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背景:维甲酸(RA)是一种强大的分化代理。巴雷特食管发生在duodeno-gastro-oesophageal回流引起鳞状上皮(SE)组织变成柱状上皮组织由一个未知的机制。胆汁酸的石胆酸(LCA)类维生素a类维生素a X受体结合位点的竞争。因此,RA通路可能与巴雷特食管。
方法:RA活动组织和细胞系处理反式维甲酸(ATRA)有或没有使用记者LCA评价。p21的表达是由实时PCR巴雷特食管的细胞系有或没有雷伯氏先天性黑内障。SE和巴雷特食管活检标本暴露在100μM ATRA或20毫米的RA抑制剂,柠檬醛,在机关文化> 72 h。对待标本的特点,与未经处理的控制,分析了通过免疫组织化学分析(细胞角蛋白(中正)、波形蛋白)和rt - pcr(中正)。共焦显微镜评估时间变化co-localisation CK8/18和波形蛋白。细胞增殖是由bromo-deoxyuridine评估公司和免疫组织化学分析Ki67和p21。
结果:RA生物合成是增加巴雷特食管而SE (p < 0.001)。LCA, ATRA协同增加RA信号如图所示造成p21增加(p < 0.01)。形态学和分子分析SE ATRA显示柱状分化独立的扩散。化生可以诱导基质单独隔间和波形蛋白的表达与CK8/18 co-localised 24 h,它分为CK8/18-positive腺体和vimentin-positive基质由48 h。Citral-treated巴雷特食管导致表型和免疫组织化学特点,独立的扩散。
结论:RA活动增加了LCA在巴雷特食管和诱导。的条件下改变RA活动和一个完整的基质,食管表型可以改变独立的扩散。
- ATRA,所有反式视黄酸
- BrdU, bromo-deoxyuridine
- CK,细胞角蛋白
- Ct,循环阈值
- GAPDH, glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶
- LCA,石胆酸
- RA,视黄酸
- 罕见,视黄酸反应的元素
- rt - PCR、实时聚合酶链反应
- ,鳞状上皮
来自Altmetric.com的统计
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巴雷特食管是一种疾病,主要发生在西方国家,由于长期和严重暴露在duodeno-gastro-oesophageal refluxate,每年0.5 -1%患者巴雷特食管腺癌发展。1,2食管腺癌在过去的三十年里增加了8倍。3组织病理学,巴雷特食管的特点是改变了以往的分层,鳞状上皮(SE) columnar-lined上皮。化生的变化的过程很少观察到体内,没有可靠的动物模型。因此,了解自然历史研究分子和细胞过程的巴雷特食管的发展没有是不可能的。
上皮细胞的机制提交和收益完全分化地位并不完全理解。在理解巴雷特食管,也许知道在胚胎发生过程中,相关食管经历着一个柱状鳞状细胞在18周的妊娠。4因此,它是可能的,慢性duodeno-gastro-oesophageal回流在成年后引发成形素的浓度的变化,或其他细胞外因子,导致异常激活的基因负责生理鳞状上皮和柱状细胞之间的过渡类型。5
在此基础上,维甲酸(RA)是一个候选分子感应的化生,因为它是一个功能强大的分化诱导物在胚胎发生。类维生素a调解他们的生物功能,绑定核受体称为视黄酸受体类维生素a X受体,因此激活的细胞信号传导通路参与确定胚胎细胞的命运。6,7有趣的是,胆汁酸石胆酸(LCA),这是一个组成部分refluxate,最近被证实与9 -有效地竞争独联体类风湿性关节炎类维生素a的X受体结合位点。8
有许多RA目标基因,包括脊椎动物Cdx基因(Cdx1 2)编码homeodomain转录因子,参与的发展后胚胎的一部分。9Cdx因素传达信号分子Hox基因的活动,这也被发现含有功能视黄酸反应元素(罕见)。10因此,类维生素a可以调解肠道在胚胎发生的前后的模式。11Cdx基因可能作为一个“总开关”基因在成年细胞分化状态,如图所示由胃粘膜肠上皮化生的发展在转基因小鼠表达Cdx2由H+/ K+atp酶启动子。12观察到食道,Cdx2的表达领域的专业肠上皮化生。12 -14
有历史证据表明RA诱导食管上皮细胞分化状态的深刻改变。在1960年代,Adeylotte15表明食管的外植体从13天小鸡胚胎生长在过剩——的存在反式维甲酸(ATRA)开发了一个多余的固有层内的腺体,而上皮细胞获得了pseudostratified结构更多的柱状纤毛细胞。大约在同一时间,Lasnitzki16证明了类似ATRA对胚胎的影响大鼠食管。现在众所周知,成人组织有更大的可塑性比承认之前,17和这些历史研究的进行没有现代方法进行分子描述。
这些观察提供了一个理由调查风湿性关节炎的可能角色的发展改变了食管的分化状态。这样的研究可能与我们对发病机制的理解相关的巴雷特食管。对这些实验中,我们使用人类活检标本在一个器官的文化系统,因为它已经承认在一段时间内,基质间分化的发生是很重要的。18日,19例如,实现不对称食管上皮干细胞分裂,有必要重建食管鳞状上皮角化细胞的剥蚀来源于食管的结缔组织。20.此外,它是不可能产生食管或肠道上皮细胞在一个完全不同的结构模式在单层培养和胚胎干细胞转换柱状上皮、鳞状上皮已表现出依赖于细胞外基质的组成部分。21机关文化提供了一个模型系统的食管上皮与一个完整的基质间可以操纵研究组织转化的过程22日,23。
本研究的具体目标是检查RA水平在正常鳞状食管与巴雷特食管,确定LCA可以诱导RA生物合成,最后,确定外生RA的应用或RA抑制剂可能引起食管细胞分化状态的任何变化。
方法
病人和组织
从阿登布鲁克医院患者前瞻性,剑桥,英国当地的研究伦理委员会批准。病人包括那些与巴雷特食管进行监测和内窥镜正常SE,接受评估消化不良的症状。SE的样本都来自至少2厘米以上squamo-columnar结(正常z线或neo-squamo-columnar结巴雷特食管)患者。只要有可能,控制实验(巴雷特食管培养有或没有ATRA或柠檬醛)进行了使用同一患者活检标本作为within-patient控制。否则,所有的样品代表独立实验数据从不同的病人。
RA生物合成
活检标本(24 SE和11巴雷特食管)保持在一个器官培养系统使用含有100 nM视黄醇24小时的无血清培养基(σ,圣路易斯,密苏里州,美国)。RA水平在中测定使用NIH 3 t3细胞转染1.2μg pRARE-TA-SEAP (BD生物科学,牛津大学,英国),其中包含两个副本的罕见的上游分泌碱性磷酸酶报告基因和0.2μg pIres-puro (Clontech,帕洛阿尔托,加州,美国)。使用1µg /毫升的嘌呤霉素(Sigma-Aldrich,多塞特郡,英国),细胞稳定表达记者被选中,24小时后,磷酸酶活性量化使用大逃亡SEAP检测设备(BD Biocsience,帕洛阿尔托,加州,美国。相对RA内容在中(生物活性)的计算是通过比较标准曲线(串行RA浓度10−6-10年−12米)和调整根据bicinchoninic酸蛋白质蛋白质含量测定使用商用设备(皮尔斯,罗克福德,伊利诺斯州,美国)。
p21 Real-time-PCR为WAF1信使核糖核酸
两个发育不良的盛行不衰,巴雷特特征明显的细胞系24(CP-C和CP-D,礼物P拉比诺维奇,华盛顿大学,华盛顿,美国)在补充培养MDCB媒体和治疗RA (10−7米)和LCA(15μM)或两者的结合。血清包含RA,细胞培养了1 h low-serum(0.5%)介质(适应细胞无血清条件),其次是3 h无血清培养系统文化。那时总RNA提取利用试剂盒试剂(表达载体,佩斯利,英国)。每一个RNA样本准备一式三份。实时(RT) pcr进行转子基因3000 (Corbett研究,莫特,悉尼新南威尔士,澳大利亚)使用SYBR绿色启动Taq Readymix (Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)。PCR是40 94°C的周期变性(10),57°C退火(20岁)和扩展(20年代;引物序列表1中给出)。循环阈值(Ct)确定每个样本,并一式三份样本的平均Ct计算。p21的表达相对于3 -磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)的含量进行了测定。
机关文化和RA分化实验
SE样本随机分配到文化与ATRA治疗组(n = 40个,其中5 SE样本取自患者巴雷特食管,意味着(SD) 62.9(11.75)岁;M: F = 1.2: 1)或文化没有RA对照组(n = 9控制,其中3 SE样本从巴雷特食管,患者平均年龄(SD) 67.01(8.29)年;M: F = 1.2: 1)。巴雷特食管的样本也取自相同的巴雷特食管的详细的上面和患者随机分配为文化与RA拮抗剂柠檬醛(n = 10)或对照组没有柠檬醛(n = 6)。机关文化是199年使用的媒介执行包含2毫米谷氨酰胺(Sigma-Aldrich,多塞特郡,英国)液氧(95%)接口,和可行性检查使用乳酸脱氢酶测定(Sigma-Aldrich,多塞特郡,英国)如前所述。22媒体与100年补充μM ATRA (Sigma-Aldrich,多塞特郡,英国)或20毫米柠檬醛(σ,Seelze,德国)最多72 h。supra-physiological浓度所需的类风湿性关节炎或柠檬醛穿透活检标本。bromo-deoxyuridine (BrdU)结合实验,30μM添加到媒体实验时间。分离上皮和基质隔间,活检组织在平衡盐溶液与孵化2 U /毫升dispase (Gibco,佩斯利,英国),一个小时,然后洗大力去除上皮细胞。
组织化学染色和免疫组织化学分析
组织在10%福尔马林固定和石蜡包埋处理。部分5μM厚度都沾染了)。antigen-retrieval过程是由压力烹饪的标本0.01 tris-sodium柠檬酸缓冲,pH值为6.0,在孵化前用以下主要对人类单克隆抗体引起Minichromosome维护蛋白2 (Steve:帝尔沃斯历史学的礼物和罗恩Laskey): CK13 (1:200) CK8/18 (40), CK7 (1:50) CK14 (40), p21WAF1(1:50;Novocastra实验室、纽卡斯尔、英国)和ki - 67 (1:10 0;DakoCytomation、伊利、英国)。Anti-BrdU (40;AbCam,英国剑桥)。avidin-biotin和过氧化物酶的方法和苏木精复染色。负控制执行每个幻灯片的遗漏主要抗体。p21染色的WAF1量化了计数阳性细胞和消极的细胞在三个大功率领域每活检(×400)。
免疫荧光
部分与多克隆anti-vimentin孵化(40)(美国加州圣克鲁斯生物技术、圣克鲁斯)和单克隆anti-CK8/18 (40;Novocastra、纽卡斯尔、英国),同时进行。第二抗体是FITC-conjugated anti-mouse抗体(向量实验室,伯林盖姆,加州,美国)和德州red-conjugated anti-rabbit抗体(Amersham,小都,英国)。DNA染色进行使用TO-PRO-3(分子探针,尤金,俄勒冈州,美国)。蔡司Axioplan 2的部分分析了共焦显微镜(卡尔蔡司有限公司韦林花园城,英国)。
实时聚合酶链反应
前从RA-cultured活检标本进行cryosection RNA提取确认腺发生分化。使用试剂盒试剂总RNA是孤立的。在所有2μg RNA是反向转录和2μl cDNA放大。放大条件由30 94°C的周期30年代,30 55°C的周期30年代和30 72°C的周期45 s CK7, CK 13和CK8/18(表1)。GAPDH是94°C的放大45年代,60°C 45和72°C 1分钟。PCR产品1.5%琼脂糖凝胶上进行分析,用溴化乙锭染色的,是由微量化。
统计数据
RA生物合成的重要性相比,SE巴雷特食管的决心使用Mann-Whitney U的测试样品。LCA与RA合作是由单向方差分析利用克鲁斯卡尔-沃利斯检验。p值< 0.05所需的意义。
结果
类维生素a LCA的生物活性和效果
使用罕见的记者细胞,我们证明了类维生素a生物活性的巴雷特食管增加了30倍相比,SE样本(p < 0.001,图1)。治疗的影响两个家乡的巴雷特的细胞系生理浓度的LCA或ATRA单独或结合评估通过检查ATRA响应p21基因的表达,这是表示在一个丰富类似GAPDH(意味着三角洲Ct值分别为10和15)。在这个实验中,我们使用的浓度ATRA和LCA导致显著增加RA信号(10的初步实验−7M RA和15μM LCA, p < 0.001,数据未显示)。ATRA和LCA结合导致p21 mRNA表达增加三倍,相比之下,独自的LCA或ATRA (p < 0.001;图1 b)。因此,这些数据表明,LCA可以增加当地RA刺激RA信号的影响。在随后的实验中,我们添加了ATRA直接活检标本体外来确定对组织表型的影响。
(A)维甲酸(RA)生物活性在病人组织正常的食管鳞状上皮(SE)和巴雷特的化生(巴雷特食管(是)在衬底视黄醇(10的存在−6米)。使用荧光素酶的生物活性介质测量记者分析。散点图演示了每个病人的平均值和整体的意思。RA生物活性最高,巴雷特的组织(* * *,p < 0.001)。(B)使之成为巴雷特的细胞系(CP-C和CP-D)服用10−7M类风湿性关节炎或15µM石胆酸(LCA)或两者的结合1 h和SYBR green-based实时PCR进行RA的下游基因,p21WAF1。观察增加p21表达细胞系被外源性RA和LCA,这是协同(* p < 0.001相比,LCA或,反式视黄酸)。
RA诱导腺食管粘膜体外
SE样本与外生ATRA的文化课程,形态特征是第一个使用标准)染色检查。只有well-orientated部分,包括活检标本的表面被视为信息防止持久黏膜下腺体结构被错误地归因于RA-induced变化。代表内窥镜部分显示前(T0图2)文化。根据内镜活检标本的厚度,黏膜下腺体也可以观察到(图2,T0)。32 h后文化在RA,看到鳞状上皮脱落从表面(图2 T32箭头盒3)。黏膜下腺体的不同程度的分化的扩大核(图2 T32盒4)。由48 h,鳞状上皮的残余再次从表面排泄出来,有更广泛的改造。腺体被融合与活检标本的表面,在某些地方,有columnar-lined的外观与一个或两层上皮细胞(图2 T48箭头盒6)。8 40(20%)治疗扁平组织,有腺特点,它扩展到表面(图3)。ATRA治疗后,腺体上皮表面和深度是强阳性细胞角蛋白(CK) 8/18(图4),通常表现在原生柱状上皮(图4 b)。此外,我们发现,在一些地方,腺体结构似乎融合,打开在上皮表面(图4,箭头)。
鳞状食管内镜活检标本和100μM——培养反式视黄酸ATRA体外48小时时间(T)。这些图片代表部分,总是导向与活检表面(上)和沾染了)。的图像在左边面板中(T0, T48)和××100 (T32)放大和右边的图像对应编号的箱子在×100(1),200(5、6)和××400(2 - 4)放大。文化前(T0):本地鳞状食管粘膜复层鳞状上皮,固有层含有结缔组织或基质(框1),消化道黏膜和黏膜下腺体(框2)之前的文化。T32 (32 h(文化):鳞状上皮脱落的表面(盒3,箭头)和粘膜下腺体的不同程度的分化的扩大和围捕核(盒子4),T48 (48 h(文化):32和48 h(文化、鳞状上皮的主要砍掉了(箭头),离开基底层(5盒)和腺拔火罐和融合表面,在某些地方,有一个columnar-lined外观的单层上皮细胞(箭头,盒6)。
进一步的例子48 h的文化的影响的鳞状食管活检标本100年μM -反式视黄酸。大功率视图(×400)展示了一个columnar-lined表面和低功耗嵌入(×100)显示鳞状食管(强调使用细胞角蛋白(CK) 13染色,箭头)已经砍掉了,独立于主活组织检查。低功耗的图像也显示在高功率用黑盒。
(A)后48 h与100μM——文化反式维甲酸(ATRA),免疫组织化学分析已经完成使用immunoperoxidase-labelled细胞角蛋白(CK) 8/18的苏木精复染色。腺体上皮表面和深层强烈CK8/18是积极的。在几个地方,腺体表面似乎开放和融合(箭头1、2)。(B) CK8/18-stained部分通过本机巴雷特食管显示的比较。CK8/18染色强度总是更强大后ATRA文化。A和B的地区用低功耗视图上的黑匣子(×100放大)也显示在×400放大(盒1 - 4)强调表面的表象。
这些形态变化似乎发生初始表面SE或组织脱落后,导致暴露的黏膜下腺体腔的表面(图5 a, B)。有趣的是,在2的8 ATRA-treated标本,作为“多层上皮”给出的柱状上皮分化的柱状细胞出现在最下多层鳞状细胞层。食管黏膜下腺体导管附近可以看到在延续,甚至诱导表面上皮细胞(图5 c,星号)。
进一步的例子48 h的文化的影响的鳞状食管活检标本100年μM -反式维甲酸(ATRA)来显示多层上皮的领域。(A)鳞状上皮组织脱落(箭头)诱导表面柱状上皮(箭头)。(B)多层上皮(箭头)是双层衰减和延续,两极分化柱状上皮(箭头所指)。(C)的另一个例子多层ATRA由柱状上皮后文化与基底鳞状细胞表面之下(箭头)。一个黏膜下腺体导管由星号标记(A - c×400)。
当治疗活检标本证明表面柱状分化与活检标本只显示原始稍结构在表面之下,多变量分析没有任何不同年龄,性别或内镜诊断的病人(数据未显示)。相比之下在所有样本的变化与RA培养,没有控制组织培养没有RA有任何证据活检改变分化的表面(数据没有显示)。
基质的起源RA-induced变化
确定腺粘膜起源于上皮或基质隔间,内窥镜SE活检标本分为上皮和基质在文化(图6),rt - pcr用于确定上皮剥离的功效和ATRA文化的影响(图7)。因此,正如预期的那样,全层鳞状活检(巷2,贴上SE)表示CK13和一些CK18,来自基底室,没有CK7的表达式。与RA文化全层的活检标本后,有增加CK18和CK7,失去CK13表达式(3车道,SE +)。这是预期的巴雷特CK概要的上皮细胞(6巷,贴上巴雷特食管的图7)。相比之下,在dispase文化之后,中正的表达实际上是丢失,符合成功切除活检标本的上皮部分(图7巷4,贴上−)。文化基质单独与ATRA仍然导致表达CK概要文件,这是符合发展columnar-lined上皮(图7巷5 M +标签)。虽然可能RA-induced CK7和CK18合成发生从剩余腺导管或其他上皮dispase治疗后仍然出现在活检标本,CK18不是rt - pcr检测的在这些样本即使进一步放大(数据未显示)。此外,没有残留上皮细胞中观察到控制dispase-treated活检标本培养没有ATRA(图6 a、B)。总的来说,这些数据表明,间质来源的ATRA-induced变化。dual-labelling免疫荧光显示,在早期的时间点(24小时),有co-localisation波形蛋白和CK8/18,然后将在32和48 h CK8/18-positive腺体和vimentin-positive基质(图8)。虽然不是决定性的,这是符合mesenchymal-epithelial过渡。此外,这些数据表明,随着时间的推移与ATRA观察动态变化和不太可能导致错误的抽样腺粘膜。此外,本机巴雷特食管活检标本的不成熟的深腺体CK8/18弱表达,与斑点colocalises波形蛋白表达(图9,箭头)。 These appearances resemble the RA-induced changes. In contrast, mature glands stained with CK8/18 alone with no expression of vimentin (fig 9, arrowheads).
Dispase-treated活检标本。顶部面板显示(A)间充质间和(B)上皮车厢从相同的活检标本后dispase前处理与所有——文化反式维甲酸(ATRA)。黑色箭头表示基底鳞状细胞,这表明上皮的整体与固有层分离。底部面板是代表的照片后间质(C) 32 h和(D) 48 h与ATRA治疗,之后腺发生了分化。
——的影响反式维甲酸(ATRA)的基质部分活检标本(M +)与完整的鳞状上皮厚度(SE)活检标本被执行实时PCR检查上皮标记。ATRA诱导腺上皮标记细胞角蛋白(CK) 8/18和CK7减少全厚度的鳞状上皮标记CK13 SE活检标本。独自基质(M +)培养缺乏维甲酸(RA)没有表达任何的上皮细胞标记CK13 CK 8/18或CK7,但在RA治疗(SE +), CK 8/18和CK7再次诱导。N在RT -控制用水混合,巴雷特食管的()是一个全层活检标本从本地,和GAPDH(甘油醛3 -磷酸脱氢酶)证实了等效cDNA加载。
免疫组织化学染色在活检标本进行培养与100年μM维甲酸(RA) 24日,32和48 h。细胞角蛋白(CK) 8/18(绿色)和波形蛋白(红色)被视为使用共焦显微镜。Coexpression被双重标签在24 h,分离成腺(CK8/18积极)和周围的基质在32 h。
本机巴雷特食管(是)有不成熟的深腺活检标本,这类似于retinoic-acid-induced变化。活检标本已经沾染了),并查看与光学显微镜或TO-PRO-3 DNA染色(蓝色)、细胞角蛋白(CK) 8/18(绿色)、波形蛋白(红色)和双标签。成熟的腺体(箭头)代表活检标本中有核,配置在一个清晰的腺体排列和染色CK8/18没有波形蛋白的表达。相比之下,有更多的不成熟的领域(箭头)的原子核更松散栅栏弱CK8/18和斑点波形蛋白的表达在同一地区。
这个过程是扩散独立
这种表型变化的快速时间进程表明一个分化转移的过程,而不是预先存在的腺腔室扩散。这是确认的稀缺性BrdU合并和ki - 67染色的组织,是成功地与ATRA治疗(图10)。p21此外,过度的(29.3±6.0积极应用细胞ATRA-treated SE与16.3±7.6控制组织不是ATRA处理)在这些相同的组织,建议积极RA信号导致细胞循环被捕(图9)。
文化与bromo-deoxyuridine (BrdU)和免疫组织化学分析Ki67 p21和确定观察到的表型变化依赖于扩散。低功耗的图像,包括左边的活检显示表面(×100)和相对应的高功率图像(×200)地区用黑盒右边所示。BrdU的数量合并后稀疏与所有——文化反式视黄酸。唯一的增殖细胞表面。这证实了Ki67的免疫组织化学分析。有重大p21的表达,这是符合重要的下游维甲酸信号和细胞循环逮捕。
RA的柱状表型逆转对手
根据这些研究结果,以确定是否抑制RA活动可以反向柱状表型,巴雷特食管活检标本的培养与RA抑制剂柠檬醛。48小时后,巴雷特5 10(50%)的外植体的证据鳞状上皮表型(图11)。绒毛状的表面可以观察到被砍掉了,残余腺体结构底层鳞状上皮。免疫组织化学特征类似于本机鳞状食管CK13的表达和CK14,但不是CK8/18。CK7,有趣的是,通常腺粘膜中表达,是有选择地表达neo-squamous上皮的表层。Ki67标签表明这些变化发生独立的扩散(数据没有显示)。
巴雷特食管上皮细胞(是)体外培养48 h在有或没有柠檬醛。鳞状上皮(SE)是无教养的正常的比较。常规)染色和免疫组织化学分析用immunoperoxidase-labelled细胞角蛋白(CK) 8/18, CK13 CK7, CK14已经执行。citral-treated表达CK13类似于本机SE。没有腺CK8/18标志的表达,但有一些CK14表示表面鳞状层。CK7表达式后改变了柠檬醛的文化。(所有×100放大)。
讨论
这是第一次报告的感应和逆转从成人腺表型,人体粘膜体外。以前,连续接触酸体外显示增加本地巴雷特的上皮细胞的分化程度。22本文提供的数据表明,ATRA诱导柱状通过proliferation-independent表现型新创的过程,这可能出现在基质成分的组织从黏膜下腺体或mesenchymal-epithelial过渡。这里给出的结果有重要意义对我们一般理解上皮化生和发病机理的巴雷特食管。
器官培养系统允许完整的上皮间质文化。正如所料,短周期(允许器官培养系统意味着没有证据表明杯状细胞或其他专门的细胞谱系ATRA-treated组织。文化系统的局限性意味着不可能查看相同顺序的变化活检标本或确认组织病理学诊断。然而,我们每一个试图排除抽样偏差的可能性。首先,这些ATRA-treated活检标本的外观不太可能被错误占抽样专门的胃粘膜胃鳞状上皮细胞类型没有现在和腐表达CK13观察在相同的低功耗领域(图3)。同样,这些变化可能是由于错误的抽样巴雷特的上皮作为外生ATRA对上皮表型的影响主要是在病人没有诊断巴雷特食管的8例(7)。此外,专业肠上皮化生并非所有患者进行观察和监视这个组织病理学亚型。这也反对无意采样的超短巴雷特食管(即non-endoscopically可见巴雷特和肠上皮化生活检)。25如果观察到的变化是由于抽样误差,然后人会期望一个类似比例的培养没有RA有柱状活检样本表型,这不是在任何控制标本的观察。最后,异常表达的CK7 citral-treated巴雷特的活检标本不会从无意预期正常SE的抽样。
,有趣的是,只有一个比例的外植体显示表型改变,后扩展到表面文化与RA或柠檬醛。可能存在的变化依赖于黏膜下腺体导管或间质组织的程度上获得活检。也有可能有内在遗传决定患者之间的差异,确定RA代谢反应。
至于ATRA-induced柱状粘膜细胞的起源,所有的鳞状活检标本被至少2厘米从gastro-oesophageal结腺分化,这使得它不太可能起源于多能干细胞在gastro-oesophageal结(过渡区)。也似乎不太可能,从鳞状上皮分化转移层沿异常细胞谱系通路的文化发生腺分化的间叶细胞室单独是充分的。此外,从表面鳞状层明显减少(无花果2、3)和腺中表达CK13不是表现型(图7)。因此出现的问题在间质细胞产生新的柱状上皮。它是可能的,正如前面提出的,可能出现腺组织干细胞位于该地区的食管腺和相关的管道。26支持这个理论来自于观察性研究动物模型中产生的neo-columnar-lined上皮的巴雷特食管27最近,它也会按照neo-squamous上皮的遗传分析。28此外,neo-squamous上皮一直观察光动力治疗后从粘膜下腺体导管。有明确的例子中黏膜下腺体在场RA-treated活检标本(无花果2 5)。此外,多层上皮细胞被发现在两个标本,而减毒形成单个或双层柱状上皮细胞(图5)。这些外表往往与粘膜下腺体导管和粘膜腺管上皮可能可能含有祖细胞可以产生化生的上皮细胞。如果是这样的话,那么这个过程必须发生迁移和分化而不是扩散,因为,两个细胞分裂周期的最大可能在潜伏期,相比之下,数据表明,细胞循环被捕(图10)。RA的proliferation-independent效果,我们观察到类似时间进程迅速RA-induced分化的表皮非洲爪蟾蜍,也是缺乏细胞分裂。29日这些数据也符合观察到杯状细胞谱系可以开发postmitotic细胞内8 h Notch信号的感应。30.
与柱状上皮的可能性相比来自粘膜下腺体,也有可能RA诱导的形态变化,通过mesenchymal-epithelial发生转变。双标签的结果研究表明从文化间质上皮在48 h(图8)。间质上皮转变是一个很好的描述机制RA-induced腺分化,并描述了在正常的胚胎发育。7,15日,31日,32以前的工作在细胞信号传导通路参与RA-induced柱状分化表明mesenchymal-epithelial过渡的第一步包括细胞迁移、分化和细胞循环紧随其后被捕;这一过程被称为凝结。
腺体的出现显然融合与鳞状上皮表面(图4)也出现在本地巴雷特食管腺的组织(图12)。这些观察结果表明一个假设的模型发展的巴雷特的化生基质间的环境刺激导致SE被排泄出来的一部分。腺体然后用突破表面迁移和保险丝。迁移的腺体可能出现粘膜下腺体或从新的腺形成二级mesenchymal-epithelial过渡。随着这些腺体展开,一个新的上皮表面会形成(图13)。另外,腺体(从黏膜下腺体导管或间充质上皮转变),SE的基底室迁移可能取代鳞状上皮干细胞。因此,分化鳞状细胞室可能会枯竭,因此暴露的腺腔的表面(图13)。
本机巴雷特与增生的腺体组织染色蛋白质Minichromosome维护2和苏木精复染色,显示食管腺鳞状上皮表面熔化。一段最右边的柱状上皮含有腺碎片,这可能导致腺体融合的新的上皮表面(箭头所指)(×200)。
一个假设的模型发展的巴雷特的化生基质间基于观察维甲酸(RA)的影响是这里描述。(A)完整的鳞状上皮(SE)受损gastro-oesophageal返流性疾病或受环境影响信号(如类风湿性关节炎),导致迁移的腺体或脱落。(B)腺体被暴露,然后融合与突破表面,这些腺体展开(C),一个新的上皮表面形成。
集体,这证据显示,基质舱可能会提供一个细胞治疗类风湿性关节炎引起的柱状细胞来源。我们假设这相同的过程的细胞改造可能适合本地的发展巴雷特的体内化生。
关于RA是否相关的体内,我们展示了LCA,第一次的一个组成部分gastro-oesophageal refluxate,可以刺激RA信号。通过细菌7-dehydroxylation LCA是一种致癌的化合物形成的初级胆汁酸,鹅去氧胆酸,33已与巴雷特的食道癌的发病机理。34这将提供一个潜在的体内机制RA可以涉及感应巴雷特的化生。也有可能外生RA可以激活相同的最后共同通路负责感应巴雷特的体内化生,通常独立于类风湿性关节炎。例如,Cdx2肠道同源框基因,这可能是由RA诱导,也被证明是在长期慢性接触酸激活鼠标食管角质细胞的文化9日,35和异位Cdx2的表达可以诱导体内肠上皮化生。36针对柱状分化观察与柠檬醛的逆转,说明关键的途径参与lineage-specific分化途径很重要的发展新的治疗策略在巴雷特食管和致癌作用有关。
确认
我们感谢工作人员和病人参与内镜使这项研究成为可能。Chih-Long Chang博士的奖学金资助马偕纪念医院,台湾。这项工作是由英国医学研究理事会。
引用
脚注
网上发布的第一个2006年12月21日
利益冲突:没有。