Stomach Health > magen Helse >  > Stomach Knowledges > magen Artikkel

PLoS ONE: fibroblastvekstfaktor 10-fibroblast vekstfaktor reseptor 2b mediert signale kreves ikke for voksen kjertelmagen Homeostase

Abstract

De signalveier som er avgjørende for mage organogeneseperioden har blitt studert i detalj; Men de som regulerer opprettholdelse av den gastriske epitel i voksen homeostase uklare. I denne studien undersøkte vi rollen av fibroblast vekstfaktor 10 (FGF10) og dens hoved reseptor, fibroblast vekstfaktor-reseptor-2b (FGFR2b), i voksen kjertelmagen homeostase. Vi viste først at mus voksen kjertelmagen uttrykt Fgf10
, dets reseptorer, Fgfr1b Hotell og Fgfr2b
, og de fleste av de andre FGFR2b ligander ( Fgf1, Fgf7 , Fgf22
) med unntak av Fgf3 Hotell og Fgf20
. Fgf10
uttrykk var mesenchymale mens FGFR1 og FGFR2 uttrykk var for det meste epitel. Studerer dobbelttransgene mus som tillater induserbar overekspresjon av Fgf10
i voksne mus, viste vi at Fgf10
overekspresjon i normal voksen kjertelmagen økt epitelproliferasjon, kjørte slimete hals celledifferensiering, og redusert parietal og sjef celledifferensiering. Selv om en lignende fenotype kan være assosiert med utvikling av metaplasi, fant vi at Fgf10
overekspresjon for en kort varighet ikke forårsaker metaplasi. Til slutt undersøker dobbelttransgene mus som tillater uttrykk for en løselig form av Fgfr2b, etter FGF10 viktigste reseptoren, som fungerer som en dominant negativ, fant vi ingen signifikante endringer i mage epitelproliferasjon eller differensiering i mutantene. Vårt arbeid gir bevis, for første gang, at FGF10-FGFR2b signalveien ikke er nødvendig for epitelproliferasjon og differensiering i voksen kjertelmagen homeostase

Citation. Speer AL, Alam DA, Sala FG, Ford HR , Bellusci S, Grikscheit TC (2012) fibroblastvekstfaktor 10-fibroblast vekstfaktor reseptor 2b mediert signale kreves ikke for voksen kjertelmagen Homeostase. PLoS ONE 7 (11): e49127. doi: 10,1371 /journal.pone.0049127

Redaktør: Hemachandra Reddy, Oregon Health & Science University, USA

mottatt: 6 juni 2012; Godkjent: 04.10.2012; Publisert: 01.11.2012

Copyright: © 2012 Speer et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres

Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av: 1) Ethicon-Society of Universitetet Surgeons: Kirurgisk Stipendiat Award, 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 og 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. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet

Konkurrerende interesser:. Forfatterne har lest journalen politikk og har følgende konflikt: SB fungerer for tiden som redaktør av PLoS ONE. Forfatterne ønsker å bekrefte at dette ikke endrer forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.

Innledning

Gastric adenokarsinom er den fjerde vanligste kreftformen og nest største årsaken til kreft-relaterte dødsfall på verdensbasis [1] med en samlet 5-års relativ overlevelse i de fleste land rundt 20% [2]. Gastric kreftutvikling er oftest assosiert med H. pylori-infeksjon, men andre risikofaktorer inkluderer ernæringsmessige inntak (høyt saltinntak og /eller lav frukt og grønnsaker inntak) samt afrikansk-amerikansk etnisitet og lav sosioøkonomisk status [3]. Parietalcelle tap, eller oxyntic atrofi, er den mest pålitelige preneoplastiske korrelerer hos mennesker. Tapet av parietalceller, uansett årsak (Helicobacter infeksjon eller farmakologiske midler), fører til etterfølgende utvikling av metaplasi og kan akselereres ved gastrin eller histamin mangel [4], [5]. Hos mennesker kan to typer slimete celle metaplasi oppstår som følge av oxyntic atrofi: slimcelle intestinal metaplasi (IM) eller spasmolytiske polypeptid-uttrykke metaplasi (SPEM) [4], [6]. Fibroblast vekstfaktor (FGF), pinnsvin, transformerende vekstfaktor beta (TGFp) /benmorfogenetisk protein (BMP), og Wnt signalveier er viktige og beslektede morfogenetiske nettverk som regulerer stamceller, spesielt i mage-tarmkanalen [7], [ ,,,0],8]. Disse signalveier er avgjørende under embryonal utvikling, voksen homeostase, vev reparasjon og regenerering, og kreftutvikling. Definere rollen til FGF10-FGFR2b signalveien i voksen kjertelmagen homeostase er et første skritt for å skildre de cellulære mekanismene for gastrisk epitelial reparasjon og regenerering etter skade.

fibroblast vekstfaktorer (FGF) spiller sentrale roller i mobilnettet proliferasjon, differensiering, migrering og inflammasjon i flere organer [8]. FGF binde seg til en eller flere tyrosin-kinase transmembrane FGF-reseptorer (FGFRs) [9]. I likhet med flere andre høyt konserverte signalveier, har en tendens til FGF-signalering for å forekomme i en parakrin måte mellom epitelet og mesenchyme, med FGF-ligand uttrykt i vev tilstøtende til dets tilsvarende FGFR (er) [10]. For eksempel under mage organogenese, Fgf10
er uttrykt i mesenchyme, mens dens viktigste reseptoren, Fgfr2IIIb plakater (heretter Fgfr2b
), er uttrykt i epitelet [11 ], [12], [13].

Vi har tidligere rapportert at FGF10-FGFR2b mediert signalisering er avgjørende for organogeneseperioden av magen [13], tolvfingertarmen [14], [15], i cecum [16], [17] og tykktarmen [18], [19], [20] i mus. Kolon atresi ble assosiert med en reduksjon i epitelproliferasjon og økning i epitel apoptose i begge Fgf10 - /- Hotell og Fgfr2b - /-
mus [19], [ ,,,0],20]. I motsetning til den mesenchyme, differensiering av kolonepitelet var upåvirket i Fgf10 - /- product: [20]. Under embryonal magen utvikling, både Fgf10 Hotell og Fgfr2b
knockouts hadde svekket epitelproliferasjon, men omvendt demonstrerte alvorlig kompromiss av gastrisk epitelial differensiering med et fravær av parietalceller og redusert antall administrerende celler [13 ]. Videre ektopisk overekspresjon av Fgf10
under magen utvikling også avdekket store endringer i epitelial differensiering, inkludert en reduksjon i parietal og endokrine celler og en økning i ypperste celler [11]. Til tross for disse innledende observasjoner i gastrointestinal utvikling, rollen FGF10-FGFR2b signalering i magen i voksen homeostase ennå ikke er undersøkt.

I denne studien undersøker vi hvilken rolle FGF10-FGFR2b signalering i voksen kjertelmagen homeostase. Vi først viste tilstedeværelse av Fgf10 Hotell og dets reseptorer, Fgfr1b Hotell og Fgfr2b
, i voksen kjertelmagen, sammen med alle de genene som koder for de andre FGFR2b ligander ( FGF-1, -3, -7, -20, -22
). Gransker doble gene mus slik at Fgf10
overekspresjon, viste vi at Fgf10
overekspresjon øker epitelproliferasjon, driver slimete hals celledifferensiering og reduserer parietal og administrerende celledifferensiering i voksen kjertelmagen homeostase. Selv om tap av parietal celler og økt slimproduserende celler kan være assosiert med utvikling av metaplasi, hadde vi ikke identifisere noen metaplasi i vår Fgf10
overekspresjon mutant mus som demonstrert ved farging for to godt beskrevet markører av metaplasi: CDX2 (IM) [21] og HE4 (IM og SPEM) [6]. Til slutt, allestedsnærværende uttrykk for en dominant-negative løselig form av Fgfr2b, etter FGF10 viktigste reseptoren, viste ingen signifikante endringer i mage epitelproliferasjon eller differensiering i mutantene. Dermed viser denne studien at FGF10-FGFR2b signalering ikke er nødvendig for voksen kjertelmagen homeostase.

Resultater

Uttrykk for Fgf10,
sine reseptorer, Fgfr1b og Fgfr2b
, og de andre FGFR2b ligander i voksen mus kjertelmagen

for å studere uttrykket av Fgf10,
sine reseptorer, Fgfr1b Hotell og Fgfr2b
, og de andre FGFR2b ligander i voksen kjertelmagen, vi utførte RT-PCR på villtype voksen mus kjertelmagen (n = 3). Begge reseptorer ble uttrykt i voksen kjertelmagen og i den positive kontroll, vill-type E14.5 mus embryo hel (figur 1A). Genene som koder alle ligander bindende FGFR2b ( Fgf1
, Fgf7
, Fgf10
, Fgf22
) ble uttrykt i voksen kjertelmagen unntatt Fgf3 Hotell og Fgf20
, mens som alle seks ble uttrykt i den positive kontrollen (figur 1A). RT negative kontroller for både voksne kjertelmagen og den positive kontrollen var negative for Fgfr1b, Fgfr2b; Eksporter alle FGFR2b ligander, og β aktin plakater (figur 1A).

Å bestemme den romlige uttrykk mønster av Fgf10
, utførte vi β-galaktosidase flekker på deler av voksen kjertelmagen fra Fgf10 LacZ /+
reporter mus (n = 3), som har tidligere blitt validert [20], [22]. Vi fant at Fgf10
ekspresjon var til stede i den mesenchyme like under gastriske kjertler i epitelet (figur 1B). Negative kontroller (vill type Fgf10 + /+, etter n = 3) viste ingen LacZ farging (figur 1E). For å bekrefte uttrykk for FGF10 reseptorer i voksen magen, vi utført immunhistokjemi farging for FGFR1 og FGFR2 på villtype voksen mus kjertelmagen (n = 3). Siden spesifikke antistoffer for Illb isoform av disse reseptorene ikke er tilgjengelig, ble antistoffer som reagerer med både Illb og Ille isoformer av hver reseptor anvendt. Den Illb isoformen er vanligvis uttrykt i epitelet, mens den Ille isoformen er vanligvis uttrykt i mesenchyme. Både FGFR1 og FGFR2 (figur 1C og henholdsvis 1D) ble identifisert med sterk farging i mage epitel og svakere flekker i mesenchyme. Våre negative kontroller viste ikke noen spesifikk farging (figur 1F, 1G). Tilstedeværelsen av Fgf10
og dets reseptorer i det voksne mus mage antyder en rolle for FGF10 i mage homeostase. Derfor postulerer vi at FGF10-FGFR2b signale i voksen kjertel homeostase, i likhet med tidligere studier, er sannsynligvis en mesenchymale til epitelial signal.

Fgf10
overekspresjon under homeostase endrer mage kjertel histologi og øker epitel spredning i kjertelmagen

for å undersøke hvilken rolle FGF10 i voksen kjertelmagen homeostase, genererte vi induserbar dobbel transgen heterozygote mus som overalt overexpressed Fgf10 product: ( R26 rtTA- /+; tet (O) Fgf10 /+
heretter). Overekspresjon av Fgf10
ble indusert ved å mate doksycyklin til voksen (4 uker gamle) mutante mus og kontrollkullsøsken til 10 dager før ofre. Overekspresjon av Fgf10
ble bekreftet ved QRT-PCR og mutantene viste en signifikant økning i ekspresjonen av Fgf10
når sammenlignet med kontroll littermates (figur 2C). Mutant mus vanligvis utvikle et vått hår utseende og en åpenbar spredning av kutan epitel, inkludert hevelse av øyelokkene og en unormalt forstørret tunge.

Hematoxylin og eosin farging av deler av kontroll kull voksen kjertelmagen viste en enkel søyle epitelet organisert i gastriske kjertler som inneholder tallrike parietal-celler med stor eosinofilt cytoplasma, sjef-celler på bunnen av kjertlene med basofile cytoplasma, basalt plassert kjerner, og apikale sekretoriske granuler, og slimete hals celler med slim sett i hvitt på den apikale parti av celler i halsen av kjertler (Figur 2A). Dette histologi ble vesentlig endret i den voksne kjertelmagen av Fgf10
overekspresjon mutant mus (figur 2B). Det oppstod en synlig reduksjon i parietal cellepopulasjonen, med en økning i slim-utsondrende celler og en gruppering av disse cellene nærmere undersiden av pakkboksen (sorte pilspisser).

Som det er vel etablert at FGF10 fremmer spredning i en rekke organer, inkludert gastrointestinaltraktus [13], [19], [20], [23], [24], analyserte vi spredning av den gastriske epitel ved PCNA immunfarging i kontroll kullet og mutante mus. Sammenlignet med kull kontroller, de mutante kjertel magene viste en signifikant økning i proliferasjon av epitelet (14,7 ± 1,8% PCNA-positive epitelceller vs. 22,7 ± 2,6% i mutantene, p = 0,017, n = 5 for hver genotype) (figur 2D-F). Våre data viser at overekspresjon av FGF10 fremmer celle spredning i epitel voksen mus kjertelmagen.

Gastric epitelial differensiering er betydelig endret av Fgf10
overekspresjon under homeostase

For for å definere rollen FGF10 i epitelial differensiering i voksen kjertelmagen homeostase, utførte vi farging for differensierte mage epiteliale cellemarkører i mutant og kontroll mager. Slimete hals celler i kjertelmagen ble identifisert ved lectin GSI-II, som tidligere er blitt etablert som en slimete hals cellemarkør [25], [26], [27]. Fgf10
overekspresjon resulterte i en 85% økning i prosentandelen av mukøse nakkeceller i den gastriske epitel av den mutante mus (figur 3B) sammenlignet med kontroll littermates (figur 3A) (14,4 ± 1,7% vs. 7,8 ± 0,5%, p = 0,003, n = 5 for hver genotype) (figur 3C). Videre GS-ll-positive celler var plassert nærmere til foten av kjertlene i de mutante mus i forhold til kontrollene. Dette bekrefter våre histologiske data, og indikerer at FGF10 kan fremme differensiering av slimete hals celle avstamning. Intrinsic faktor (IF) immunostained de øverste cellene på undersiden av de gastriske kjertler. Selv om IF produsert og frigjort ved parietalceller hos mennesker, er det en etablert markør for viktigste celler hos gnagere [21], [28], [29]. Våre resultater viste en signifikant reduksjon av sjef-celler i mage-epitelet av mutantene (figur 3E) sammenlignet med kontroll littermates (figur 3D) (5,2 ± 1,4% vs. 12,4 ± 1,7%, p = 0,006, n = 5 for hvert genotype ) (figur 3F). Chromogranin A er et surt glykoprotein uttrykt i flere typer nevroendokrine celler i hele mage-tarmkanalen inkludert i magen [11], [21], [30], [31]. I magesekken, chromogranin En markert et lite antall epitelceller spredt utover de gastriske kjertler. Vi har funnet ingen signifikant forskjell i prosentandelen av endokrine celler i den gastriske epitel mellom mutantene (fig 3H) og kontroller (figur 3G) (1,0 ± 0,5% vs. 1,7 ± 0,3%, p = 0,11, n = 5 for hvert genotype ) (figur 3I). Tall 3J-K demonstrere H /K ATPase farging av parietal celler i mage-kjertelen. Det er en merkbar reduksjon i parietalcellene avstamning (35% reduksjon) i mutantene (figur 3K) sammenlignet med kontroller (figur 3J), som vist i figur 3L (23,2 ± 4,6% vs. 35,5 ± 4,3%, p = 0,044 , n = 5 for hver genotype). Disse data antyder at FGF10 spiller en rolle i differensieringen av gastriske epitel slimete hals celle, sjefs celle, og parietal celle linjer i voksen kjertelmagen homeostase. Fgf10
overekspresjon ikke endrer bare i betydelig grad antallet av disse differensierte epiteliale celletypene som er beskrevet ovenfor, men også endrer beliggenheten av slimete nakkeceller fra nakken til bunnen av mavekjertel.

Fgf10
overekspresjon under homeostase ikke forårsaker metaplasi av mage epitel

Intestinal metaplasi (IM) og spasmolytic polypeptid-uttrykke metaplasi (SPEM) er begge metaplasias av gastrisk epitel som vanligvis utvikle seg etter akutt oxyntic atrofi og resultere i en økning i slim-utskillende celler: tarmslimceller i IM eller mukøse nakkeceller i SPEM [32]. Det er for tiden antatt at tapet av parietal-celler resulterer i transdifferensiering av modne viktigste celler i tillegg til hemming av den normale slimete hals celle for den øverste celledifferensiering [5], [21], [33]. Siden muterte musene viste en lignende fenotype med et betydelig tap av parietal celler, økt slim nakke celler, og reduksjon i ypperste celler, søkte vi å undersøke om Fgf10
overekspresjon kan føre metaplasi. For å bekrefte om metaplasi var til stede i våre mutante mus, utførte vi farging for to veletablerte markører for metaplasi i både mus og mennesker: CDX2 (IM) [21] og HE4 (IM og SPEM) [6]. Både den mutante (figur 4C), og de kullkontroll magene (figur 4B), viste ingen nevneverdig CDX2 farging i den gastriske epitel (n = 3 for hver genotype). Kolon tjente som en positiv kontroll og viste passende nukleær farging for CDX2 (figur 4A). På lignende måte ble ingen påvisbar HE4 farging observert i den gastriske epitel av mutantene (figur 4F) og kull kontroller (figur 4E) (n = 3 for hver genotype). Humane epididymis tjente som en positiv kontroll og hadde synlig cytoplasmatisk farge for HE4 (figur 4D). Disse resultatene tyder på at selv om Fgf10
overekspresjon kan resultere i en SPEM-lignende fenotype, er gastrisk epitel ikke metaplastiske.

FGF10-FGFR2b mediert signalisering er ikke nødvendig for mage epitelproliferasjon og differensiering under homeostase

for å fastslå betydningen av FGF10-FGFR2b signale aksen i voksen kjertelmagen homeostase, genererte vi induserbar dobbel transgen heterozygote mus som overalt uttrykke en dominant-negativ løselig form av Fgfr2b
( R26 rtTA- /+; tet (O) sFgfr2b /+
heretter). Uttrykk for sFgfr2b
ble indusert ved å mate doksycyklin til voksen (4 uker gamle) mutante mus og styrekullsøsken for en måned før ofre. Uttrykket av sFgfr2b
i mutant mus ble bekreftet ved QRT-PCR. Kontrollene hadde nesten ikke målbare mengder av sFgfr2b
, mens mutantene hadde en variabel, men robust uttrykk (figur 5C). Uttrykk for sFgfr2b
opptrer på en dominant negativ måte ved å binde alle FGFR2b ligander (FGF-1, -3, -7, -10, -20, -22) og hindre deres handling. Dette har tidligere blitt validert i vårt laboratorium hvor vi demonstrert at induserbar uttrykk for sFgfr2b
under embryonal utvikling phenocopied Fgfr2b - /-
embryoer [34], mens enkelttransgene embryoer utsatt for DOX og doble transgene embryoer ikke utsettes for DOX var identisk med villtype embryoer [35]. I motsetning til alvorlig fenotype når FGFR2b inaktiveres under embryogenesen barsel uttrykk for sFgfr2b
resultater bare i små defekter inkludert defekte fortenner, lengre klør, og redusert hvitt fettvev [36].

Hematoxylin og eosin farging av deler av kontrollkull (figur 5A) og mutant (figur 5B) voksne kjertel magene viste normal histologi med passende mavekjertel-arkitektur, og disse var umulig å skille fra hverandre. FGF10-FGFR2b mediert signalisering har vist seg å være nødvendig for epitelproliferasjon under både mage og tarm utvikling [13], [19], [20]. For å kunne fastslå om FGF10-FGFR2b signalering er også nødvendig for gastrisk epitelproliferasjon i løpet av homeostase, farging for PCNA ble utført i kontrollkull (figur 5D) og mutant (figur 5E) voksne kjertel mager. Det var ingen forskjell i graden av spredning mellom kull kontroller og mutanter (16,5 ± 1,7% vs. 15,3 ± 1,5%, p-verdi = 0,313, n = 5 for hver genotype) (figur 5F).

som det tidligere er blitt demonstrert at FGF10-FGFR2b signalering er nødvendig for epitelial differensiering i løpet av gastrisk organogenese, særlig for utvikling av parietalcellenes avstamning [13], søkte vi å finne ut om FGF10-FGFR2b mediert signalisering er nødvendig for gastrisk epitelial differensiering under homeostase. Deler av kjertelmagen fra R26 rtTA- /+; tet (O) sFgfr2b /+
mutante mus og kontrollkullsøsken ble immunostained med markører for differensierte mage epitelceller. Det var ingen forskjell i prosentandelen av slimete nakkeceller (7,5 ± 0,8% vs. 8,0 ± 0,8%, p = 0,35, n = 5 for hvert genotype) (figurene 6A-C), sjef-celler (11,3 ± 1,6% vs. 12,2 ± 1,5%, p = 0,35, n = 5 for hver genotype) (fig 6D-F), endokrine celler (1,9 ± 0,3% vs. 2,4 ± 0,4%, p = 0,22, n = 5 for hvert genotype) (figurene 6G-i), eller parietale celler i mage epitelet (36,4 ± 2,7% vs. 37,7 ± 3,5%, p = 0,38, n = 5 for hver genotype) (fig 6J-K), mellom kull kontrollen og de mutante magene . Samlet utgjør disse resultatene tyder på at FGFR2b signalering ikke er nødvendig for mage epitelproliferasjon og differensiering i løpet av homeostase.

Siden levetiden på en parietalcellen er 54 dager [37], en mer langsiktig studie var nødvendig for å bekrefte den dispensability av FGF10-FGFR2b mediert signalering for parietalcellen differensiering i voksen kjertelmagen homeostase. For å oppnå dette, induserte vi allestedsnærværende overekspresjon av en dominant-negative sFgfr2b
ved å mate doksycyklin til voksen (4 uker gamle) mutante mus og styrekullsøsken i 3 måneder før ofre. Ekspresjonen av sFgfr2b
i det mutante mus var signifikant høyere enn kontroller som vist ved QRT-PCR (figur 7C). Hematoxylin og eosin farging av deler av kontroll kull (figur 7A) og mutante (figur 7B) voksne kjertel mager viste normal histologi med synlige parietalceller. Det var ingen forskjell i prosentandelen av parietal-celler i mage-epitelet av mutantene (figur 7E) sammenlignet med kontroller (figur 7D) som gjenspeiles av H /K-ATPase-immunfarging (37,9 ± 4,4% vs. 34,8 ± 1,9%, p- -verdi = 0,277, n = 3 for hver genotype) (figur 7F). Disse resultatene bekrefter at FGF10-FGFR2b mediert signalering ikke er nødvendig for parietalcellen differensiering i voksen kjertelmagen homeostase.

Diskusjoner

FGF10-FGFR2b mediert signalering er viktig for embryo gastric utvikling [11], [13], [23]. Men lite er kjent om rollen FGF10-FGFR2b signalering under vedlikehold av modne gastrisk epitel. Vi forsøkte å forstå FGF10-FGFR2b mediert signalering i voksen kjertelmagen homeostase. Dobbelttransgene mus som overalt overuttrykker Fgf10
, vises økt epitelproliferasjon, og vesentlig endret differensiering av tre av de fire epiteliale celle linjene i magen. Men dobbelttransgene mus overekspresjon en løselig form av Fgfr2b, FGF10 viktigste reseptoren, avslørte at FGF10-FGFR2b signalering er ikke nødvendig for epitelproliferasjon og differensiering.

Vi fant at Fgf10
, dets reseptorer Fgfr1b Hotell og Fgfr2b
, og de fleste av de andre FGFR2b ligander ( FGF-1, -7, -22
), var til stede i den voksne magen. Disse resultater understøttes av ekspresjonen av disse genene i løpet av gastrisk organogenese hos mus [11] og kyllingembryo [12], [23]. Til tross for noen forskjeller i uttrykk mellom mus og kylling embryo, mage uttrykk for Fgf10 Hotell og dens viktigste reseptor Fgfr2b
forblir konservert mellom arter, og begge er til stede under utvikling og homeostase. Den viktigste reseptoren for FGF10 er FGFR2b [38], [39] og inaktivering av Fgf10
eller Fgfr2b
i museembryoer fører til bemerkelsesverdig lignende fenotyper [34], [40], mens FGF10 binder FGFR1b med en lavere affinitet [41]. Men tilstedeværelsen av både Fgfr1b Hotell og Fgfr2b
, samt noen av de FGFR2b ligander ( FGF-1, -7, -10, etter og -22)
i voksen mage kan tillate noen iboende redundans i FGF signalering. Gjerne uttrykk for Fgf10 Hotell og dens reseptor, Fgfr2b
, i voksen magen tyder på at FGF10-FGFR2b signalering oppstår etter fødselen.

Flere studier har anerkjent FGF10 som en formidler av epitelproliferasjon i løpet av tracheal [42], colonic [19], [20], og gastrisk [13], [23] utvikling samt postnatalt under brystkjertelen [36] og fortann [35] homeostase. Mange av disse karakterisere et tap av funksjon tilnærming, viser redusert epitelproliferasjon i Fgf10 - /- product: [13], [20], [42] og /eller Fgfr2b
- /- [13], [19]-mus så vel som i transgene mus som overuttrykker oppløselig Fgfr2b product: [35], [36]. Bare to tidligere studier rapporterer om en gevinst på funksjon tilnærming lik vår, å undersøke effekten av Fgf10
overekspresjon under mage organogenesen, med motstridende resultater [11], [23]. Shin et al. viste en beskjeden økning i kjertel epitelproliferasjon i chick embryonale magen med viral-mediert overekspresjon av Fgf10
forhold til uinfiserte kontroller [23]. Våre resultater på linje med disse resultatene i organogeneseperioden selv om vi studerer et mye senere tidspunkt når vi viser at FGF10 har en mitogen effekt i voksen magen homeostase.

I tillegg spiller FGF10 en viktig rolle i epitelial differensiering i løpet av utvikling av en rekke organer [13], [42], [43], [44]. Spesielt i løpet av gastrisk organogenese, tap av FGF10-FGFR2b mediert signaliserings resulterer i fullstendig fravær av parietal-celler [13]. Dette indikerer at FGF10-FGFR2b mediert signalisering er avgjørende for parietal celledifferensiering under mage utvikling, og likevel, Fgf10
overekspresjon i løpet av denne samme tidsperioden har også en negativ effekt på parietal-celler med en 78% reduksjon ved E18. 5 [11]. Interessant, fant vi at FGF10-FGFR2b mediert signalering ikke er nødvendig for parietalcellen differensiering i voksen magen homeostase, men Fgf10
overekspresjon forårsaket en tilsvarende reduksjon i parietalcellen avstamning som oppstår under organogenesen. Dermed FGF10 på høye nivåer nedregulerer parietalcellen differensiering både under magen utvikling og homeostase, men når mage organogeneseperioden er fullført, vises FGF10-FGFR2b mediert signale å være unnværlig for parietalcellen differensiering.

endokrine celler representerer en liten, men heterogen populasjon av celler som utskiller en rekke hormoner i gastrisk epitelium. Terminal endokrine celle skjebne synes upåvirket av tapet av FGF10-FGFR2b mediert signalering under utvikling [13]; imidlertid, ektopiske Fgf10
overekspresjon resulterer i signifikant suppresjon av endokrine cellen avstamning [11]. I motsetning til disse utviklingsstudier hadde vi ikke observere noen endring i endokrine celledifferensiering ved overekspresjon av enten Fgf10
eller løselig Fgfr2b
under magen homeostase.

FGF10-FGFR2b mediert signale fremmer sjef celledifferensiering i mage organogeneseperioden som dokumentert av redusert overflod av politimesteren celler i Fgf10 - /- Hotell og Fgfr2b - /-
E18.5 magene [13 ] og økningen i viktigste cellene i magen med ektopisk Fgf10
overekspresjon [11], i kontrast, observerte vi en betydelig reduksjon i øverste cellene på Fgf10
overekspresjon i voksen kjertelmagen homeostase. Vi identifiserte sjef celler ved farging for intrinsic factor og disse tidligere studier farget for pepsinogen [11], [13], men begge er godt etablert markører for politimesteren celler i mus [21], [28], [29], [45 ] og variasjon i immunhistokjemisk farging alene virker usannsynlig å redegjøre for denne observasjonen. Det er mulig at i løpet av homeostase Fgf10
nivåer har uheldige virkninger på øverste cellene i motsetning til utviklingsstadier.

Det er kjent at FGF10-FGFR2b mediert signalering ikke er nødvendig for slimete celledifferensiering i magen utvikling [13], og vi fant det samme til å være sant under homeostase. Imidlertid har FGF10 vært vist i tidligere studier for å indusere enten slim-utsondrende celle nummer [24], eller for å skifte celle sted innenfor den gastriske kjertel fra hulrommet inn i pakkboksen basen [11], [23]. Vi observerte begge fenomener i voksen kjertelmagen homeostase. Dette fenotype, kombinert med tap av parietalceller, blir ofte beskrevet som "antralization" og er observert i mage metaplasias som IM og /eller SPEM. Tapet av parietalceller vanligvis resulterer i metaplasi [4], [32], [33]. I løpet av denne prosessen, sjef celler transdifferentiate ved å miste uttrykk for MIST1 og få uttrykk for CDX2 i IM eller TFF2 i SPEM [21], [33]. Kanskje reduksjon av sjef celle nummer i vår modell er på grunn av transdifferensiering, men dette vil kreve ytterligere undersøkelser for å bekrefte.

Vi er ikke den første til å observere en SPEM-lignende fenotype i forbindelse med FGF10 signalering. Spencer-Dene et al. demonstrert en uforholdsmessig underutviklet antrum med forstørret enkel kjedet gastrisk epitel for både Fgf10 - /- Hotell og Fgfr2b - /-
embryoer som indikerer en rolle FGF10-FGFR2b mediert signalering for å fremme antralization [13]. Videre er overekspresjon av Fgf10
i løpet av mage utvikling resulterte i en SPEM-lignende fenotype med en forskyvning i lokalisering av TFF2 mRNA i mus og CSP mRNA i kylling, i tillegg til en reduksjon i antallet parietalceller i mus [11], [23]. CSP er en markør for luminale epitel-celler i kylling, den analoge til mukøse nakkeceller i mus [8]. Nyeng et al. spekulert i at antralization av corpus i deres modell kunne forklares ved økt FGF10 tilgjengelighet i corpus sammenlignet med den normale gradient av Fgf10
uttrykk, som er høyere i antrum og lavere i corpus [11] . Dette kan forklare den SPEM-lignende fenotype sett under homeostase også, siden Fgf10
ble overalt overexpressed i vår modell. Til tross for Fgf10
overekspresjon resulterer i en SPEM-lignende fenotype, veletablerte markører unnlatt å bekrefte metaplasi i løpet av homeostase, som er tilsvarende rapportert under magen utvikling [11]. Derfor kan vi ikke utelukke at FGF10-FGFR2b signale kan spille en rolle i mage metaplasi.

Other Languages