une expression altérée d'une cellule progénitrice putatif marqueur DCAMKL1 dans la muqueuse gastrique du rat dans la régénération, la métaplasie et la dysplasie

expression altérée d'une putative marqueur de cellules progénitrices DCAMKL1 dans la muqueuse gastrique du rat dans la régénération, la métaplasie et la dysplasie
Résumé de l'arrière-plan
Doublecortin et de calcium /calmoduline-dépendante protéine kinase-like-1 (DCAMKL1) est un candidat marqueur pour les progéniteurs de la muqueuse gastro-intestinale. Lignée de cellules de la muqueuse gastrique sont dérivées de cellules souches, mais ce processus peuvent être modifiés après une blessure. Par conséquent, nous avons exploré l'expression DCAMKL1 dans des conditions pathologiques.
Méthodes
Une analyse immunohistochimique a été réalisée dans l'estomac de rat avec lésion aiguë superficielle, ulcère chronique, la métaplasie intestinale et la dysplasie.: Résultats
DCAMKL1 a été exclusivement exprimés en les cellules au repos immatures dans l'isthme de glandes fundiques normales, où les cellules progénitrices putatifs sont censés résider. DCAMKL1 cellules positives et les cellules qui prolifèrent versé dans la lumière après une blessure superficielle et réapparu au cours du processus de régénération, principalement dans la muqueuse superficielle. Dans la muqueuse marginale autour de l'ulcère actif, pariétal et les cellules principales diminué, l'hyperplasie fovéolaire était évidente, et la famille de facteur de lotier 2 (TFF2) /spasmolytique polypeptide exprimant métaplasie (SPEM) a émergé à la base de la glande. cellules DCAMKL1 resurgi dans la muqueuse profonde juxtaposé avec des cellules spem et proliférantes. Dans l'ulcère de guérison, la population de cellules TFF2 étendu et semblait redifférencier aux cellules principales, tandis que les cellules prolifèrent et les cellules sont apparues DCAMKL1 au-dessus et au-dessous des cellules de TFF2 pour favoriser la guérison. SPEM est apparu et a augmenté dans les cellules PCNA la muqueuse intestinalized et DCAMKL1 a été exprimé dans la proximité des cellules PCNA dans la muqueuse profonde. DCAMKL1, PCNA et TFF2 ont été exprimées dans différentes cellules dysplasiques qui tapissent les glandes dilatées près de SPEM.
Conclusion
L'aspect ultrastructural des cellules DCAMKL1-positives et les profils d'expression de DCAMKL1 dans les états normaux et pathologiques indiquent que les cellules appartiennent à une population de cellules progénitrices. expression DCAMKL1 est étroitement associée aux cellules TFF2 /spem après une blessure. cellules DCAMKL1 repeupler près de cellules proliférantes, hyperplasiques, métaplasiques et dysplasiques, et la zone progénitrices déplace en fonction des circonstances pathologiques.
Contexte
La souris et l'unité gastrique humaine montre conversion monoclonal, ce qui indique la présence de cellules souches multipotentes [ ,,,0],1, 2]. Electron autoradiographie microscopique chez la souris ont laissé entendre que les cellules granulaires libres dans l'acte de l'isthme que les cellules souches multipotentes [3]. Les processus de différenciation et la migration des lignées cellulaires peuvent être modifiés par une blessure. La zone de cellules progénitrices dans l'isthme est facilement endommagé par l'éthanol intraluminal, de drogues ou Helicobacter pylori
(H. pylori
) anti-inflammatoires non stéroïdiens. L'inflammation chronique de l'estomac peut conduire à une atrophie et la perte de cellules spécialisées comme des effets tangibles de blessure ou de perte cellules progénitrices tissu-spécifique. Toutefois, le comportement des cellules souches après lésion de la muqueuse aiguë ou chronique et le mécanisme de restauration de ces cellules au cours de la régénération des muqueuses sont pas bien comprises.
La population de cellules progénitrices est important dans le maintien et la régénération de l'épithélium gastrique, mais long les cellules progénitrices vécues sont à risque d'accumulation de mutations qui mènent au cancer [4]. Néoplasie peut suivre métaplasie cellulaire due à une inflammation chronique et la réparation. Cependant, l'analyse précise du rôle et de l'altération des cellules progénitrices dans la séquence de la gastrite-métaplasie-dysplasie de cancer n'a pas été réalisée, principalement en raison de l'absence de marqueurs de cellules progénitrices discrètes dans l'estomac.
Musashi-1, le marqueur de cellules souches dans l'intestin grêle de souris n'a pas été exprimé dans les cellules souches putatives, mais se trouve dans les cellules pariétales chez le rat isthme fundique [5]. La villine-1 promoteur /activateur fragment est un marqueur d'éventuelles cellules progénitrices gastriques dans l'isthme des glandes pyloriques [6]. Une étude a indiqué que la lignée intestinal marqueur de cellules progénitrices LGR5 est exprimée à la base des glandes fundiques et pyloriques éventuels dans l'estomac du nouveau-né, tandis que l'expression chez l'adulte était principalement limitée à la base des glandes pyloriques [7]. Ainsi, il n'y a pas de marqueurs précis pour progéniteurs dans les glandes fundiques adultes.
DCAMKL1 est l'un des produits de transcription génique Ontogeny enrichis trouvés en comparaison avec l'estomac de souris et de petits ensembles de données progénitrices intestinaux [8]. L'analyse immunohistochimique en utilisant un anticorps DCAMKL1 a révélé une coloration de cellules isolées dans des sections de cryptes intestinales au niveau ou près de la position 4 et dans les cellules gastriques isthmes [8]. Après le premier rapport, la localisation spécifique des cellules dans une niche de cellules souches DCAMKL1 exprimant a été montré dans le petit intestin de souris [9, 10] et dans le côlon des souris et des humains [11, 12], alors que DCAMKL1 a été co-exprimées avec Musashi -1 dans les cellules pariétales de l'estomac de souris [13].
le premier objectif de cette étude était de déterminer si DCAMKL1 est un marqueur pour les cellules progénitrices dans l'estomac de rat. Le deuxième objectif était d'élucider les tendances temporelles et spatiales de l'apparence des cellules exprimant spécifiquement DCAMKL1 sous plusieurs conditions pathologiques gastriques.
Méthodes
Préparation animale
Tous les protocoles d'animaux ont été approuvés par le Comité de recherche animale de l'Université Keio. Des rats Wistar mâles pesant environ 200 g ont été mis à jeun pendant 24 heures avec un accès libre à l'eau. Pour produire une blessure superficielle aiguë de la muqueuse fundique, l'éthanol absolu (1 ml) a été instillé dans l'estomac par intubation gastrique. Pour produire des ulcères profonds chroniques, de l'acide acétique à 20% (50 ul) a été injectée dans la sous-muqueuse fundique de la paroi antérieure à l'aide d'une microseringue. Les rats ont été sacrifiés 3 jours et 1, 2 et 3 semaines après l'injection d'acide acétique.
Procédé pour induire une métaplasie intestinale dans la muqueuse gastrique du rat a été décrit précédemment [14, 15]. En bref, des rats ont reçu deux doses de rayons X de 10 Gy chacun et ont été euthanasiés 6 mois après l'irradiation. La méthode pour induire la dysplasie dans la muqueuse gastrique du rat a également été décrit précédemment [14]. Les anticorps de Brièvement, 50 pg /ml de N-méthyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI) a été administrée à des rats
ad libitum pendant 4 mois.
rabbit anti-DCAMKL1 immunoglobuline (Ig) G (Abcam, Cambridge, Royaume-Uni; dilution finale 1: 100), la souris anti-antigène nucléaire de prolifération cellulaire (PCNA) IgG (DAKO, Carpinteria, CA, prêt à l'emploi), de lapin anti -PCNA IgG (Abcam; 1: 200), la souris anti-H + /K + - adénosine triphosphatase (ATPase) α sous-unité IgG (Diagnostics Research Inc. Flanders, NJ; 1: 200), mouton anti -pepsinogen II IgG (Etats-Unis biologique, Swampscott, MA; 1: 100), souris anti-IgM MUC6 (Kanto Kagaku, Tokyo; 1: 100), souris anti-IgG MUC5AC (Abcam, 1: 100), anti-souris TFF2 IgM (Abcam; 1: 200), cochon Guinée décarboxylase anti-histidine (HDC) IgG (ARP, Belmont, MA; 1: 100), de chèvre anti-ghréline IgG (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA; 1: 100 ), et une souris anti-somatostatine IgG (Biomeda, Foster City, CA; 1:25) ont été utilisés comme anticorps primaires
Analyse histologique
Le tissu de l'estomac a été fixé à 10% de formaline neutre tamponnée pendant une nuit, puis. noyées dans de la paraffine et sectionnée (4 um). Les sections ont été colorées avec de l'hématoxyline et de l'éosine (H & E), en utilisant des techniques standard. l'acide périodique de Schiff (PAS), la coloration bleue -Alcian a été réalisée pour détecter les lignées de cellules muqueuses.
Pour l'analyse immunohistochimique, des sections de paraffine ont été déparaffinées et prétraitées par une procédure de récupération appropriée pour chaque antigène. Les sections ont été incubées dans 0,3% de H 2 O 2 dans du methanol pendant 10 minutes pour inactiver les peroxydases endogènes, puis lavées avec une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) contenant 0,1% de Tween 20 (PBST). Après incubation avec une solution de blocage (Block Ace, Dainippon Seiyaku, Tokyo, Japon) pendant 10 minutes, les sections ont été incubées avec un anticorps primaire pendant 1 heure à température ambiante. Ensuite, chaque étape a été suivie d'un lavage 3 fois avec du PBST pendant 3 minutes. Les sections ont été incubées avec de l'IgG ou IgM HP-conjugué pendant 40 minutes. Les cellules marquées ont été colorées marron avec le chlorhydrate de 3,3'-diaminobenzidine (DAB) à l'aide d'un ensemble de réactifs de DAB (DAKO), puis contre-colorées avec l'hématoxyline de Mayer.
Pour de double-couleur immunocoloration, une méthode immunoalkaline de phosphatase indirect a été utilisé à la suite la procédure d'immunoperoxydase indirecte décrite ci-dessus. Après réaction avec le DAB, les sections ont été incubées avec un deuxième anticorps primaire pendant 1 heure, suivie d'une incubation avec un conjugué d'ALP-IgG ou IgM pendant 40 minutes. Les cellules marquées ont été colorées en bleu avec un kit de substrat ALP III (bleu vecteur, Vector Laboratories, Burlingame, CA).
Pour la récupération de pepsinogène II et MUC6 antigène, protéinase K (DAKO) a été appliqué par voie topique pour les sections déparaffinées pour 6 minutes. Pour la récupération de PCNA (IgG de souris) de l'antigène, les sections ont été chauffés dans de l'eau distillée dans un autoclave pendant 10 minutes. Pour la récupération de l'antigène MUC5AC, les sections ont été chauffés dans un tampon citrate dans un autoclave pendant 10 minutes. Aucune procédure de récupération d'antigène a été utilisé pour DCAMKL1, H + /K + -. ATPase, PCNA (lapin d'IgG), TFF2, HDC, ghréline ou somatostatine coloration
Notation des cellules DCAMKL1 et cellules PCNA
les articles qui ont subi de double-couleur immunocoloration utilisant DCAMKL1 et PCNA ont été analysés afin de déterminer le nombre de cellules immunohistochimique. Les coupes ont été utilisés à partir de 5 rats, et 10 unités gastriques bien orientées ont été analysées dans chaque section.
Microscopie électronique immunoperoxydase pré-enrobage de la microscopie électronique a été effectuée comme suit. De petits morceaux d'échantillons frais provenant du corpus gastrique des rats non traités ont été fixées dans 4% de paraformaldehyde pendant 24 heures, suivie par la fixation dans 0,1% de glutaraldéhyde et 4% de paraformaldehyde pendant 1 heure. des sections de cryostat (6 um) ont été préparées et mises en incubation avec un anticorps anti-DCAMKL1 pendant 48 heures, suivie d'une incubation avec de l'IgG anti-lapin conjugué à HP pendant 24 heures. Les sections ont ensuite été fixées avec 0,5% de glutaraldéhyde pendant 5 minutes, on fait réagir avec le DAB, le post-fixées avec 2% de tétroxyde d'osmium, déshydratés dans une série graduée d'éthanol, et inclus dans de la résine époxy. Des coupes ultrafines ont été coupés avec un ultramicrotome et colorés dans une solution d'acétate d'uranyle et du citrate de plomb solution. Les échantillons ont été examinés à l'aide d'un microscope électronique à transmission (JEM-1200EX, JEOL, Tokyo, Japon).
Cellules normales fundique Gland
DCAMKL1 exprimant des résultats ont été distribués dans le tiers supérieur des glandes fundiques normales, en une région visée à l'isthme (figure 1A). En microscopie électronique, DCAMKL1 cellules ont également été trouvées dans l'isthme (figure 1B, a). La cellule DCAMKL1 était plus petite que la cellule pariétale, qui était riche en mitochondries, et manquait les granules sécrétoires vu dans la cellule endocrine (Figure 1B, b). DCAMKL1 immunoréactivité a été trouvé de manière diffuse dans le cytoplasme, ce qui donne un rapport nucléocytoplasmique élevé (figure 1B, c). DCAMKL1 cellules étaient présentes dans les garnitures de cellules épithéliales, étant donné que les cellules avaient desmosomes dans la jonction avec les cellules épithéliales adjacentes (figure 1B, d). Les cellules avaient une apparence DCAMKL1 immature avec quelques mitochondries, des vésicules ou des granules sécrétoires (figure 1B, 1B et c, d). Figure 1 Distribution et ultrastructure des cellules dans l'estomac de rat normal DCAMKL1 exprimant. (A) Une micrographie lumière, montrant l'emplacement des cellules DCAMKL1 dans la muqueuse fundique. Echelle: 100 um. L'encart montre une vue agrandie de la zone décrite dans A. Echelle: 10 pm. Des micrographies électroniques (B) de transmission. (A, c) Des coupes ultrafines sans contre. (B, d) Des coupes ultrafines avec contre. (A) des cellules de la glande DCAMKL1 fundique. Echelle: 2 pm, grossissement × 5600. (B) La cellule DCAMKL1 (D) est plus petite que la cellule pariétale (P), qui est riche en mitochondries et ne possédait pas les granules sécrétoires vus dans la cellule du système endocrinien (E). Echelle: 2 pm, grossissement × 7000. (C) DCAMKL1 coloration était principalement cytoplasmique. Echelle: 1 pm, grossissement × 14400. (D) Arrowheads indiquent desmosomes. La flèche blanche indique DCAMKL1 immunoréactivité. Echelle:. 2 um, grossissement x 8400
Nous avons ensuite comparé la distribution des cellules DCAMKL1 avec celles des lignées de cellules épithéliales connues. cellules DCAMKL1 ont été mêlés à la prolifération des cellules marquées par PCNA dans l'isthme (Figure 2a), mais pas de cellules DCAMKL1 contenait PCNA. DCAMKL1 cellules résident au-dessous des cellules fovéolaires (colorées au bleu alcian, figure 2b) et au-dessus des cellules muqueuses du collet (colorées avec MUC6 et TFF2, la figure 2c, d). Les cellules pariétales et cellules principales dans l'isthme étaient adjacents aux cellules DCAMKL1, mais les cellules DCAMKL1 ne coexpriment H + /K + ATPase ou pepsinogène (Figure 2e, f). DCAMKL1 cellules ont également été discrètes à partir des lignées de cellules du système endocrinien. La population de cellules DCAMKL1 était éloignée de cellules enterochromaffin-like, qui ont été principalement distribués dans la base fundique (Figure 2g). La majorité des cellules A-comme résidait dans la base fundique avec une certaine distribuée dans l'isthme mais distinct de cellules DCAMKL1 (figure 2h), et les cellules D diffère nettement de cellules DCAMKL1 (Figure 2i). cellules fovéolaires Figure 2 immunocoloration Double-couleur montrant la localisation des cellules DCAMKL1 exprimant et lignées de cellules épithéliales comprenant la prolifération des cellules avec des noyaux de PCNA marqué (a), Alcian colorées en bleu (b), MUC6-colorées cellules muqueuses du collet (c), TFF2 cellules -stained muqueuses du collet (d), H + /cellules pariétales K + ATPase colorées (e), pepsinogène II-colorées cellules principales (f), HDC-tachée cellules enterochromaffin-like (g), la ghréline tachés A- comme les cellules (h), et les cellules D somatostatine tachés (i). Échelles: 100 um. L'encart dans (e) montre une vue agrandie de la zone délimitée. Notez que les cellules DCAMKL1 étaient distincts des cellules pariétales
aiguë Superficial muqueux blessures et renouvellement rapide
L'analyse histologique du processus de lésion de la muqueuse et la réparation après l'administration de l'éthanol en utilisant H &. E coloration et double-couleur DCAMKL1 et PCNA immunocoloration est représenté sur la figure 3. Immédiatement après le traitement à l'éthanol, les cellules et les cellules PCNA DCAMKL1 détachées de la glande et versé dans la lumière avec des cellules fovéolaires (figure 3Ba) et 3AA. cellules DCAMKL1 et les cellules PCNA avaient presque disparu dans la muqueuse endommagée 1 heure après traitement à l'éthanol (Figure 3AB et 3Bb). cellules DCAMKL1 puis réapparus après 6 heures, et certains étaient présents près de la surface de la muqueuse (Figure 3Ac et 3BC). cellules PCNA ont augmenté à 24 heures après l'éthanol (Figure 3AD et 3bd), tandis que plusieurs cellules DCAMKL1 et les cellules PCNA étaient présents à la surface de la muqueuse (Figure 3AE et 3BE). La répartition des cellules et des cellules DCAMKL1 PCNA a l'aspect morphologique de la muqueuse fundique non traité après 96 h (figure 3AF et 3BF). Figure 3 Analyse immunohistochimique des lésions de la muqueuse superficielle après un traitement à l'éthanol. (A) immunomarquage Double-couleur pour les cellules et les cellules DCAMKL1 PCNA. les sections gastriques prélevés à 5 minutes (a), 1 heure (b), 6 heures (C), 24 heures (d, e) et 96 heures (f) après un traitement à l'éthanol. (B) H & E sections colorées, montrant l'évolution dans le temps des lésions de la muqueuse gastrique et la réparation après l'administration d'éthanol. (Af) sections en série des sections respectives dans A. Scales:. 100 um
Temps cours de changements dans le nombre de cellules DCAMKL1 et PCNA sont présentés à la figure 4. Le nombre de cellules DCAMKL1 changé presque en même temps que celle de PCNA des cellules, mais le recrutement de cellules DCAMKL1 a commencé 6 heures après traitement à l'éthanol, avant le recrutement de cellules PCNA. La figure 4 Temps cours du nombre de cellules DCAMKL1 (A) et les cellules PCNA (B) dans un presse-étoupe après l'administration d'éthanol. Chaque barre représente la moyenne ± erreur type des résultats de 5 rats. L'axe Y indique le nombre de cellules par la glande et l'axe des X indique le temps après l'administration de l'éthanol.
Chroniques ulcères profonds
Ulcère impliquant des couches entières de la muqueuse et pénétrant dans la muqueuse de la musculeuse ont été produites 3 jours après le traitement avec acétique acide. La plupart des ulcères guéris après 2 semaines de traitement et certains réapparues après 3 semaines. Une analyse histologique de la régénération de la muqueuse a été réalisée en utilisant des tissus prélevés à 1 à 3 semaines après le traitement. glandes kystiques dilatées étaient proéminents dans la muqueuse régénératrice de la marge de l'ulcère autour du cratère d'un ulcère actif (figure 5a, b). Ces glandes sont bordées de cellules exprimant MUC5AC, un marqueur de cellules fovéolaires (Figure 5c). En outre, TFF2, un marqueur des cellules muqueuses du collet chez les rats non traités, apparaît une coloration intense à la base des glandes de régénération fundiques (figure 5d), similaire à celle de TFF2 coloration des cellules des glandes antrales profondes et compatibles avec l'apparition d'une cellule de SPEM phénotype [16, 17]. En revanche, l'expression de MUC6, un autre marqueur des cellules muqueuses du collet chez les rats non traités, dégradés dans la muqueuse de régénération et seulement une faible coloration de MUC6 a été observée dans les cellules à la base de presse-étoupe (figure 5e). les cellules en chef a également diminué dans la marge de l'ulcère et les cellules faiblement colorées avec pepsinogène ont été visualisées seulement à la base de la glande (Figure 5f). Ainsi, il y avait un chevauchement de l'expression de TFF2, MUC6 et pepsinogène dans les cellules à la base (figure 5, le d-f). Les cellules pariétales sont absentes dans le tissu de la muqueuse marginale de l'ulcère actif (figure 5g). PCNA des cellules a augmenté dans les glandes et mésenchyme de la marge d'ulcère et une augmentation marquée dans ces cellules a été noté à la base de presse-étoupe (figure 5h). La figure 5 modèles de cellules épithéliales de la muqueuse d'un ulcère marginal actif. (A) Un H & section E tachés prise à 1 semaine après le traitement à l'acide acétique, montrant un cratère de tissu de granulation et du tissu marginal entourant le cratère. Echelle: 1 000 um. (B) une vue agrandie de la muqueuse de la marge d'ulcère décrite dans (a). Echelle: 100 um. (C-h) Des coupes sériées de (b) teinté avec MUC5AC (c), TFF2 (d), MUC6 (e), le pepsinogène II (f), H + /K + -ATPase (g) et PCNA (h). (I-k) immunocoloration double couleur pour DCAMKL1 avec MUC5AC (i), avec DCAMKL1 TFF2 (j) et PCNA avec TFF2 (k). Échelles: 100 um. (L) immunocoloration Double-couleur pour DCAMKL1 avec PCNA. Echelle: 10 pm. L'encart dans (h-k) représente une vue agrandie de la zone délimitée.
Nous avons ensuite exploré l'expression DCAMKL1 dans la muqueuse marginale de l'ulcère actif. cellules DCAMKL1 exprimant Dispersées étaient présents près de garnitures de cellules MUC5AC (Figure 5i) et juxtaposées avec des cellules spem (Figure 5j). cellules PCNA ont également été distribués dans le voisinage des cellules spem et certaines cellules spem PCNA co-exprimées (Figure 5k), ce qui implique que la lignée de SPEM se multiplient et proliférante. cellules DCAMKL1 ont été entremêlées avec des cellules PCNA à la base de la glande, mais ne coexpriment PCNA (Figure 5l). Ceci indique que les cellules DCAMKL1 sont maintenues dans un état quiescent. La zone progénitrices des cellules PCNA et des cellules DCAMKL1 a été déplacé de l'isthme dans la glande normale à la base de la marge de l'ulcère actif.
Dans la phase de guérison, la taille de l'ulcère réduit et les cellules épithéliales ont été restaurés (figure 6a) . Dans l'ulcère de guérison, un gradient de régénération de l'épithélium était présent à partir du bord de l'ulcère aux glandes régénérées éloignés de l'ulcère (figure 6b). Dans la muqueuse régénérative de l'ulcère de guérison, les cellules muqueuses comme nettement augmenté. Ces cellules ont été localisées à la base de la marge d'ulcère et élargis pour le cou des glandes que la guérison a procédé. cellules MUC5AC ont diminué dans le cou et était présent principalement dans le fovéoles (Figure 6c), semblable à l'emplacement dans la muqueuse fundique normale. Les cellules muqueuses semblables en expansion dans l'ulcère de guérison ont été partiellement colorées par MUC5AC, mais principalement colorées avec TFF2 (Figure 6d). MUC6 a été exprimé dans des cellules de la glande à la base mais pas dans ceux du col (figure 6e), tandis que le pepsinogène a été exprimée dans les cellules du col (figure 6f). Les cellules pariétales, qui avait disparu dans l'ulcère actif, réapparurent ci-dessus et en dessous de la population de cellules TFF2 dans la muqueuse de l'ulcère de guérison (figure 6g). Dans la muqueuse normale, les cellules pariétales sont dérivées de cellules progénitrices dans l'isthme, mature à l'intérieur, puis prendre plusieurs jours pour migrer vers le bas à la base [18], alors que dans l'ulcère de guérison, les cellules pariétales repeuplé le cou et la base de la glande en même temps. PCNA a été fortement exprimé juste au-dessus des cellules TFF2 près de l'ulcère, ce qui indique une meilleure amplification des cellules épithéliales dans cette région (figure 6h). Certaines cellules PCNA ont également été distribués en dessous des cellules TFF2. les cellules ont réapparu DCAMKL1 ci-dessus et juxtaposés à la moitié inférieure de la population de cellules TFF2 (figure 6i). Ce profil de la zone à double progéniteur de distribution peut contribuer à la promotion de la régénération rapide et efficace de la muqueuse. Figure 6 Les modèles de cellules épithéliales et des cellules DCAMKL1 dans la muqueuse régénérative d'un ulcère de guérison. (A) Un H & section E tachés prise à 2 semaines après le traitement de l'acide acétique, montrant le tissu régénératrice de l'ulcère de guérison. Echelle: 1 000 um. (B) une vue agrandie de la muqueuse de régénération décrit dans (a). Un gradient de régénération de l'épithélium à partir du bord de l'ulcère (côté droit) de la muqueuse régénérée éloignée de l'ulcère (côté gauche) a été identifié. Echelle: 100 um. (C-h) Des coupes sériées de (b), colorées avec MUC5AC (c), TFF2 (d), MUC6 (e), le pepsinogène II (f), H + /K + -ATPase (g) et PCNA (h). (I) d'immunocoloration Double-couleur pour DCAMKL1 et TFF2 dans une section de série (b) Intestinal métaplasie et la dysplasie
. Chez les rats irradiés, la métaplasie intestinale contenant des cellules caliciformes identifiées par PAS-coloration au bleu alcian formé dans le fundique presse-étoupe (figure 7a). Les cellules exprimant DCAMKL1 trouve au-dessous des cellules fovéolaires dans le compartiment luminal de la muqueuse, ainsi que dans la muqueuse profonde (figure 7b, c). PCNA des cellules a augmenté de façon marquée dans la muqueuse et les cellules intestinalized DCAMKL1 dans le compartiment luminal étaient distal par rapport à des cellules de PCNA (figure 7c). les cellules exprimant TFF2, conformément à SPEM, est apparue à la base de la muqueuse intestinalized (figure 7d). les cellules ont été trouvées PCNA proximale par rapport à des cellules DCAMKL1 profondes dans la muqueuse épithéliale intestinalized, avec un motif de distribution similaire à celle de la petite crypte intestinale (figure 7e, f). Figure 7 DCAMKL1 expression dans la muqueuse intestinalized. (A) PAS-coloration au bleu alcian montrant la muqueuse avec métaplasie intestinale contenant des cellules caliciformes. Echelle: 100 um. (B-d) Des coupes en série de (a), colorées avec DCAMKL1 (b), et DCAMKL1 PCNA (c) et TFF2 (d). (E, f) des vues agrandies des zones décrites dans (b) et (c), respectivement. Échelles:. 10 um
Chez les rats traités avec MNNG, dilatation kystique des glandes avec dysplasie a été provoquée dans la muqueuse et la sous-muqueuse (figure 8a). SPEM a évolué et élargi à proximité des glandes dilatées et expression segmentaire de TFF2 a été trouvé dans les cellules qui tapissent les glandes (Figure 8b). DCAMKL1 était peu exprimé dans ces glandes (figure 8c). TFF2 et DCAMKL1 ont été exprimés dans des cellules différentes dans les glandes dilatées (figure 8d, 8e) et PCNA a également été exprimé dans des cellules autres que les cellules DCAMKL1, ce qui indique la nature proliférative des glandes (figure 8f). Figure 8 DCAMKL1 expression dans les glandes dilatées avec dysplasie. (A) Un H & section E-tachés, montrant une dilatation kystique des glandes. (B) L'expansion de SPEM. Les flèches indiquent l'expression segmentaire TFF2 dans les glandes dilatées. (C) L'expression de DCAMKL1 dans la glande dilatée. (D-f) des sections en série de la glande dilatée pour TFF2 (d) DCAMKL1 (e) et DCAMKL1 PCNA (f). Échelles. Rapport
L'étude de 100 um ont montré que les cellules exprimant DCAMKL1 sont exclusivement présentes dans l'isthme du rat, des glandes fundiques, dans lequel les cellules souches pluripotentes sont censés résider [1, 3]. Nous avons démontré que les cellules DCAMKL1 sont discrètes à partir de cellules épithéliales différenciées, y compris les lignées de cellules du système endocrinien. Par ailleurs, la microscopie immuno-électronique a montré que DCAMKL1 a été exprimée dans les cellules épithéliales immatures avec peu organites, qui correspondent aux cellules dépourvues de granules, comme proposé précédemment des cellules souches présumées dans l'isthme gastrique [3]. DCAMKL1 est coexprimé avec Musashi-1 dans les cellules pariétales de l'estomac de la souris [13], alors que cette étude a démontré que les cellules DCAMKL1 étaient distincts des cellules pariétales, qui expriment Musashi-1 dans l'estomac de rat [5].
Changements séquentiels dans la perte cellulaire et la récupération de la glande gastrique après lésion de la muqueuse superficielle avec de l'éthanol sont résumés dans la figure 9. les cours à temps des changements dans le nombre de cellules DCAMKL1 et PCNA 6 à 96 heures après le traitement de l'éthanol chez le rat sont compatibles avec celles de la souris [13 ]. En outre, nous avons analysé les modifications précédentes dans ces types cellulaires. cellules DCAMKL1 et les cellules PCNA desquamées avec des cellules fovéolaires immédiatement après le traitement de l'éthanol. Une surface de la muqueuse dénudée après exposition à l'éthanol est re-épithélialisées en 1 à 2 heures en faisant migrer rapidement les cellules de l'épithélium fovéolaires à proximité indemne [19]. Depuis cette restitution anticipée ne se fonde pas sur la prolifération cellulaire, mais sur la migration, la mobilisation des cellules progénitrices est pas nécessaire. Après une période de latence d'environ 8 heures, une explosion de l'activité proliférative a eu lieu jusqu'à 24 heures pour restaurer le fovéoles à leur longueur d'origine [20]. Cette évolution temporelle de la prolifération épithéliale après exposition à l'éthanol est similaire à celle observée dans la présente étude. Figure 9 changements séquentiels dans la perte cellulaire et la récupération de la glande gastrique après une lésion de la muqueuse superficielle avec de l'éthanol.
Un récent rapport a montré que les cellules proliférantes PCNA positives contiennent des cellules prefoveolar [21]. L'augmentation du nombre de cellules proliférantes sont probablement dérivé de cellules progénitrices, mais le processus de repopulation des cellules progénitrices après une blessure est obscure. Dans cette étude, les cellules ont été recrutés DCAMKL1 avant la restauration des cellules proliférant, ainsi que le nombre et la répartition des cellules modifiées DCAMKL1 presque en même temps que celles des cellules qui prolifèrent au bout de 24 heures. Cette constatation implique que les cellules exprimant DCAMKL1 sont des cellules qui donnent naissance à des cellules qui prolifèrent progénitrices. Plusieurs cellules DCAMKL1 et les cellules PCNA étaient présents à la surface de la muqueuse au cours de la période de régénération précoce. déplacement transitoire de la zone progénitrices vers la surface peut aider à faciliter la restauration rapide et préférentielle des cellules fovéolaires, qui est la lignée qui est le plus endommagé et perdu dans lésion de la muqueuse superficielle. Puisque les cellules DCAMKL1 recrutés réapparus dans un jour après que les cellules indigènes ont été perdues, les cellules DCAMKL1 repopulation de la muqueuse lésée peuvent migrer à partir de glandes non blessés ou recruter de la descendance d'une lignée de cellules souches multipotentes qui subit une expansion continue ou de l'extinction dans la niche [9, 22].
Les processus de reconstruction de la muqueuse et la repopulation des cellules progénitrices dans un ulcère chronique profonde diffère nettement de ceux des blessures superficielles aiguës (Figure 10). lignées de cellules différenciées sont maintenues après une blessure superficielle aiguë, alors que la différenciation ordonnée des lignées de cellules muqueuses dans l'ulcère actif a été perturbé et lignées cellulaires inhérentes ont été remplacées par des lignées de cellules muqueuses nouvellement développés. Pariétal et les cellules principales ont été perdus, l'hyperplasie fovéolaire était évident, et SPEM ont émergé dans l'épithélium régénérant entourant l'ulcère actif. Ces résultats imitent des changements pathologiques dans divers modèles expérimentaux induits par une atrophie aiguë ou chronique oxyntique [16, 17, 23, 24]. En marge de l'ulcère, MUC6 et pepsinogène semblent être coexpression avec TFF2 à la base de la glande. Cette constatation appuie l'hypothèse selon laquelle les cellules principales transdifférencier à SPEM [17, 25], et que le processus de redifférenciation des cellules muqueuses du collet à cellules principales est modifiée dans un ulcère actif. Une autre explication, qui est plus probable sur la base des résultats actuels, est que SPEM est dérivée de cellules progénitrices et redifferentiates aux cellules principales. La constatation que SPEM est associée à une prolifération accrue soutient cette proposition [16, 24]. Figure 10 Altérations des lignées de cellules de la muqueuse dans la marge des ulcères actifs et de guérison.
Chronique ulcération de la muqueuse du tractus gastro-intestinal initie un processus de guérison de la base de la muqueuse au bord de l'ulcère, et peut induire de nouvelles lignées de cellules correspondant à spem [26 ]. Celles-ci semblent être dérivées de cellules souches multipotentes dans la crypte du petit intestin et du côlon, tandis que les cellules prolifèrent SPEM et à la base de la marge de l'ulcère gastrique est éloigné de la zone de progéniteur normale dans l'isthme. Le modèle d'ulcère chronique dans cette étude a développé plusieurs semaines après le traitement, ce qui rend la migration des cellules souches dérivées de la moelle osseuse est peu probable, car la prise de greffe de ces cellules comme les cellules epitheliales gastriques chez des souris après subi
infection par H. pendant plus d'1 an mais pas chez les souris souffrant d'un ulcère gastrique induit par l'acide acétique [27]. La présence d'une seconde population progénitrices, les cellules progénitrices cryptiques dans l'estomac, a été prédit depuis de nombreuses années [16, 24], mais n'a pas encore été identifié. Dans cette étude, les cellules souches putative DCAMKL1 trouve dans le voisinage de deux lignées de cellules muqueuses, des cellules et des cellules fovéolaires spem, dans hyperplasie à la marge de l'ulcère. DCAMKL1 cellules juxtaposées à SPEM sont compatibles avec les cellules progénitrices cryptiques. L'intestin marqueur de cellules progénitrices LGR5 est présent à la base des glandes et non pas dans l'isthme [7], et que la population de cellules progénitrices a nettement augmenté au cours de l'inflammation [6]. Nous présumons que DCAMKL1-cellules exprimant à la base de la glande gastrique sont la population progénitrices de deuxième ligne, qui est masquée dans des conditions physiologiques. Ces progéniteurs dormants peuvent être activés par des cytokines inflammatoires lors de la formation d'ulcères, et peuvent jouer un rôle central dans le lancement du processus de guérison.
Cellules DCAMKL1 et les cellules PCNA étaient présents près de cellules /de spem TFF2 dans la marge de l'ulcère.

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