Abstrakt
signalvägar som är väsentliga för gastric organogenesen har studerats i detalj; Men de som reglerar underhåll av mag epitel under vuxen homeostas fortfarande oklara. I denna studie undersökte vi rollen av Fibroblast tillväxtfaktor 10 (FGF10) och dess huvudsakliga receptor, Fibroblast tillväxtfaktorreceptor 2b (FGFR2b), i vuxen glandulära magen homeostas. Vi visade först att musen vuxna glandulärmagen uttryckt Fgf10 Citation. Speer AL, Alam DA, Sala FG, Ford HR , Bellusci S, Grikscheit TC (2012) Fibroblast Growth Factor 10-Fibroblast Growth Factor Receptor 2b medierad signalering krävs inte för vuxna glandulärmagen Homeostasis. PLoS ONE 7 (11): e49127. doi: 10.1371 /journal.pone.0049127 Redaktör: Hemachandra Reddy, Oregon Health & Science University, USA Mottagna: 6 juni 2012, Accepteras: 4 oktober 2012, Publicerad: 1 november 2012 | Copyright: © 2012 Speer et al. Detta är en öppen tillgång artikel distribueras enligt villkoren i Creative Commons Attribution License, som tillåter obegränsad användning, distribution och reproduktion i alla medier, förutsatt den ursprungliga författaren och källan kredit Finansiering:. Detta arbete stöddes av: 1) Ethicon-Society of University Surgeons: Surgical Research Fellowship 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 och Henri R. Ford, http://projectreporter.nih.gov/project_info_history.cfm?aid=7426527&icde=12717266. 3) California Institute för regenerativ medicin: RN2-00946-1, Tracy C. Grikscheit, http://www.cirm.ca.gov/content/mechanism-tissue-engineered-small-intestine-formation. Finansiärerna hade ingen roll i studiedesign, datainsamling och analys, beslut att publicera, eller beredning av manuskriptet Konkurrerande intressen. Författarna har läst tidskriften politik och ha följande konflikt: SB tjänstgör för närvarande som en redaktör för PLOS ONE. Författarna vill bekräfta att detta inte förändrar författarnas anslutning till alla PLOS ONE politik för att dela data och material. Gastric adenocarcinom är den fjärde vanligaste cancerformen och näst vanligaste orsaken till cancerrelaterad död i världen [1] med en total 5-års relativ överlevnad i de flesta länder runt 20% [2]. Gastric cancer är oftast förknippas med H. pylori-infektion, men andra riskfaktorer inkluderar närings konsumtion (högt saltintag och /eller låg frukt- och grönsaksintag) liksom afroamerikansk etnicitet och låg socioekonomisk status [3]. Parietal cellförlust, eller oxyntic atrofi, är den mest tillförlitliga preneoplastisk korrelat i människor. Förlusten av parietalceller, oavsett orsak (Helicobacter-infektion eller farmakologiska medel), leder till den efterföljande utvecklingen av metaplasi och kan påskyndas genom gastrin eller histamin brist [4], [5]. Hos människor, kan två typer av slemhinnor cell metaplasi uppstå som ett resultat av oxyntic atrofi: bägare cell intestinal metaplasi (IM) eller spasmolytiska polypep-uttryck metaplasi (spem) [4], [6]. Fibroblast growth factor (FGF), Hedgehog, Transformerande tillväxtfaktor beta (TGFp) /benmorfogenetiskt protein (BMP) och Wnt signalvägar är viktiga och besläktade morfogenetiska nätverk som reglerar stamceller, i synnerhet i mag-tarmkanalen [7], [ ,,,0],8]. Dessa signalvägar är avgörande under fosterutvecklingen, vuxen homeostas, vävnadsreparation och regenerering, och cancer. Definiera roll FGF10-FGFR2b signalväg under vuxen glandulärmagen homeostas är ett första steg för att avgränsa de cellulära mekanismer för gastric epithelial reparation och återhämtning efter skada. fibroblasttillväxtfaktorer (FGF) spelar nyckelroller i cellulär proliferation, differentiering, migration, och inflammation i flera organ [8]. FGF binder till en eller flera tyrosinkinas transmembrana FGF-receptorer (FGFRs) [9]. Som med flera andra högkonserverade signalvägar, tenderar FGF-signalering att inträffa på ett parakrint sätt mellan epitelet och mesenkymet, med FGF-liganden uttrycks i vävnaden intill dess motsvarande FGFR (s) [10]. Till exempel, under gastrisk organogenes, Fgf10 Vi har tidigare rapporterat att FGF10-FGFR2b förmedlad signalering är avgörande för organogenesen i magen [13], tolvfingertarmen [14], [15], blindtarmen [16], [17] och kolon [18], [19], [20] i musen. Kolon atresi associerades med en minskning av epitelial proliferation och ökad epitel apoptos i både Fgf10 - /- Mössor och Fgfr2b - /- I denna studie undersöker vi betydelsen av FGF10-FGFR2b signalering under vuxenkörtel mage homeostas. Vi visade först närvaron av Fgf10 Mössor och dess receptorer, Fgfr1b Köpa och Fgfr2b Redovisning av Fgf10, för att studera uttrycket av Fgf10, För att bestämma den rumsliga uttrycksmönstret av Fgf10 för att undersöka vilken roll FGF10 under vuxen glandulärmagen homeostas, genererade vi inducerbar dubbla transgena heterozygot möss som ubiquitously uttryckt Fgf10 hematoxylin och eosin färgning av sektioner av kontrollkull vuxna glandulärmagen visade en enkel kolonn epitel organiserad i gastric körtlar som innehåller många parietalceller med stor eosinofil cytoplasma, chef celler vid basen av körtlar med basofila cytoplasma, basalt placerade kärnor och apikala sekretoriska granuler och slemhinnor hals celler med slem ses i vitt på den apikala delen av celler i halsen på de körtlar (Figur 2A). Denna histologi var signifikant i den vuxna körtel mage Fgf10 Eftersom det är väl etablerat att FGF10 främjar spridning i ett antal organ, inklusive mag-tarmkanalen [13], [19], [20], [23], [24], analyserade vi spridningen av mag epitel av PCNA immunofärgning i kontrollkull och muterade möss. Jämfört med kull kontroller, de mutanta glandulära magar visade en signifikant ökning av proliferationen av epitelet (14,7 ± 1,8% PCNA-positiva epitelceller vs. 22,7 ± 2,6% i mutanterna, p = 0,017, n = 5 för varje genotyp) (Figur 2D-F). Våra data visade att överuttryck av FGF10 befrämjar celldelning i epitel av vuxna mus glandulärmagen. För att ytterligare definiera rollen av FGF10 i epiteldifferentiering under vuxen glandulärmagen homeostas, utförde vi immunfärgning för differentierade gastric epithelial cellmarkörer i muterade och kontroll magar. Slemhinnor hals celler i glandulärmagen identifierades genom lektin GSI-II, som tidigare har etablerats som en slem hals cellmarkör [25], [26], [27]. Fgf10 Intestinal metaplasi (IM) och spasmolytisk polypeptid-uttryck metaplasi (spem) är båda metaplasi av mag epitel som vanligtvis utvecklas efter akut oxyntic atrofi och resultera i en ökning av slem-utsöndrande celler: intestinala bägarceller i IM eller mukösa halsceller i spem [32]. Det är för närvarande tänkt att förlusten av parietala celler resulterar i transdifferentiering av mogna främsta celler utöver hämning av den normala slemhinnor hals cell till chief celldifferentiering [5], [21], [33]. Eftersom muterade möss visade en liknande fenotyp med en betydande förlust av parietalceller, ökad slemhalsceller och minskning av huvudceller, försökte vi undersöka om Fgf10 för att bestämma betydelsen av FGF10-FGFR2b signalering axel under vuxen glandulärmagen homeostas, genererade vi inducerbar dubbla transgena heterozygot möss som ubiquitously uttrycka en dominant-negativ löslig form av Fgfr2b Hematoxylin och eosin-färgning av sektioner av kontrollkull (figur 5A) och mutanta (figur 5B) vuxna glandulära magar avslöjade normal histologi med lämplig funduskörtlar arkitektur och dessa var omöjlig att skilja från varandra. FGF10-FGFR2b förmedlad signalering har visats krävas för epitelial proliferation under både mag- och kolon utveckling [13], [19], [20]. För att utröna om FGF10-FGFR2b signalering är också nödvändigt för gastric epithelial proliferation under homeostas, immunfärgning för PCNA utfördes i kontrollkull (Figur 5D) och mutant (Figur 5E) vuxna körtel magar. Det fanns ingen skillnad i hastigheten för proliferation mellan kull kontroller och mutanter (16,5 ± 1,7% mot 15,3 ± 1,5%, p-värde = 0,313, n = 5 för varje genotyp) (figur 5F). Eftersom det har tidigare visats att FGF10-FGFR2b signalering är avgörande för epitelial differentiering under gastric organogenes, särskilt för utvecklingen av den parietala cellhärstamning [13], försökte vi bestämma om FGF10-FGFR2b förmedlad signalering krävdes för gastric epiteldifferentiering under homeostas. Delar av glandulärmagen från R26 rtTA /+; tet (O) sFgfr2b /+ Eftersom livslängden på en parietalcellens är 54 dagar [37], var en långtidsstudie som krävs för att bekräfta den fördelningsbarhet av FGF10-FGFR2b förmedlad signalering för parietalcellens differentiering under vuxenkörtel mage homeostas. För att åstadkomma detta, inducerade vi allestädes närvarande överuttryck av en dominant-negativ sFgfr2b FGF10-FGFR2b förmedlad signalering är avgörande för embryonal gastric utveckling [11], [13], [23]. Men lite är känt om den roll FGF10-FGFR2b signalering vid underhåll av mogna gastric epitel. Vi försökte förstå FGF10-FGFR2b förmedlad signalering under vuxenkörtel mage homeostas. Dubbel transgena möss som ubiquitously överuttrycker Fgf10 fann vi att Fgf10 Flera studier har erkänt FGF10 som främjare av epitelial proliferation under luftrör [42], kolon [19], [20], och gastrisk [13], [23] utveckling samt postnatalt under bröstkörteln [36] och framtand [35] homeostas. Många av dessa karakterisera en förlust av funktionsansatsen, vilket visar minskad epitelial proliferation i Fgf10 - /- Dessutom spelar FGF10 en viktig roll i epiteldifferentiering under utveckling av ett flertal organ [13], [42], [43], [44]. I synnerhet under gastric organogenes, förlusten av FGF10-FGFR2b medierad signalering resulterar i fullständig frånvaro av parietalceller [13]. Detta tyder på att FGF10-FGFR2b förmedlad signalering är avgörande för parietal celldifferentiering under magen utveckling, och ändå, Fgf10 Endokrina celler representerar en små, men heterogen population av celler som utsöndrar en mängd hormoner i det gastriska epitelet. Terminala endokrin cellöde verkar opåverkade av förlusten av FGF10-FGFR2b förmedlad signalering under utveckling [13]; Men, ektopisk Fgf10 FGF10-FGFR2b medierad signalering främjar chefscelldifferentiering under gastric organogenesen som framgår av minskad förekomst av chefs celler i Fgf10 - /- Mössor och Fgfr2b - /- Det är känt att FGF10-FGFR2b förmedlad signalering krävs inte för slemhinnor celldifferentiering under magen utveckling [13], och vi hittade samma vara sant under homeostas. Emellertid har FGF10 visats i tidigare studier att antingen inducera slem-avsöndrande cell nummer [24] eller att flytta cell plats inom funduskörtlar från lumen mot brickstödet [11], [23]. Vi observerade båda fenomenen under vuxenkörtel mage homeostas. Denna fenotyp, kombinerat med förlusten av parietalceller, beskrivs ofta som "antralization" och observeras i mag metaplasi, såsom IM och /eller spem. Förlusten av parietalceller resulterar vanligtvis i metaplasi [4], [32], [33]. Under denna process, huvud celler transdifferentiera genom att förlora uttryck av MIST1 och få uttryck av CDX2 i IM eller TFF2 i spem [21], [33]. Kanske en minskning av chefs antalet celler i vår modell beror på transdifferentiering, men detta skulle kräva ytterligare undersökning för att bekräfta. Vi är inte den första att iaktta en spem liknande fenotyp i samband med FGF10 signalering. Spencer-Dene et al. visade en oproportionerligt utvecklad antrum med en förstorad enkel ogrenad gastric epitel för både Fgf10 - /- Mössor och Fgfr2b - /-
, dess receptorer, Fgfr1b Köpa och Fgfr2b
, och de flesta av de andra FGFR2b ligander ( Fgf1, FGF7 , Fgf22
) med undantag för Fgf3 Mössor och Fgf20
. Fgf10
uttryck var mesenkymala medan FGFR1 och FGFR2 uttryck var mestadels epitel. Studera dubbeltransgena möss som tillåter inducerbart överuttryck av Fgf10
hos vuxna möss, visade vi att Fgf10
uttryck i normal vuxen glandulärmagen ökad epitelial proliferation, körde slemhinnor hals celldifferentiering, och minskad parietal och chief celldifferentiering. Även om en liknande fenotyp kan associeras med utveckling av metaplasi, fann vi att Fgf10
uttryck för en kort tid orsakar inte metaplasi. Slutligen undersöker dubbeltransgena möss som tillåter uttryck av en löslig form av Fgfr2b
FGF10 huvud receptor, som fungerar som en dominant negativ, fann vi inga signifikanta förändringar i magsäckens epitel proliferation eller differentiering i mutanterna. Vårt arbete ger bevis, för första gången, att FGF10-FGFR2b signalväg inte krävs för epitelial proliferation och differentiering under vuxen glandulärmagen homeostas
Introduktion
uttrycks i mesenkymet, medan dess huvudsakliga receptor, FGFR2iiib
(härefter Fgfr2b
), uttrycks i epitel [11 ], [12], [13].
möss [19], [ ,,,0],20]. I motsats till mesenkym, differentieringen av kolon epitel var opåverkad i Fgf10 - /-
[20]. Under foster mage utveckling, både Fgf10 Mössor och Fgfr2b
knockouts hade nedsatt epitelial proliferation, men omvänt visade svår kompromiss av mag epitel differentiering med en frånvaro av parietalcellerna och minskat antal huvudceller [13 ]. Dessutom ektopisk överuttryck av Fgf10
under magen utveckling visade också stora förändringar i epitelial differentiering bland annat en minskning av parietala och endokrina celler och en ökning av huvud celler [11]. Trots dessa inledande iakttagelser i mag-tarm utveckling, roll FGF10-FGFR2b signalering i magen under vuxen homeostas har ännu inte undersökts.
i vuxen körtel mage, tillsammans med alla de gener som kodar för de andra FGFR2b ligander ( FGF-1, -3, -7, -20, -22
). Undersöka dubbla transgena möss som tillåter Fgf10
uttryck, visade vi att Fgf10
överuttryck ökar epitelial spridning driver slemhinnor hals celldifferentiering och minskar parietal och chefscelldifferentiering under vuxenkörtel mage homeostas. Även om förlusten av parietalcellerna och ökad slemproducerande celler kan associeras med utveckling av metaplasi vi inte identifiera någon metaplasi i vår Fgf10
överuttrycker mutant möss som påvisas genom immunfärgning för två väl beskrivna markörer av metaplasi: CDX2 (IM) [21] och HE4 (IM och spem) [6]. Slutligen, allestädes närvarande uttryck av en dominant-negativ löslig form av Fgfr2b
FGF10 huvud receptor, visade inga signifikanta förändringar i magsäckens epitel proliferation eller differentiering i mutanterna. Således, visar att FGF10-FGFR2b signalering krävs inte för vuxna glandulärmagen homeostas denna studie.
Resultat
dess receptorer, Fgfr1b och Fgfr2b
, och de andra FGFR2b ligander i vuxen mus glandulärmagen
dess receptorer, Fgfr1b Köpa och Fgfr2b
, och de andra FGFR2b ligander i vuxen glandulär mage, utförde vi RT-PCR på vildtyp vuxen mus glandulär mage (n = 3). Båda receptorer uttrycktes i vuxen körtel magen och i den positiva kontrollen, vildtyp E14.5 mus hela embryot (Figur 1A). De gener som kodar alla de ligander som binder FGFR2b ( Fgf1
, FGF7
, Fgf10
, Fgf22
) uttrycktes i vuxen körtel mage förutom Fgf3 Mössor och Fgf20
, medan som alla sex uttrycktes i den positiva kontrollen (Figur 1A). RT negativa kontroller för både vuxna glandulärmagen och den positiva kontrollen var negativa för Fgfr1b, Fgfr2b,
alla FGFR2b ligander, och β-aktin
(Figur 1A).
, utförde vi β-galaktosidas färgning på sektioner av vuxna glandulärmagen från Fgf10 LacZ /+
reporter möss (n = 3), som har tidigare validerats [20], [22]. Vi fann att Fgf10
uttryck fanns i mesenkym precis under mag körtlar i epitel (Figur 1B). Negativa kontroller (vildtyp Fgf10 + /+,
n = 3) visade ingen LacZ färgning (Figur 1E). För att bekräfta uttrycket av FGF10-receptorer i vuxna mage, utförde vi immunohistokemi färgning för FGFR1 och FGFR2 på vildtyp vuxen mus glandulär mage (n = 3). Eftersom specifika antikroppar för IIIb isoformen av dessa receptorer är inte tillgängliga, var antikroppar som reagerar med både IIIb och IIIc isoformer av varje receptor som används. Den IIIb isoformen uttrycks vanligen i epitel medan IIIc isoformen uttrycks typiskt i mesenkym. Både FGFR1 och FGFR2 (Figur 1C och 1D, respektive) identifierades med stark immunfärgning i mag epitel och svagare färgning i mesenkym. Våra negativa kontroller visade inte någon specifik färgning (figur 1F, 1G). Förekomsten av antyder en roll för FGF10 i magen homeostas Fgf10 Mössor och dess receptorer i vuxen mus magen. Därför vi postulerar att FGF10-FGFR2b signalering under vuxen körtel homeostas, liknande tidigare studier, är sannolikt en mesenkymala till epiteliala signal.
Fgf10
uttryck under homeostas ändrar funduskörtlar histologi och ökar epitel spridning i glandulärmagen
( R26 rtTA /+; tet (O) Fgf10 /+
nedan). Överuttryck av Fgf10
framkallades genom att mata doxycyklin till vuxen (4 veckor gamla) muterade möss och kontrollkull för 10 dagar före avlivning. Överuttryck av Fgf10
bekräftades genom QRT-PCR och mutanterna visade en signifikant ökning i uttrycket av Fgf10
jämfört med kontrollkullsyskon (figur 2C). Mutant möss utvecklar vanligtvis en våt hår utseende och en tydlig spridning av kutan epitel, inklusive svullnad av ögonlocken och en onormalt förstorad tunga.
uttrycker mutant möss (Figur 2B). Det fanns en synlig minskning av parietal cellpopulationen, med en ökning av slem-utsöndrande cellerna och en klustring av dessa celler närmare basen av körteln (svarta pilhuvuden).
Gastric epiteldifferentiering avsevärt ändras genom Fgf10
uttryck under homeostas
överexpression resulterade i en ökning av 85% av andelen mukösa halsceller i det gastriska epitelet i muterade möss (figur 3B) jämfört med kontrollkullsyskon (figur 3a) (14,4 ± 1,7% mot 7,8 ± 0,5%, p = 0,003, n = 5 för varje genotyp) (figur 3C). Dessutom var de positiva celler GS-II ligger närmare basen av körtlar i de muterade mössen jämfört med kontrollerna. Detta bekräftar våra histologiska data, och indikerar att FGF10 kan främja differentiering av slemhinnor hals cell härstamning. Intrinsic factor (IF) immunostained de huvudsakliga cellerna vid basen av de gastriska körtlar. Även IF produceras och frigörs av parietalcellerna i människor, är det en etablerad markör för huvud celler hos gnagare [21], [28], [29]. Våra resultat visade en signifikant minskning av chefsceller i det gastriska epitelet av mutanterna (figur 3E) jämfört med kontrollkullsyskon (Figur 3D) (5,2 ± 1,4% mot 12,4 ± 1,7%, p = 0,006, n = 5 för varje genotyp ) (figur 3F). Kromogranin A är en sur glykoprotein uttryckt i flera olika typer av neuroendokrina celler i hela mag-tarmkanalen, inklusive magsäcken [11], [21], [30], [31]. I magen, märkt kromogranin A ett litet antal epitelceller utspridda i gastriska körtlar. Vi fann ingen signifikant skillnad i procentandelen endokrina celler i mag epitel mellan mutanterna (figur 3H) och kontroller (figur 3G) (1,0 ± 0,5% jämfört med 1,7 ± 0,3%, p = 0,11, n = 5 för varje genotyp ) (Figur 3I). Figurerna 3J-K visar H /K ATPas immunfärgning av parietalcellerna inom funduskörtlar. Det finns en märkbar minskning i parietalcellen härstamningen (35% minskning) i mutanterna (figur 3K) jämfört med kontroller (Figur 3J), såsom visas i figur 3L (23,2 ± 4,6% mot 35,5 ± 4,3%, p = 0,044 , n = 5 för varje genotyp). Dessa data tyder på att FGF10 spelar en roll vid differentieringen av gastrisk epitelceller slem hals cell, chef cell, och parietalcellens linjer under vuxenkörtel mage homeostas. Fgf10
uttryck inte bara avsevärt förändrar antalet av dessa differentierade epitelceller celltyper som beskrivits ovan, men också ändrar placeringen av slemnack celler från halsen till basen på funduskörtlar.
Fgf10
uttryck under homeostas inte orsakar metaplasi av mag epitel
uttryck kan orsaka metaplasi. För att bekräfta om metaplasi var närvarande i våra muterade möss, utförde vi immunfärgning för två väletablerade markörer för metaplasi i både möss och människor: CDX2 (IM) [21] och HE4 (IM och spem) [6]. Både mutanten (figur 4C) och kullkontrollmagar (figur 4B) visade ingen märkbar CDX2 färgning i det gastriska epitelet (n = 3 för varje genotyp). Kolon tjänade som en positiv kontroll och uppvisade lämplig nukleär färgning för CDX2 (Figur 4A). På liknande sätt, var ingen detekterbar HE4 färgning observerades i det gastriska epitelet av mutanterna (fig 4F) och kull kontroller (Figur 4E) (n = 3 för varje genotyp). Humana epididymis tjänade som en positiv kontroll och hade synliga cytoplasmisk färgning för HE4 (Figur 4D). Dessa resultat tyder på att även om Fgf10
överuttryck kan resultera i en spem liknande fenotyp, är det gastriska epitelet inte metaplastisk.
FGF10-FGFR2b förmedlad signalering krävs inte för gastrisk epitelial proliferation och differentiering under homeostas
( R26 rtTA /+; tet (O) sFgfr2b /+
nedan). Expression av sFgfr2b
framkallades genom att mata doxycyklin till vuxen (4 veckor gamla) muterade möss och kontrollkull för en månad före att offra. Uttrycket av sFgfr2b
i muterade möss bekräftades med QRT-PCR. Kontrollerna hade nästan odetekterbara mängder av sFgfr2b
, medan mutanterna hade en varierande men robust uttryck (figur 5C). Expression av sFgfr2b
agerar på ett dominant negativt sätt genom att binda alla FGFR2b ligander (FGF-1, -3, -7, -10, -20, -22) och förhindra deras insatser. Detta har tidigare godkänts i vårt laboratorium där vi visat att inducerbart uttryck av sFgfr2b
under fosterutvecklingen phenocopied Fgfr2b - /-
embryon [34], medan enstaka transgena embryon som utsätts för DOX och dubbla transgena embryon som inte exponerats för DOX var identiska med vild embryon typ [35]. I motsats till den svåra fenotypen när FGFR2b inaktiveras under embryogenes, den postnatal uttryck av sFgfr2b
resultat endast i mindre defekter inklusive defekta framtänder, längre klor och minskat antal vita fettvävnad [36].
muterade möss och kontrollkullimmunfärgades med markörer för differentierade gastric epitelceller. Det fanns ingen skillnad i procentandelen av mukösa halsceller (7,5 ± 0,8% vs. 8,0 ± 0,8%, p = 0,35, n = 5 för varje genotyp) (Figurerna 6A-C), chef celler (11,3 ± 1,6% vs. 12,2 ± 1,5%, p = 0,35, n = 5 för varje genotyp) (fig 6D-F), endokrina celler (1,9 ± 0,3% vs. 2,4 ± 0,4%, p = 0,22, n = 5 för varje genotyp) (figurerna 6G-i), eller parietalceller i det gastriska epitelet (36,4 ± 2,7% mot 37,7 ± 3,5%, p = 0,38, n = 5 för varje genotyp) (fig 6J-K), mellan kullkontroll och de mutanta magar . Sammantaget tyder dessa resultat som FGFR2b signalering inte krävs för gastric epitelial proliferation och differentiering under homeostas.
genom att mata doxycyklin till vuxen (4 veckor gamla) muterade möss och kontrollkull för 3 månader före att offra. Uttrycket av sFgfr2b
i muterade möss var signifikant högre än kontroller såsom visas av QRT-PCR (Figur 7C). Hematoxylin och eosin färgning av sektioner av kontrollkull (figur 7A) och mutant (Figur 7B) vuxna körtel magar visade normal histologi med synliga parietalceller. Det fanns ingen skillnad i andelen parietalceller i mag epitel av mutanterna (figur 7E) jämfört med kontroller (Figur 7D) som framgår av H /K ATPas immunfärgning (37,9 ± 4,4% jämfört med 34,8 ± 1,9%, p- värde = 0,277, n = 3 för varje genotyp) (Figur 7F). Dessa resultat bekräftar att FGF10-FGFR2b förmedlad signalering krävs inte för parietal celldifferentiering under vuxen glandulära magen homeostas.
Diskussion
, uppvisade ökad epitelial proliferation, och betydligt förändrad differentiering av tre av de fyra epitelceller cellinjer i magen. Men dubbel transgena möss som överuttrycker en löslig form av Fgfr2b, FGF10 huvudsakliga receptorn, visade att FGF10-FGFR2b signalering är inte nödvändigt för epitelial proliferation och differentiering.
, dess receptorer , Fgfr1b Köpa och Fgfr2b
, och de flesta av de andra FGFR2b ligander ( FGF-1, -7, -22
), var närvarande i den vuxna magen. Dessa resultat stöds av uttrycket av dessa gener under gastric organogenes i mus [11] och kycklingembryo [12], [23]. Trots vissa skillnader i uttryck mellan musen och kycklingembryo, mag- uttryck av Fgf10 Mössor och dess huvudsakliga receptor Fgfr2b
förblir konserverade mellan arter och båda är närvarande under utveckling och homeostas. Den huvudsakliga receptorn för FGF10 är FGFR2b [38], [39] och inaktivering av Fgf10
eller Fgfr2b
i musembryon leder till anmärkningsvärt liknande fenotyper [34], [40], medan FGF10 binder FGFR1b med en lägre affinitet [41]. Men närvaron av både Fgfr1b Köpa och Fgfr2b
, liksom några av de FGFR2b ligander ( FGF-1, -7, -10, Mössor och -22) katalog hos vuxna mage kan tillåta viss inneboende redundans i FGF-signalering. Visst uttrycket av Fgf10 Mössor och dess receptor, Fgfr2b
i vuxen mage tyder på att FGF10-FGFR2b signalering sker postnatalt.
[13], [20], [42] och /eller Fgfr2b
- /- [13], [19] möss samt i transgena möss som överuttrycker löslig Fgfr2b
[35], [36]. Endast två tidigare studier rapporterar en vinst på funktion metod som liknar vårt, att undersöka effekterna av Fgf10
uttryck under gastric organogenesen, med motsägelsefulla resultat [11], [23]. Shin et al. visade en blygsam ökning av körtel epitelial proliferation i chick embryonala magen med viral-medierad överuttryck av Fgf10
jämfört med oinfekterade kontroller [23]. Våra resultat i linje med dessa resultat i organ även om vi studerar en mycket senare tidpunkt när vi visar att FGF10 har en mitogen effekt under vuxen mage homeostas.
uttryck under samma tidsperiod har också en negativ effekt på parietalceller med en minskning 78% på E18. 5 [11]. Intressant nog fann vi att FGF10-FGFR2b förmedlad signalering krävs inte för parietal celldifferentiering under vuxen magen homeostas, men Fgf10
överuttryck orsakade en liknande minskning i parietalcellen härstamning vilket inträffar under organogenes. Således, FGF10 på höga nivåer nedreglerar parietalcellens differentiering under både magen utveckling och homeostas, men när gastric organogenes är klar visas FGF10-FGFR2b förmedlad signalering vara umbärliga för parietal celldifferentiering.
överuttryck resulterar i betydande undertryckande av endokrina cell härstamning [11]. Till skillnad från dessa utvecklingsstudier, har vi inte observera någon förändring i endokrin celldifferentiering vid överuttryck av antingen Fgf10
eller löslig Fgfr2b
under magen homeostas.
E18.5 magar [13 ] och ökningen av huvudceller i magar med ektopisk Fgf10
överuttryck [11], däremot observerade vi en signifikant minskning i främsta celler vid Fgf10
överuttryck i vuxen glandulära magen homeostas. Vi identifierade huvud celler genom immunfärgning för intrinsic factor och dessa tidigare studier färgade för pepsinogen [11], [13], men båda är väletablerade markörer för huvud celler i möss [21], [28], [29], [45 ] och variation i immunohistokemisk färgning verkar ensam osannolikt att ta hänsyn till denna observation. Det är möjligt att under homeostas Fgf10
nivåer har negativa effekter på huvud celler i motsats till utvecklingsstadier.
embryon tyder på en roll FGF10-FGFR2b medierad signalering i främja antralization [13]. Vidare överuttryck av Fgf10
under magen utveckling resulterade i en spem liknande fenotyp med ett skift i lokalisering av TFF2 mRNA i mus och CSP mRNA i chick, förutom en minskning av antalet av parietalceller i mus [11], [23]. CSP är en markör för luminala epitelceller i fågelunge, den analoga till mukösa nack celler i mus [8]. Nyeng et al. spekulerade att antralization av corpus i deras modell kan förklaras av ökad FGF10 tillgänglighet i corpus jämfört med den normala gradient av Fgf10
uttryck, vilket är högre i antrum och lägre i corpus [11] . Detta skulle kunna förklara spem liknande fenotyp ses under homeostas också, eftersom Fgf10
var ubiquitously överuttryckt i vår modell. Trots Fgf10
uttryck resulterar i en spem liknande fenotyp, väletablerade markörer misslyckats med att bekräfta metaplasi under homeostas, som har liknande rapporterats under magen utveckling [11]. Därför kan vi inte utesluta möjligheten att FGF10-FGFR2b signalering kan spela en roll i gastric metaplasi.