6 og pepsinogen i cellene på undersiden (figur 5, d-f). Parietalceller var fraværende i vevet av den marginale slimhinnene i aktiv sår (figur 5 g). PCNA-celler økte i kjertler og mesenchyma av sår margin og en markert økning i disse celler ble observert ved pakkboksen base (figur 5H). Figur 5 Mønstre av epitelceller i den marginale mucosa av en aktiv sår. (A) Et H &Co. E-fargede snitt tatt ved en uke etter eddiksyrebehandling, som viser et krater av granulasjonsvev og marginal vevet rundt krateret. Skala: 1 000 mikrometer. (B) En forstørret visning av sår margin slimhinner skissert i (a). Scale: 100 mikrometer. (C-h) Serial deler av (b) beiset med MUC5AC (c), TFF2 (d), MUC6 (e), pepsinogen II (f), H + /K + -ATPase (g), og PCNA (h). (I-k) Dobbel-farge immunofarging for DCAMKL1 med MUC5AC (i), DCAMKL1 med TFF2 (j), og PCNA med TFF2 (k). Scales: 100 mikrometer. (L) Dobbelt farge farging for DCAMKL1 med PCNA. Scale: 10 mikrometer. Det innfelte i (h-k) viser et forstørret bilde av den skisserte området.
Vi utforsket DCAMKL1 uttrykk i den marginale slimhinnene i den aktive sår. Spredt DCAMKL1-uttrykkende celler var tilstede nær MUC5AC celle foringer (Figur 5i) og sidestilt med SPEM celler (Figur 5J). PCNA celler ble også distribuert i nærheten av SPEM celler og noen SPEM celler kouttrykte PCNA (figur 5k), noe som tyder på at SPEM avstamning er multiplisere og proliferativ. DCAMKL1 celler ble blandet med PCNA celler i bunnen av kjertelen, men ikke coexpress PCNA (figur 5l). Dette indikerer at DCAMKL1 celler blir opprettholdt i en hviletilstand. Stamfar sonen av PCNA celler og DCAMKL1 celler ble fordrevet fra eidet i normal kjertel til basen i margen av den aktive sår.
I helbredende fasen, sår størrelse reduseres og epitelceller ble restaurert (figur 6a) . I healing sår, en gradient av epitelial regenerering var til stede fra sår kanten til regenererte kjertler fjernt fra sår (Figur 6b). I den regenerative mucosa av helbredelses sår, slim-liknende celler markert øket. Disse cellene ble lokalisert ved basen i sår margin og utvidet til nakken av kjertler som healing satte. MUC5AC-celler ble redusert i nakken og var til stede hovedsakelig i foveolae (figur 6c), tilsvarende plasseringen i normal fundisk slimhinne. De voksende slimete-lignende celler i healing sår ble delvis farget av MUC5AC, men hovedsakelig farget med TFF2 (figur 6d). MUC6 ble uttrykt i celler ved kjertelen base, men ikke i de i halsen (figur 6e), mens pepsinogen ble uttrykt i celler i halsen (figur 6f). Parietalceller, som hadde forsvunnet i det aktive sår, dukket opp igjen over og under TFF2 cellepopulasjonen i slimhinnene i healing sår (Figur 6 g). I den normale slimhinne, er parietalceller avledet fra stamceller i eidet, modnes i denne, og deretter ta flere dager å migrere ned til bunnen [18], mens i den helbredende sår, parietalceller repopulated halsen og bunnen av glanden samtidig. PCNA ble uttrykt sterkt like over TFF2 celler i nærheten av sår, hvilket indikerer forbedret forsterkning av epitelcellene i denne regionen (figur 6h). Noen PCNA celler ble også distribuert under TFF2 celler. DCAMKL1 celler dukket opp igjen over og sidestilt med den nedre halvdelen av TFF2 cellepopulasjonen (figur 6i). Denne doble fordelingsprofil for stamcellesonen kan bidra til å fremme rask og effektiv slimhinne regenerering. Figur 6 Mønstre av epitelceller og DCAMKL1 celler i regenerativ slimhinnene i en healing sår. (A) Et H &Co. E-fargede snitt tatt etter 2 uker etter eddiksyrebehandling, viser regenererende vev av helbredelses sår. Skala: 1 000 mikrometer. (B) En forstørret bilde av den regenerative slimhinner skissert i (a). En gradient av epitelial regenerering fra sår kant (høyre side) til den regenererte mucosa fjernt fra såret (venstre side) ble identifisert. Scale: 100 mikrometer. (C-h) Serial deler av (b), farget med MUC5AC (c), TFF2 (d), MUC6 (e), pepsinogen II (f), H + /K + -ATPase (g), og PCNA (h). (I) Dobbelt farge farging for DCAMKL1 og TFF2 i en serie del av (b) Tarm Metaplasi og dysplasi
.
I bestrålte rotter, intestinal metaplasi inneholder slimceller identifisert av PAS-Alcian Blå flekker dannet i fundus kjertelen (figur 7a). Celler som uttrykker DCAMKL1 ble funnet under foveolar celler i luminal rommet på slimhinner, så vel som i den dype slimhinnen (figur 7b, c). PCNA celler økte markert i intestinalized slimhinnen og DCAMKL1 celler i luminal rommet var distal til PCNA celler (figur 7c). TFF2-uttrykkende celler, i samsvar med SPEM, dukket opp på bunnen av den intestinalized slimhinnen (figur 7d). PCNA-celler ble funnet proksimalt til DCAMKL1 celler dypt i intestinalized epitelbelegg, med et tilsvarende fordelingsmønster som i tynntarm krypten (figur 7e, f). Figur 7 DCAMKL1 uttrykk i intestinalized slimhinnen. (A) PAS-Alcian blå farging som viser slimhinnene med intestinal metaplasi inneholder slimceller. Scale: 100 mikrometer. (B-d) Serial deler av (a), farget med DCAMKL1 (b), og DCAMKL1 PCNA (c), og TFF2 (d). (E, f) Forstørrede visninger av de områdene som er beskrevet i (b) og (c), henholdsvis. Scales:. 10 mikrometer
Hos rotter behandlet med MNNG, cystisk utvidelse av kjertler med dysplasi ble utløst i slimhinnene og submucosa (figur 8a). SPEM utviklet og utvidet i nærheten av de utvidede kjertler og segmental uttrykk for TFF2 ble funnet i celler lining kjertlene (figur 8b). DCAMKL1 ble tynt uttrykt i disse kjertlene (figur 8c). TFF2 og DCAMKL1 ble uttrykt i forskjellige celler i utvidede kjertler (figur 8d, 8e), og PCNA ble også uttrykt i andre enn DCAMKL1 celler celler, noe som viser den proliferative natur kjertler (figur 8F). Figur 8 DCAMKL1 uttrykk i de utvidede kjertler med dysplasi. (A) En H & E-fargede delen, viser cystisk utvidelse av kjertler. (B) Utvidelse av SPEM. Pilene viser segmental uttrykk for TFF2 i utvidede kjertler. (C) Uttrykk for DCAMKL1 i dilatert kjertelen. (D-f) seriesnitt av den dilaterte kjertel for TFF2 (d), DCAMKL1 (e) og DCAMKL1 med PCNA (f). Scales:. 100 mikrometer
Diskusjon
Studien viste at DCAMKL1-uttrykker cellene er utelukkende tilstede i eidet av rotte fundic kjertel, der multipotente stamceller er antatt å ligge [1, 3]. Vi demonstrerte at DCAMKL1 cellene er atskilt fra differensierte epitelceller, inkludert endokrin celle linjene. Videre immunelek- mikroskopi viste at DCAMKL1 ble uttrykt i umodne epitelceller med noen organeller, som svarer til de granule-frie celler som tidligere er foreslått som presumptive forløperceller i den gastriske eidet [3]. DCAMKL1 er koekspresjon med Musashi-1 i parietale celler i magesekken mus [13], mens denne studien viste at DCAMKL1 celler var forskjellig fra parietal-celler som uttrykker Musashi-1 på rotte magen [5].
Sekvensiell endringer i cellular tap og gjenvinning av mage kjertelen etter overfladisk mucosal skade med etanol er oppsummert i figur 9. tids~~POS=TRUNC kurs av endringer i antall DCAMKL1 og PCNA celler 6 til 96 timer etter etanol behandling i rotte er forenlig med de i mus [13 ]. I tillegg, analyserte vi tidligere endringer i disse celletyper. DCAMKL1 celler og PCNA celler desquamated med foveolar celler umiddelbart etter etanol behandling. En ribbet slimhinnen etter etanol eksponering er re-epithelialized i 1 til 2 timer ved raskt å migrere foveolar celler fra nærliggende uskadd epitel [19]. Siden tidlig restitusjon ikke er basert på mobilnettet spredning, men om migrasjon, er mobilisering av stamceller ikke nødvendig. Etter en latent periode på ca 8 timer, et utbrudd av proliferativ aktivitet skjedde inntil 24 timer for å gjenopprette foveolae til sin opprinnelige lengde [20]. Denne gangen løpet av epitelproliferasjon etter etanol eksponering er lik den som er observert i denne studien. Figur 9 Sekvensielle endringer i cellulær tap og gjenvinning av gastrisk kjertel etter overfladisk slimhinneskade med etanol., En fersk rapport har vist at PCNA-positive prolifererende celler inneholder prefoveolar celler [21]. Det økte antall prolifererende celler er sannsynligvis avledet fra stamceller, men prosessen med stamcelle repopulation etter skade er uklar. I denne studien ble DCAMKL1 celler rekruttert før restaurering av prolifererende celler, og antallet og fordelingen av DCAMKL1 celler endret nesten samtidig med de av prolifererende celler etter 24 timer. Dette funnet innebærer at DCAMKL1-uttrykker cellene er stamceller som gir opphav til prolifererende celler. Flere DCAMKL1 celler og PCNA celler var til stede på slimhinneoverflaten i løpet av tidlig regenerativ periode. Forbigående forskyvning av progenitor-sonen mot overflaten kan bidra til å lette rask og gunstig restaurering av foveolar celler, som er den linjen som er mest skadet og tapt i overfladisk slimhinneskade. Siden rekruttert DCAMKL1 cellene dukket opp igjen i løpet av en dag etter de innfødte cellene ble tapt, kan de repopulating DCAMKL1 cellene i den skadde slimhinner migrere fra ikke-skadde kjertler eller rekruttere fra avkom av en multipotent stamcelle avstamning som gjennomgår kontinuerlig ekspansjon eller utryddelse i nisje [9, 22].
prosessene mucosal gjenoppbygging og stamceller repopulation i en kronisk dypt sår avvek klart fra de i akutt overflateskade (figur 10). Differensierte celle linjene blir opprettholdt etter akutt overfladisk skade, mens ryddig differensiering av slimhinneceller linjene i den aktive sår ble opprørt og iboende celle linjene ble erstattet av nyutviklede slimete celle linjene. Parietal og sjef celler ble tapt, foveolar hyperplasi var tydelig, og SPEM dukket opp i regenererende epitel rundt aktive sår. Disse funnene ligne patologiske forandringer i forskjellige eksperimentelle modeller indusert av akutt eller kronisk oxyntic atrofi [16, 17, 23, 24]. I sår margin, MUC6 og pepsinogen synes å være koekspresjon med TFF2 på kjertelen basen. Dette funn understøtter hypotesen om at øverste celler transdifferentiate til SPEM [17, 25], og at prosessen med redifferentiation fra mukøse nakkeceller til øverste celler blir modifisert i et aktivt sår. En alternativ forklaring, som er mer sannsynlig basert på de foreliggende resultater, er at SPEM er avledet fra stamceller og redifferentiates til øverste celler. Oppdagelsen av at SPEM er forbundet med økt spredning støtter dette forslaget [16, 24]. Figur 10 Endringer i slimhinne celle linjer i margen av aktive og helende sår.
Kronisk mucosal sårdannelse i mage-tarmkanalen initierer en helbredelsesprosess fra slimhinne base på sår kant, og kan indusere nye celle-linjer svarende til SPEM [26 ]. Disse synes å være avledet fra multipotente stamceller i krypten av tynntarmen og tykktarmen, mens SPEM og prolifererende celler i bunnen av grensen til magesår er fjernt fra det normale progenitor sonen i eidet. Den kroniske sår modellen i denne studien utviklet flere uker etter behandling, noe som gjør migrering av benmarg-avledede stamceller usannsynlig på grunn innpoding av disse cellene som gastriske epitel-celler opptrer i mus etter vedvarende H. felis
infeksjon i løpet av mer enn ett år , men ikke i mus med en magesår indusert av eddiksyre [27]. Tilstedeværelsen av en andre progenitor befolkning, kryptiske stamceller i magen, er blitt forutsagt i mange år [16, 24], men har ennå ikke er identifisert. I denne studien ble antatt progenitor DCAMKL1 celler funnet i nærheten av to slimete celleslektsnavn, foveolar celler og SPEM celler i hyperplasi ved sår margin. DCAMKL1 celler sidestilt med SPEM er kompatible med de kryptiske stamceller. Tarm progenitor-cellemarkør Lgr5 er til stede på bunnen av kjertler og ikke i eidet [7], og at en progenitor-cellepopulasjon økte markert ved betennelse [6]. Vi hypotese at DCAMKL1-uttrykkende celler i bunnen av den gastriske kjertelen er den andre linje progenitor befolkning, som er maskert under fysiologiske betingelser.

• Genet-reduksjon effekt av kromosom tap påvist i mage kreft
• Serologisk vurdering av mage mucosal atrofi i magekreft