Измененная экспрессия мнимого клеток-предшественников маркера DCAMKL1 в слизистой оболочке желудка крыс при регенерации, метаплазии и дисплазии
Аннотация
Справочная информация
даблкортин и кальций /кальмодулин-зависимой протеинкиназы-как-1 (DCAMKL1) является кандидатом маркер для клеток-предшественников в слизистую оболочку ЖКТ. Lineage клеток в слизистой оболочке желудка происходят из клеток-предшественников, но этот процесс может быть изменен после травмы. была выражена исключительно Таким образом, мы исследовали экспрессию DCAMKL1 при патологических состояниях.
Методы
Иммуногистохимическое анализ проводили в желудке крыс с острым поверхностным травмы, хронические язвы, кишечной метаплазии и дисплазии.
Результаты
DCAMKL1 в незрелые покоящиеся клетки в перешейке нормальных фундального желез, где предполагаемые клетки-предшественники, как полагают, проживают. DCAMKL1-позитивные клетки и пролиферирующие клетки пролил в просвет после того, как поверхностные травмы и вновь появились в восстановительный процесс, в основном, в поверхностной слизистой оболочки. В маргинальной слизистой оболочки вокруг активной язвы, теменной и главных клеток уменьшалось, foveolar гиперплазия была очевидна, и фактор трилистника семьи 2 (TFF2) /спазмолитическое полипептид, экспрессирующих метаплазия (SPEM) появились у основания железы. DCAMKL1 клетки вновь появились в глубокой слизистой оболочки, примыкающего с Spem и пролиферирующих клеток. В целебной язвы, население TFF2 клеток расширяется и, казалось, redifferentiate до главных клеток, в то время как пролиферирующие клетки и клетки DCAMKL1 оказались выше и ниже TFF2 клеток для ускорения заживления. SPEM появились и PCNA клеток увеличилось в intestinalized слизистую оболочку, и была выражена DCAMKL1 в непосредственной близости от клеток PCNA в глубокой слизистой оболочки. DCAMKL1, были выражены PCNA и TFF2 в различных диспластических клеток, выстилающих растягиванные железы вблизи SPEM.
Заключение
ультраструктурных появления DCAMKL1-позитивных клеток и паттернов экспрессии DCAMKL1 в нормальных и патологических состояниях, показывают, что клетки принадлежат к родоначальником клеточной популяции. Выражение DCAMKL1 тесно связана с TFF2 /Spem клеток после травмы. DCAMKL1 клетки заселить близко к пролиферирующих, гиперпластические, метапластических и диспластических клеток, а зона прогениторных сдвигается в соответствии с патологическими обстоятельствами.
Фона
мышином и блок желудка человека показывает моноклональное преобразование, что указывает на присутствие мультипотентных стволовых клеток [ ,,,0],1, 2]. Электронно-микроскопическое радиоавтография в мышах предполагает, что зернистых свободные клетки в перешейке действуют как мультипотентных стволовых клеток [3]. Процессы дифференцировки и миграции клеточных клонов могут быть изменены из-за травмы. Зона клеток-предшественников в перешейке легко повреждены внутрипросветное этанол, нестероидные противовоспалительные препараты или Helicobacter Pylori
(H. Pylori
). Хроническое воспаление желудка может привести к атрофии и специализированной потери клеток в виде материальных последствий тканесецифического повреждения клеток-предшественников или потери. Тем не менее, поведение клеток-предшественников после острого или хронического повреждения слизистой оболочки и механизм восстановления этих клеток в процессе регенерации слизистой оболочки недостаточно хорошо изучены.
Население клеток-предшественников играет важную роль в поддержании и регенерации эпителия желудка, но на длительный жили клетки-предшественники подвергаются риску накопления мутаций, которые приводят к раку [4]. Неоплазия может последовать клеточный метаплазия вследствие хронического воспаления и ремонта. Тем не менее, точный анализ роли и изменения клеток-предшественников в последовательности гастрит-метаплазии-дисплазии-рака не была выполнена, в основном из-за отсутствия маркеров дискретных клеток-предшественников в желудке.
Musashi-1, а маркер клеток-предшественников в тонком кишечнике мышей, не выражается в предполагаемых клетках-предшественниках, но встречается в париетальных клетках в фундальном перешейка крыс [5]. Фрагмент промотор /энхансер виллин-1 является маркером возможных клеток-предшественников желудка в перешейке пилорических желез [6]. Исследование показало, что родословная кишечная прогениторных клеток маркер Lgr5 выражается в основании предполагаемых фундального и пилорического желез в неонатальный желудка, в то время как экспрессия у взрослых было преимущественно ограничено основанием пилорического желез [7]. Таким образом, нет никаких определенных маркеров для клеток-предшественников у взрослых фундальных желез.
DCAMKL1 является одним из продуктов генов Онтогенез-обогащенных транскриптов, обнаруженных по сравнению с желудочным мыши и тонкой кишки наборов данных предшественниках [8]. Иммуногистохимическое анализ с использованием антитела DCAMKL1 показало одного окрашивания клеток в кишечных крипт участках или вблизи положении 4 и в клетках желудка перешейка [8]. После первого доклада, конкретная локализация DCAMKL1-экспрессирующих клеток в ниши стволовых клеток было показано, в тонкой кишке мышей [9, 10] и в толстой кишке мышей и человека [11, 12], в то время как DCAMKL1 был коэкспрессируются с Musashi -1 в париетальных клетках в желудке мышей [13].
первая цель данного исследования состояла в том, чтобы определить, является ли DCAMKL1 маркер для клеток-предшественников в желудке крыс. Второй целью было выяснить временные и пространственные закономерности появления клеток специфически экспрессирующих DCAMKL1 под несколькими желудочных патологических состояний.
Методы
Подготовка животных
Все протоколы животных были одобрены Исследовательского комитета Университета Кейо животного происхождения. Использовали самцов крыс линии Wistar весом около 200 г не кормили в течение 24 часов со свободным доступом к воде. Для получения острой травмы в поверхностный фундальном слизистой оболочки, абсолютный этанол (1 мл), закапывали в желудок через зонд в желудок. Чтобы произвести хронические глубокие язвы, 20% уксусной кислоты (50 мкл) вводили в фундальном подслизистой передней стенки с использованием микрошприца. Крысы были подвергнуты эвтаназии 3 дня и 1, 2 и 3 недели после инъекции уксусной кислоты.
Способ индукции кишечной метаплазии в слизистой оболочке желудка у крыс описана в работах [14, 15]. Если коротко, то крысы получали две рентгеновские дозы 10 Гр каждый и были умерщвлены через 6 месяцев после облучения. Способ индукции дисплазии в слизистой оболочке желудка у крыс также была описана в [14]. Вкратце, 50 мкг /мл N-метил-N'-нитро-N-нитрозогуанидин (MNNG) (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI) был дан крысам вволю
в течение 4-х месяцев.
Антитела
Кролик против DCAMKL1 иммуноглобулина (Ig) G (Abcam, Кембридж, Великобритания; конечное разведение 1: 100), мышиное анти-ядерный антиген пролиферирующих клеток (PCNA) IgG (DAKO, Carpinteria, Калифорния; готов к использованию), кроличье анти -PCNA IgG (Abcam; 1: 200), мышиное анти-H
+ /K + - аденозинтрифосфатазы (АТФазы) -субъединицы IgG (Research Diagnostics Inc. Фландерс, штат Нью-Джерси; 1: 200), овец анти -pepsinogen II IgG (США Биологическая, Swampscott, MA; 1: 100), мышиное анти-MUC6 IgM (Канто Кагаку, Токио; 1: 100), мышиное анти-IgG-MUC5AC (Abcam; 1: 100), мышь анти- TFF2 IgM (Abcam; 1: 200), морская свинка анти-гистидин декарбоксилазы (HDC) IgG (ARP, Белмонт, штат Массачусетс; 1: 100), козий анти-грелин IgG (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA; 1: 100 ), и мышиное анти-соматостатин IgG (Biomeda, Фостер Сити, Калифорния; 1:25), были использованы в качестве первичных антител
Гистологический анализ
ткань желудок фиксировали в 10% нейтральном формалине буфером в течение ночи, а затем. заливали в парафин и делали срезы (4 мкм). Срезы окрашивали гематоксилином и эозином (H &Amp; E) с использованием стандартных методик. Периодическая кислота-Шифф (ПАС) -Alcian Синий проводили окрашивание для обнаружения слизистых клеточных клонов.
Для иммуногистохимического анализа, парафином срезы депарафинировали и предварительно обрабатывают с помощью соответствующей процедуры поиска информации для каждого антигена. Срезы инкубировали в 0,3% Н <к югу> 2О <югу> 2 в метаноле в течение 10 минут для инактивации эндогенной пероксидазы и затем промывали фосфатно-буферном солевом растворе (PBS), содержащем 0,1% Tween 20 (PBST). После инкубации с блокирующим раствором (Block Асе, Dainippon Seiyaku, Tokyo, Japan) в течение 10 минут срезы инкубировали с первичным антителом в течение 1 ч при комнатной температуре. После этого каждый шаг с последующим промыванием 3 раза PBST в течение 3 минут. Срезы инкубировали с НР-конъюгированным IgG или IgM в течение 40 минут. Меченые клетки коричневого цвета с гидрохлорида 3,3'-диаминобензидина (DAB) с использованием набора реагентов DAB (DAKO), а затем контрастно гематоксилином Майера.
Для двухцветных иммунным окрашиванием, косвенный метод immunoalkaline фосфатазы использовали следующие непрямое процедура иммунопероксидазного описано выше. После реакции с ДАБ срезы инкубировали со вторым первичным антителом в течение 1 часа с последующей инкубацией с ALP-конъюгированный IgG или IgM в течение 40 минут. Меченые клетки окрашивали синим с комплектом ALP подложки III (вектор Синий, Vector Laboratories, Burlingame, CA).
Для поиска антигена пепсиногена II и MUC6, протеиназы К (DAKO) наносили местно в депарафинировали разделах 6 минут. Для поиска антигена PCNA (мышь IgG), секции нагревались в дистиллированной воде в автоклаве в течение 10 минут. Для поиска антигена MUC5AC, секции нагревались в цитратном буфере в автоклаве в течение 10 минут. Ни одна процедура извлечения антигена был использован для DCAMKL1, H + /K + -. АТФазы, PCNA (кролик IgG), TFF2, HDC, грелина или соматостатина окрашивание
Подсчет очков DCAMKL1 клеток и клеток PCNA <бр> Разделы, которые были подвергнуты двухцветных иммунное окрашивание с использованием DCAMKL1 и PCNA были проанализированы с целью определения количества иммунологически клеток. Срезы используются от 5 крыс, и 10 хорошо ориентированных желудочные единиц были проанализированы в каждой секции.
Электронная микроскопия
Предварительно встраивание иммунопероксидазного электронную микроскопию проводили следующим образом. Небольшие кусочки свежих образцов из желудка своде необработанных крыс фиксировали в 4% параформальдегид в течение 24 ч, с последующим закреплением в 0,1% глутарового альдегида и 4% параформальдегид в течение 1 часа. Криостатные секции (6 мкм) получали и инкубировали с анти-антителом DCAMKL1 в течение 48 часов, с последующей инкубацией с НР-конъюгированных с антителом против кроличьего IgG в течение 24 часов. Срезы затем фиксировали 0,5% глутаральдегида в течение 5 минут, подвергают реакции с ДАБ, фиксировали с помощью 2% осмия, обезвоженной через серии градуированных этанола и заливали в эпоксидную смолу. Ультратонкие срезы были вырезаны с ультрамикротоме и окрашивали в растворе уранилацетате и цитратом свинца раствором. Образцы исследовали с помощью просвечивающего электронного микроскопа (JEM-1200EX, JEOL, Токио, Япония).
Результаты Нормальный фундальный Сальник
DCAMKL1-экспрессирующие клетки были распределены в верхней трети нормальных фундального желез, в регион называют перешеек (Рис. 1А) В электронной микроскопии, DCAMKL1-клетки также были найдены в перешейке (рис 1В, а). Ячейка DCAMKL1 была меньше париетальных клеток, которая была богата митохондриями, и не хватало секреторных гранул видели в эндокринных клеток (рис 1В, б). DCAMKL1 иммунореактивности был найден диффузно в цитоплазме, что дает высокую цитоплазматического соотношения (Фигура 1В, с). DCAMKL1 клетки присутствовали в эпителиальных клеток прокладками, так как клетки имели десмосом в соединении с соседними эпителиальными клетками (рис 1B, d). Клетки DCAMKL1 имели незрелые внешний вид с несколькими митохондрии, везикулы или секреторных гранул (рис 1B, с и 1В, д). Рисунок 1 Распределение и ультраструктура DCAMKL1-экспрессирующих клеток в нормальном желудке крыс. (A) микрофотография свет, показывающий расположение клеток DCAMKL1 в фундальном слизистую оболочку. Масштаб: 100 мкм. На вставке показано увеличенное изображение выделенной области в A. Масштаб: 10 мкм. (B) просвечивающей электронной микроскопии. (А, с) ультратонких срезов без counterstaining. (Б, г) Ультратонкие срезы с counterstaining. (А) DCAMKL1 клетки в фундальном железе. Масштаб: 2 мкм, увеличение × 5600. (Б) Ячейка DCAMKL1 (D), была меньше, чем париетальных клеток (P), которая была богата митохондрии, и не хватало секреторных гранул, видимые в эндокринных клетки (Е). Масштаб: 2 мкм, увеличение × 7000. (С) DCAMKL1 окрашивание преимущественно цитоплазматический. Масштаб: 1 мкм, увеличение × 14400. (Г) Наконечники указывают на десмосом. Белая стрелка показывает DCAMKL1 иммунореактивности. Масштаб:. 2 мкм, увеличение × 8400
Затем мы сравнили распределение клеток DCAMKL1 с теми, известных эпителиальных клеточных клонов. Клетки DCAMKL1 были перемешаны с пролиферирующих клеток, помеченных PCNA в перешейке (рис 2а), но не DCAMKL1 клетки содержали PCNA. Клетки DCAMKL1 прожившие ниже foveolar клеток (окрашенных Альциановый синий, рисунок 2b) и выше клеток слизистой шейки (окрашивали MUC6 и TFF2, фиг.2с, г). Париетальных клеток и главных клетках в перешейке соседствовали с клетками DCAMKL1, но DCAMKL1 клетки не coexpress Н + /К + -АТФазы или пепсиногена (рисунок 2e, е). DCAMKL1 клетки были также дискретная из эндокринного клеточных линий. Население DCAMKL1 ячейка была удалена от Энтерохромаффинная подобных клеток, которые были главным образом распределены в фундальном базе (рис 2 г). Большинство А-подобных клеток проживала в фундальном базе с некоторыми распределены в перешейке, но в отличие от клеток DCAMKL1 (рис 2ч) и D клеток явно отличаются от клеток DCAMKL1 (рис 2г). Рисунок 2 двухцветных иммунное показывая локализация DCAMKL1-экспрессирующих клеток и эпителиальных клеточных клонов, содержащих пролиферирующие клетки с ядрами PCNA-меченого (а), Альциановый Синий Измазанные foveolar клетки (б), MUC6 окрашенных слизистые клетки шеи (с), TFF2 -stained слизистые клетки шеи (г), Н + /К + -АТФазы Измазанные париетальных клеток (е), пепсиногена II окрашенных главных клетках (F), HDC окрашенных Энтерохромаффинная как клетки (г), грелин пятнах А- как клетки (h), и D клеток соматостатина-окрашенных (I). Весы: 100 мкм. На врезке в (е) показывает увеличенный вид очерченной области. Следует отметить, что клетки DCAMKL1 отличались от париетальных клеток
Острый Поверхностный Мукозные Травмы и быстрого обновления изображения гистологический анализ процесса повреждения слизистой и ремонта после введения этанола с использованием H &Amp;. E окрашивания и двойного цвета DCAMKL1 и PCNA иммунное показан на рисунке 3. Сразу же после обработки этанола, клетки DCAMKL1 и клетки PCNA отсоединяется от железы и пролил в просвет с foveolar клетками (рис 3AA и 3BA). DCAMKL1 клетки и клетки PCNA почти исчезли в поврежденной слизистой оболочке 1 ч после обработки этанолом (рис 3AB и 3BB). DCAMKL1 клетки затем вновь появились через 6 часов, а некоторые из находившихся вблизи поверхности слизистой оболочки (рис 3AC и 3BC). PCNA клетки увеличилась через 24 часа после этанола (рис 3AD и 3BD), в то время как несколько ячеек DCAMKL1 и клетки PCNA присутствовали на поверхности слизистой оболочки (рис 3AE и 3BE). Распределение клеток DCAMKL1 и клеток PCNA имели морфологическое появление необработанной фундальном слизистой оболочки через 96 ч (рис 3AF и 3BF). Рисунок 3 иммуногистохимический анализ поверхностного повреждения слизистой после обработки этанолом. (A) Дважды цвет иммунное для клеток DCAMKL1 и клеток PCNA. Желудочный секции принято на 5 минут (а), 1 час (В), 6 часов (с), 24 часа (д, е) и 96 часов (F) после обработки этанолом. (B) H &Amp; E-окрашенные срезы, показывающие изменение во времени желудочного повреждения слизистой оболочки и восстановления после введения этанола. (Аф) Серийные срезы соответствующих разделов в A. Весы: 100 мкм.
Время курсы изменений в численности DCAMKL1 и PCNA клеток показаны на рисунке 4. Число клеток DCAMKL1 изменился почти одновременно с этим из PCNA клетки, но набор клеток DCAMKL1 началось через 6 часов после обработки этанолом, до набора клеток PCNA. Рисунок 4 Время курсов числа клеток DCAMKL1 (А) и PCNA клеток (В) в железе после введения этанола. Каждый столбик представляет собой среднее значение ± SE результатов от 5 крыс. Y-ось показывает число клеток в железе и оси Х показывает время после введения этанола.
Хроническая язва
Глубокие язвы с участием целые слои слизистой оболочки и проникая в слизистую оболочку мышечный были произведены через 3 дня после обработки уксусным кислоты. Большинство язв зажила после 2 недель лечения и некоторые повторялись после 3-х недель. Гистопатологического анализа слизистой регенерации проводили с использованием тканей, взятых в количестве от 1 до 3 недель после обработки. Кистозно расширенные железы были заметны в восстановительном слизистой края язвы вокруг кратера активной язвы (рис 5а, б). Эти железы были выстланы клетками, экспрессирующими MUC5AC, маркер foveolar клеток (рис 5в). Кроме того, TFF2, маркер клеток слизистой шейки у необработанных крыс, отображается интенсивное окрашивание на базе регенеративных фундального желез (рис 5г), подобно тому, что для TFF2 окрашивания глубоких клеток антральных желез и в соответствии с появлением SPEM клетки фенотип [16, 17]. В противоположность этому, экспрессия MUC6, наблюдали еще один маркер клеток слизистой шейки у необработанных крыс, ухудшилось в восстановительном слизистой оболочки и только слабое MUC6 окрашивание в клетках у основания железы (рис 5e). Главные клетки также уменьшенные на полях язвы и клеток слабо окрашенных пепсиногена визуализировали только у основания железы (рис 5f). Таким образом, существует перекрытие в экспрессии TFF2, MUC6 и пепсиногена в клетках у основания (рис 5, d-F). Париетальные клетки отсутствовали в ткани маргинальной слизистой оболочки активной язвы (рис 5г). клетки PCNA увеличенные в железах и мезенхимы наценки язвы и заметное увеличение этих клеток было отмечено у основания железы (рис 5h). Рисунок 5 моделей эпителиальных клеток в маргинальной слизистой оболочки активной язвы. (А) Н &Amp; E-окрашивали разрез через 1 неделю после обработки уксусной кислотой, показывая кратер грануляционной ткани и маргинальной тканей, окружающих кратер. Масштаб: 1000 мкм. (Б) увеличенный вид предельной язвы слизистой оболочки описано в (а). Масштаб: 100 мкм. (С-Н) Серийные срезы (б) окрашивали MUC5AC (с), TFF2 (д), MUC6 (е), пепсиногена II (F), Н + /К + -АТФазы (г), и PCNA (ч). (I-к) двухцветных иммуногистохимическое DCAMKL1 с MUC5AC (I), DCAMKL1 с TFF2 (J) и PCNA с TFF2 (к). Весы: 100 мкм. (Л) Дважды цвет иммунное для DCAMKL1 с PCNA. Масштаб: 10 мкм. На врезке в (Н-к) показывает увеличенный вид очерченной области.
Затем мы исследовали экспрессию DCAMKL1 в краевой слизистой активной язвы. Дисперсные DCAMKL1-экспрессирующие клетки присутствовали близко к накладками клеточных MUC5AC (рис 5i) и сопоставляется с Spem клетками (рис 5j). PCNA клетки были распространены также в непосредственной близости от Spem клеток и некоторых Spem клеток коэкспрессируются PCNA (рисунок 5k), подразумевая, что SPEM родословная умножив и пролиферативной. DCAMKL1 клетки смешивались с PCNA клеток у основания железы, но не coexpress PCNA (рис 5л). Это указывает на то, что DCAMKL1 клетки поддерживают в состоянии покоя. Прародителем зона клеток PCNA и клеток DCAMKL1 был смещен с перемычкой в нормальной железе к основанию в краю активной язвы.
На стадии заживления, размер язвы уменьшается и эпителиальные клетки были восстановлены (рисунок 6а) , В целебной язвой, градиент эпителиальной регенерации присутствовал от язвы края до регенерированных желез, удаленных от язвы (рис 6б). В генераторном слизистой заживления язвы, слизисто-подобные клетки заметно увеличилась. Эти клетки были локализованы у основания на полях язвы и расширена до шеек желез, как исцеление продолжалось. MUC5AC клетки уменьшились в области шеи и присутствовал в основном в foveolae (рис 6в), аналогично расположению в нормальной слизистой оболочке фундального. Расширяющиеся слизисто-подобные клетки при заживлении язвы были частично окрашивают MUC5AC, но преимущественно окрашивали TFF2 (рис 6г). Была выражена MUC6 в клетках железы в базе, но не в тех, в области шеи (рис 6е), в то время как было выражено пепсиногена в клетках в области шеи (рис 6f). Париетальные клетки, которые исчезли в активной язвы, вновь появился выше и ниже популяции TFF2 клеток в слизистой оболочке заживления язвы (рис 6г). В нормальной слизистой оболочке, теменной клетки получают из клеток-предшественников в перешейке, созревают в ней, а затем занять несколько дней, чтобы мигрировать вниз к основанию [18], в то время как в целительной язвы, теменной клетки заселяются шеи и основание железы одновременно. PCNA была сильно выражена как раз над клетками TFF2 вблизи язвы, что указывает на повышенную усиление эпителиальных клеток в этой области (рис 6Н). Некоторые клетки PCNA были распространены также ниже TFF2 клеток. DCAMKL1 клетки вновь появились выше, и он расположен рядом с нижней половины населения TFF2 клеток (рис 6i). Этот двойной профиль распределения зоны клеток-предшественников может способствовать продвижению быстрой и эффективной регенерации слизистой оболочки. Рисунок 6 рисунков эпителиальных клеток и клеток DCAMKL1 в восстановительном слизистой исцеления язвы. (А) Н &Amp; E-окрашивали разрез через 2 недели после обработки уксусной кислотой, показывая регенеративную ткань заживления язвы. Масштаб: 1000 мкм. (Б) увеличенный вид регенеративного слизистой оболочки, описанной в пункте (а). Был выявлен градиент эпителиальной регенерации от края язвы (правая сторона) к регенерированного слизистой оболочки, удаленной от язвы (левая сторона). Масштаб: 100 мкм. (С-Н) Серийные срезы (б), окрашивали MUC5AC (с), TFF2 (г), MUC6 (е), пепсиногена II (F), Н + /К + -АТФазы (г), и PCNA (ч). (Я) Дважды цвет иммунное для DCAMKL1 и TFF2 в последовательном разделе (б).
Кишечная метаплазия и дисплазии
В облученных крыс, кишечной метаплазии, содержащие бокаловидные клетки, идентифицированные PAS-Альциановый Синий окрашивания образуется в фундальный железа (рис 7а). Клетки, экспрессирующие DCAMKL1 были найдены ниже foveolar клеток в просвете отделении слизистой оболочки, а также в глубокой слизистой оболочки (рис 7b, с). Клетки PCNA заметно увеличились в intestinalized слизистой оболочки и клеток DCAMKL1 в просвете отделении были дистальной к PCNA клеток (рис 7в). TFF2-экспрессирующие клетки, в соответствии с SPEM, возникла на базе intestinalized слизистой оболочки (рис 7d). PCNA клетки были обнаружены проксимальнее DCAMKL1 клеток глубоко в intestinalized эпителиальной выстилки, с аналогичной схемой распределения в том, что в тонком кишечнике крипте (рис 7e, е). Рисунок 7 Выражение DCAMKL1 в intestinalized слизистую оболочку. (А) PAS-Альциановый Синий окрашивание показывает слизистую оболочку с кишечной метаплазией, содержащие бокаловидные клетки. Масштаб: 100 мкм. (Б-д) Серийные срезы (а), окрашивали DCAMKL1 (б), DCAMKL1 и PCNA (с), и TFF2 (г). (Д, е) степени увеличения изображения областей, изложенных в формуле (б) и (С) соответственно. Весы:. 10 мкм
У крыс, получавших MNNG, кистозная дилатация желез с дисплазией был вызвал в слизистой оболочке и подслизистой (рис 8а). SPEM развивался и расширялся вблизи расширенных желез и сегментарного экспрессия TFF2 была обнаружена в клетках, выстилающих желез (рис 8b). DCAMKL1 была слабо выражена в этих желез (рис 8в). TFF2 и DCAMKL1 были выражены в различных клетках в расширенных желез (рис 8d, 8e), и была также выражена PCNA в других клетках, чем DCAMKL1 клеток, что указывает на пролиферативный характер желез (рис 8f). Рисунок 8 Выражение DCAMKL1 в расширенных желез с дисплазией. (А) H &Amp; E-окрашивали раздел, показывающий кистозной дилатации желез. (Б) расширение SPEM. Стрелки указывают сегментарный экспрессию TFF2 в расширенных желез. (С) Выражение DCAMKL1 в дилатационной железе. (D-е) Серийные срезы расширяющейся железы для TFF2 (D), DCAMKL1 (е) и DCAMKL1 с PCNA (е). Весы:. 100 мкм
Обсуждение
Исследование показало, что DCAMKL1-клетки, экспрессирующие исключительно присутствуют в перешейке фундальном железы крыс, в котором мультипотентных клеток-предшественников, как полагают, проживают [1, 3]. Мы показали, что DCAMKL1 клетки являются дискретными от дифференцированных эпителиальных клеток, в том числе эндокринные клеточных клонов. Кроме того, иммуноэлектронной микроскопии показал, что выражалось DCAMKL1 в незрелых эпителиальных клеток с несколькими органелл, которые соответствуют гранулам свободных клеток, ранее предложенный в качестве предположительных клеток-предшественников в перешейке желудка [3]. DCAMKL1 является коэкспрессируются с Musashi-1 в париетальных клетках в желудке мыши [13], в то время как это исследование показало, что DCAMKL1 клетки отличались от париетальных клеток, которые экспрессируют Musashi-1 в желудке у крыс [5].
Sequential изменения в сотовой связи потери и восстановление желудка железы после поверхностного повреждения слизистой с этанолом приведены на рисунке 9. временные курсы изменений в численности DCAMKL1 и PCNA клеток от 6 до 96 часов после обработки этанола у крыс согласуются с теми, у мышей [13 ]. Кроме того, мы проанализировали более ранние изменения в этих типах клеток. Клетки DCAMKL1 и клетки PCNA слущенные с foveolar клетками сразу после обработки этанолом. Оголенные поверхности слизистой оболочки после воздействия этанола повторно эпителизации в 1 до 2 часов, быстро мигрируют foveolar клетки из соседних неповрежденной эпителия [19]. Так как это раннее реституция не основано на клеточной пролиферации, но по вопросам миграции, мобилизации клеток-предшественников не требуется. После инкубационного периода приблизительно 8 часов, взрыв пролиферативной активности не наблюдалось до 24 часов, чтобы восстановить foveolae до их первоначальной длины [20]. На этот раз курс эпителиальной пролиферации после воздействия этанола аналогично тому, что наблюдается в настоящем исследовании. Рисунок 9 Последовательные изменения в клеточной потери и восстановления желудочной железы после поверхностного повреждения слизистой с этанолом.
Недавний отчет показал, что PCNA-положительные пролиферирующие клетки содержат prefoveolar клетки [21]. Увеличение числа пролиферирующих клеток, вероятно, получены из клеток-предшественников, но процесс клеток-предшественников репопуляции после травмы является неясным. В этом исследовании DCAMKL1 клетки были набраны до восстановления пролиферирующих клеток, а также количество и распределение клеток DCAMKL1 изменилось почти одновременно с тем, пролиферирующих клеток после 24 часов. Эта находка предполагает, что DCAMKL1-экспрессирующие клетки клетки-предшественники, которые приводят к размножающихся клеток. Несколько клеток DCAMKL1 и клетки PCNA присутствовали на поверхности слизистой оболочки в течение раннего восстановительного периода. Переходные смещение зоны прародителей по направлению к поверхности, может помочь облегчить быстрое и преимущественным восстановление foveolar клеток, что является родословная, наиболее поврежденные и теряется в поверхностном повреждения слизистой. Так как набранные клетки DCAMKL1 вновь появились в течение суток после того, как коренные клетки были потеряны, заселив клетки DCAMKL1 в поврежденной слизистой оболочки могут мигрировать из неповрежденной желез или рекрутировать из потомства мультипотентных клеток линии стволовых, подвергающегося непрерывное расширение или исчезновение в нише [9, 22].
процессы восстановления слизистых оболочек и клеток-предшественников репопуляции в хронической глубокой язвы отличались явно от тех, при остром поверхностном травмы (Рисунок 10). Дифференцированные клеточных клонов сохраняются после острого поверхностного повреждения, в то время как упорядоченной дифференциации слизистых оболочек клеточных клонов в активной язвы возмущенных и неотъемлемые клеточных клонов были заменены недавно разработанных слизистых клеточных клонов. Теменной и главные клетки были потеряны, foveolar гиперплазия была очевидна, и SPEM появились в регенеративной эпителия окружающих активную язву. Эти данные имитируют патологические изменения в различных экспериментальных моделях, индуцированные острым или хроническим oxyntic атрофией [16, 17, 23, 24]. На полях язвы, MUC6 и пепсиногена, кажется, коэкспрессируются с TFF2 у основания железы. Эти данные подтверждают гипотезу о том, что главные клетки трансформироваться в SPEM [17, 25], и что процесс повторной дифференцировки из слизистой шейки клеток к главных клеток модифицируется в активной язвы. Альтернативное объяснение, которое более вероятно, на основе представленных результатов, является то, что SPEM получают из клеток-предшественников и redifferentiates до главных клеток. Тот факт, что SPEM связано с повышенным распространением поддерживает это предложение [16, 24]. Рисунок 10 Изменения линий клеток слизистой оболочки на полях активных и заживающих язв.
Хронический изъязвление слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта инициирует процесс заживления от основания через слизистую оболочку при язвенной края, и может вызвать новые клеточные клоны, соответствующие Spem [26 ]. Они по всей видимости, происходит от мультипотентных стволовых клеток в крипте тонкой кишки и толстой кишки, в то время как SPEM и пролиферирующих клеток у основания края язвы желудка далека от нормальной прародительницы зоны в перешейке. Хроническая язва модель в этом исследовании разработано несколько недель после обработки, что делает миграцию из костного мозга стволовых клеток, поскольку маловероятно, приживление этих клеток, как эпителиальных клеток желудка происходит у мышей после устойчивого Г.фелис
инфекции в течение более 1 года , но не у мышей с язвой желудка, вызванной уксусной кислотой [27]. Наличие второй популяции клеток-предшественников, загадочные клетки-предшественники в желудке, было предсказано в течение многих лет [16, 24], но до сих пор не определены. В этом исследовании, мнимый прогениторных DCAMKL1 клетки были обнаружены в непосредственной близости от двух слизистых клеточных клонов, foveolar клетки и клетки Spem, при гиперплазии у края язвы. DCAMKL1 клетки соседствуют с SPEM совместимы с загадочными клеток-предшественников. Кишечный прародитель клеточный маркер Lgr5 присутствует у основания желез, а не в перешейке [7], а также, что популяция клеток-предшественников заметно возрастает во время воспаления [6]. Мы предполагаем, что DCAMKL1-экспрессирующие клетки у основания железы желудка являются второй линии родоначальником население, которое маскируется в физиологических условиях. Эти спящие клетки-предшественники могут быть активированы с помощью воспалительных цитокинов во время образования язвы, и может играть ключевую роль в инициации процесса заживления.
Клетки DCAMKL1 и PCNA клетки присутствовали близко к /Spem клеток TFF2 на полях язвы.