Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tausta ja Tavoite

aikana eturauhasen kehittämiseen, mesenkymaaliset -epithelial vuorovaikutukset säätelevät elinten kasvuun ja erilaistumiseen. Aikuisilla eturauhanen, strooman-epiteelin vuorovaikutukset ovat tärkeitä kudosten homeostaasin ja myös merkittävä rooli eturauhassyövässä. Tässä tutkimuksessa olemme tunnistaneet molekyylejä, jotka osoittavat mesenkymaaliset ilmentämiskuviota kehittyvissä eturauhasen, ja yksi näistä oli vähentynyt ilmentyminen eturauhassyövässä strooman.

Menetelmät ja tärkeimmät havainnot

Viisi ehdokas molekyylit tunnistetaan jonka transkriptio profilointi kehityshäiriöitä eturauhasen mesenchyme valittiin käyttäen wholemount in situ hybridisaatio näyttö ja tutkittu Decorin (Dcn), Semaphorin6D (Sema6D), SPARC /osteonektiini (SPARC), Sprouty1 (Spry-1) ja Tsukushi (Tsku). Expression rotan kudoksissa arvioitiin käyttämällä wholemount in situ -hybridisaatiolla (synnytyksen jälkeinen päivä (P) 0.5) ja immunohistokemia (alkion päivä (E) E17.5, E19.5, P0.5, P6; 28 aikuinen). Neljä ehdokasta (Decorin, SPARC, Spry-1, Tsukushi) on immunolocalised ihmisen sikiön eturauhasen (viikon 14, 16, 19) ja ilmentyminen Decorin arvioitiin ihmisen eturauhassyövän kudoksen mikrosirun. Alkion ja perinataalitoksisuuden rotilla Decorin, Semaphorin6D, SPARC, Spry-1 ja Tsukushi ilmaistiin vaihtelevalla jakelumallit koko mesenchyme at E17.5, E19.5, P0.5 ja P6.5. Vuonna P28 ja aikuisten prostates oli joko lasku lauseke (Semaphorin6D) tai kytkimen epiteeli- ilmentymä SPARC, ja Spry-1, kun taas Decorin ja Tsukushi olivat ominaisia ​​mesenchyme /strooman kaikissa ikäryhmissä. Expression of Decorin, SPARC, Spry-1 ja Tsukushi ihmisen sikiön prostates paralleled että rotta. Dekoriini osoitti mesenkymaalisten ja strooman ilmentymistä kaikissa ikäryhmissä ja tutkittiin tarkemmin eturauhassyövässä, jossa strooman ilmentyminen väheni merkittävästi verrattuna ei-pahanlaatuinen eturauhas-.

Johtopäätös ja merkitys

Kuvaamme ajallisesti ja ilmentymä Decorin, Semaphorin6D, SPARC, Spry-1 ja Tsukushi kehittämisessä eturauhasen ja havaittiin samanlainen mesenkymaalisten ekspressiomalleja rotan ja ihmisen. Lisäksi Decorin osoitti alentunut ilmentyminen eturauhassyövässä strooman verrattuna ei-pahanlaatuinen eturauhasen strooman.

Citation: Henke A, Grace OC, Ashley GR, Stewart GD, Riddick AKT, Yeun H, et al. (2012) stroomakasvaimet Expression of Decorin, Semaphorin6D, SPARC, Sprouty1 ja Tsukushi kehitysmaissa eturauhasen ja alentuneet Decorin eturauhassyövässä. PLoS ONE 7 (8): e42516. doi: 10,1371 /journal.pone.0042516

Editor: David L. McCormick, IIT Research Institute, Yhdysvallat

vastaanotettu: 17 elokuu 2011; Hyväksytty: 09 heinäkuu 2012; Julkaistu: 03 elokuu 2012

Copyright: © Henke et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Työ rahoittivat Medical Research Council (WBSe 1276.00.003.00004.01) ja Eturauhassyöpä Charity (https://www.prostate-cancer.org.uk/). Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

mesenkyymikasvaimia-epiteelin vuorovaikutukset, välittyy solu-solu signalointi, on ratkaiseva rooli laatuvaatimuksissa nisäkkäiden elinten, kuten eturauhasen, munuaisen, keuhkojen, ja maitorauhasen ja myös kudosten homeostaasin aikuisen kudoksissa. Mesenkyymiin on alkion esiaste aikuisen strooman. Miehillä eturauhasen erottaa ja kasvaa siitä urogenitaalisinuksesta ja säätelee kivesten androgeenien. Naisilla, virtsa- sinus kehittyy kohtu ja emätin, vaikka se muodostaa eturauhasen jos eksogeenistä androgeeneja anneta. Androgeenien vaikutuksia välittyvät androgeenireseptorin (AR) ja tutkimukset jyrsijöiden ovat osoittaneet, että AR ilmaistaan ​​aluksi mesenkyymissä ja myöhemmin epiteelin kehittää eturauhasen. Tissue rekombinaation kokeet, joissa käytetään mesenkyymin ja epiteelin joko villityypin tai AR-hiirillä paljasti, että eturauhasen voi kehittyä vain silloin, kun mesenchyme on funktionaalinen AR, kun epiteelin AR ei tarvita [1] – [3]. Käsite alkion mesenkymaalisten ja aikuisten stroomasolujen välittäjinä urut-spesifisyys korosti tutkimuksen, joka osoitti monimuotoisuus ja sijoitteluun muistin aikuisen ihmisen fibroblasteissa [4]. Normaalissa aikuisen ihmisen eturauhasen suurin osa strooman osaston muodostuu sileän lihaksen solujen ja fibroblastien, kun taas loppuosa koostuu endoteelisolujen, perisyytit, lymfosyytit ja makrofagit [5].

Viimeaikaiset tutkimukset ovat korostaneet rooli strooman osastosta säätelyyn syöpäsolun etenemisen, joka on nyt yleisesti hyväksytty [6]. Tuumorin sisällä mikroympäris- syöpään liittyvän fibroblasteissa (CAF) on ehdotettu keskeinen lähde pro-tuumorisoluja paracrine välittäjien [7] – [9]. TGFp 1 on yksi niistä tekijöistä, erittämän syöpään liittyvän fibroblasteissa (CAF) ja voi toimia autokriinisellä tai parakriinisellä silmukan sitoutumalla reseptoriin monimutkaisia ​​TGFβRI /II strooman ja /tai epiteelisolujen rinta- ja eturauhassyöpää soluihin [10]. Pro-kasvaimia potentiaalia TGFp 1 osoitettiin, kun geneettinen ablaatio TGFpRII fibroblasteissa johti pienentyneeseen kasvaimen kasvua hiirimallissa [10], [11]. Toinen tärkeä näkökohta strooman pro-tuumorigeenisen aktiivisuus on heterogeenisyys fibroblastien osapopulaatioiden ja puute sopivia markkereita heille. Useat CAF markkereita on ehdotettu, mutta tunnistamiseen erillisiä alapopulaatioiden koekspressoivan jotkut heistä ja edistää näiden alapopulaatioiden kasvaimen kasvua viime aikoina esille [12] – [14].

On olemassa selvä suhde kehityshäiriöitä signalointi ja sairaus. Vuonna Dunning Rotan eturauhasen syöpä, sisällyttäminen alkion mesenchyme vähensi kasvainten kasvua, korostaa opettavainen voima mesenkyymisolujen pahanlaatuisiin soluihin [15]. Lisäksi McNeal hypoteesi ehdottaa, että kehitys- reitit aktivoidaan jälleen eturauhasen sairaus [16].

Näin tunnistaminen mesenkymaalisten /strooman välittäjiä mesenkymaalisten-epiteelin viestintä on ensiarvoisen ymmärtämiseksi kehityksen ja sairaus elin. Eritettyä tai kalvoon sitoutuneet proteiinit näyttävät olevan todennäköisin välittäjiä strooman /epiteelin parakriinisella signalointi.

Aiemmassa tutkimuksessa ryhmämme, sarja- analyysiä geenin ilmentymisen (SAGE) on mesenchyme vastasyntyneen rotan virtsa tunnistettu 219 otaksuttu ”mesenkymaaliset” transkriptit joka ilmaistiin korkeammalla tasolla mesenkyymissä kuin viereisen epiteelikudosta. Tämä lista voi sisältää ehdolla parakriinisen välittäjiä mesenkymaalisten-epiteelin vuoropuhelua [17]. Sisällä 219 ehdokas selostukset tunnistimme alaryhmä, joka koodasi erittyy tai kalvoon sitoutuneet molekyylit, jotka ovat todennäköisimmin ehdokkaita mesenkymaalisten-epiteelin vuorovaikutus. Tähän mennessä olemme analysoineet ja vahvisti kuvaamaan joitakin näistä ehdokkaista eturauhasen kehittämiseen. Olemme osoittaneet, että Dlk1 ja Notch2 signalointi oli tärkeää haarautuminen sekä epiteelin ja sileän lihaksen eriyttäminen eturauhasen elinviljelyssä järjestelmiä [18]. Reseptori EphB3 ja sen ligandin EphrinB1 havaittiin myös eturauhasen mesenkyymikudokseen ja elinviljelyssä kanssa EphrinB1-Fc ligandi lisännyt elimessä alueella, mutta laski orastava suurentuneet alkuunsa vihjeitä, kun taas inkubointi EphB3-Fc-reseptori pienentää elimen kokoa ja vähentää orastava [19 ]. Pleiotrophin (PTN) havaittiin ekspressoituvan kehittää eturauhasen mesenkyymissä ja se säännelty kasvua kehittää mesenkyymikudokseen epiteelin ja valuuttalisien. Lisäksi androgeenin signalointi lisääntynyt PTN ilmaisun [20].

Yhdessä nämä tutkimukset viittaavat siihen, että suuri osa ehdokkaista tunnistetaan meidän SAGE profilointi osansa eturauhasen kehittämiseen ja sairaus. Nykyisessä tutkimuksessa olemme analysoidaan edelleen ehdokas molekyylien aiempaan SAGE tutkimuksia tunnistaa ne ilmaistaan ​​rotan ja ihmisen eturauhasen kehitystä ja eturauhasen syöpä. Meidän perustelu oli, että tunnistaminen mesenchymally ilmaistaan ​​molekyylejä antaisi ymmärtää paremmin strooman biologian. Valitsimme erittyvä ja kalvoon sitoutuneiden molekyylien tunnistettu meidän SAGE tutkimuksissa ja suorittivat wholemount in situ hybridisaatio näyttö (WISH) määritellä, ovatko he osoittivat mesenkymaalisten ilme.

Tässä näytämme viisi ehdokasta tunnistaa WISH näyttö, joka oli vahvistettu näytetään mesenkymaaliset ilmaus:

Decorin, Semaphorin6D, SPARC, Spry-1

ja

Tsukushi

(taulukko 1). Nämä tutkittiin aikana rotan ja ihmisen eturauhasessa kehitykseen kautta immunohistokemiallisesti.

Decorin ja Tsukushi olivat ainoat ehdokkaiden strooman vain ilmaisun ja sittemmin tutkittu eturauhassyövän (PCA) kudoksiin. Dekoriini havaittiin merkittävä downregulation verrattuna ei-pahanlaatuinen kudosten, kun taas Tsukushi ilmaisu ei havaittu ero ilmaisua.

Tulokset

tunnistaminen ja vahvistaminen Mesenchymally ilmoitettuna Transcripts

aikaisemmassa tutkimuksessa laboratoriossamme SAGE analyysi rotan eturauhasen mesenchyme tunnistettu 219 selostukset joka ilmaistiin induktiivinen mesenkyymissä; nämä olivat lupaavia säätelijöinä organogeneesin. Meidän SAGE profilointi tutkimuksissa käytettiin naisen eturauhanen anlagen, kutsutaan VMP, koska se puuttui epiteelin ja tavoitteenamme oli löytää ei-epiteelin selostukset. Kuva. 1A esittää välisen homologian mesenchyme naisten ja miesten urogenitaalialueen (UGT) at P0.5, ja tärkeät seutukunnissa mesenchyme varjostetaan vihreällä. Nämä SAGE tutkimuksissa todettu selostukset todennäköisesti ilmaistut mesenchyme [17]. Täällä keskityimme eritettyjä tai kalvoon sitoutuneet molekyylit sisällä 219 transkriptio luettelon loogisin ehdokkaita mesenkymaalisten-to-epiteelin signalointi. Määritellä, mitkä meidän ehdokas molekyylien osoitti mesenkymaalisten /strooman erityinen ilmaisu malleja, pieni WISH seulonta suoritettiin. Viisi ehdokasta

Decorin, Semaphorin6D, SPARC, Spry-1

ja

Tsukushi

vahvistettiin kuin mesenkyymispesifisissä ilmaistu tällä näytöllä ja valittu jatkotutkimuksiin (kuvio 1 B, taulukko 1). Kuva. 1B havainnollistaa numerot selostukset (tunnistettu kautta ”tageja” alkaen 3’mRNA), normalisoitu miljoonasosaa tunnisteita tilille eri tag määrä kirjastojen), joka antoi lähentää transkriptin ekspressiotason. Meidän luettelo viidestä ehdokkaasta,

Decorin

ja

SPARC

olivat pisimmälle ilmaisivat selostukset, ja sitten

Sema6D, Spry-1

ja

Tsku

. Transkriptin tasot mitattiin kahdella eri kirjastoissa (VMP ja VSU) ja suhde näiden antoi viitteitä todennäköisyyttä lokalisointi VMP mesenchyme, kuten VMP on osajoukko VSU [17]. Molekyylit ilmaisi ubiquitously antoi suhteet lähemmäksi 1, kun taas osoittaa VMP rikastamiseen suhdeluvut 1.4 tai suurempi.

A) Kaaviokuva rotan UGT anatomian perinataalisten vaiheessa (P0.5) ja miesten (ylhäällä) ja naaras (alhaalla). Vihreä varjostettu alue vastaa induktiivisen mesenchyme, joka löytyy sekä, miesten ja naisten UGT. Naaras VMP mesenchyme käytettiin SAGE geeni profilointi tutkimuksissa ja meidän WISH näyttö tavoitteena oli tunnistaa ne selostukset ilmaistu mies eturauhasen mesenkyymissä. Kuva perustuu Thomson, 2001 [46]. B) transkriptioekspressiokuvio tasot

Decorin, Sema6D, SPARC, Spry-1

ja

Tsku

kautta saatavaa SAGE profilointi P0.5 naarasrottavastaanottajan VMP [17]. Transkriptit havaittiin lyhyillä, transkriptio-spesifisiä sekvenssejä kutsutaan tunnisteet ja niiden määrä heijastaa transkriptio ekspressiotason. Suhde VMP ja VSU tag laskee edustaa todennäköisyyttä rajoitus induktiivisten mesenchyme; arvot tai yli 1,4 ehdotettu mesenchyme ilmentymistä. C) havaitseminen

Decorin, Sema6D, SPARC, Spry-1

ja

Tsku

mRNA jakelun kautta hybridisaatiolla in situ urosrotalle P0.5 UGT. Pieni sisäkkeet osoittavat UGT käsitelty negatiivisen kontrollin sense RNA-koettimia, Mittakaavapalkki on 1 mm Lyhenteet: AP anterior eturauhanen, DP selkä eturauhanen, DLP dorsolateral eturauhanen, VP vatsanpuoleinen eturauhanen, VMP ventral mesenkymaalisten pad, VSU; VMP + sileän lihaksen + uroteeliin, SV rakkularauhanen.

Seuraavaksi suoritetaan WISH rotan vastasyntyneen urogenitaalimuutoksia kirjoitusten (UGT) määrittää ilmaus koodaavien mRNA meidän viiden ehdokkaan molekyylejä (Fig. 1 C).

Decorin

ja

SPARC

selostukset osoitti erittäin rajoitettu ilmentämiskuviota mesenkyymissä eturauhasen (kaikki lohkoa), kun taas

Sema6D

,

Sprouty1

ja

Tsukushi

ilmaistiin eturauhasen mesenkyymissä sekä virtsaputken mesenchyme. Yleensä erillinen ilmentyminen oli nähtävissä mesenkyymissä vieressä epiteelin kanavat ja /tai laajemmin epiteelin-ympäröivän mesenkyymiin ventraalisessa eturauhasessa (VP), selän eturauhasen (DP), ja dorsolateral eturauhasen (DLP).

Decorin

osoitti eniten rajoitettu ilmentämiskuviota eturauhasessa mesenkyymissä (Fig. 1 C) ja oli selvästi nähtävissä mesenkyymissä vieressä epiteelin nuppuja, ja oli poissa kuin eturauhasen mesenkyymiin kuten virtsaputken mesenchyme.

Immunolocalisation of Decorin kehitysmaissa Rat Eturauhasen mesenchyme

vieressä tutki jakelua Decorin proteiinin onko se oli samanlainen jakauma mRNA, ja jos se oli myös rajoitettu mesenchyme. Tällä E17.5 Decorin ilmaistiin osajoukko UGT mesenkyymin (Fig. 2A); virtsarakon ja vieressä mahdollisille VP (Fig. 2B), ekspressio rajoittuu yksittäisten solujen heikko ilmentyminen sytoplasmassa ja vahvan signaalin solun pinnalla. Klo E19.5 Decorin osoitti vahvaa ilmaisua eturauhasen mesenchyme ja heikomman värjäyksen noin virtsarakon kanssa ”hot spot” (Fig. 2D). Kuitenkin mahdollinen VP ja DP osoitti myös Decorin ilmaisua mutta ei niin vahva kuin että ympäröivä virtsaputken mesenchyme (Fig. 2D, E). Vastasyntyneen P0.5 ja P6.5 UGT osoitti vastaavia värjäys mesenkyymispesifisissä vain ilmaisun ja täydellinen puuttuminen sekä virtsaputken ja eturauhasen epiteelin (Kuva. 2F-I). Kiinnostavaa kyllä, tämä ilmaus kuvio poikkesi WISH malli, jossa Decorin löydettiin ainoastaan ​​mesenkyymissä sisällä eturauhasen lohkoa, mutta ei peri-virtsaputken alueella, ja saattaa kuvastaa eritystä ja leviämistä Decorin proteiinia. Päivänä 28, Decorin ekspressio havaittiin strooman ympäröivän eturauhasen kanavat, ja se oli poissa epiteelin (Fig. 2J, K). Tällä aikuisuus VP oli morfologisesti täysin eriytetty, joka sisältää Decorin-negatiivinen epiteelissä ja Decorin-positiivisten stroman (Fig. 2 I, M). Yhteenvetona Decorin osoitti mesenchyme ja strooman ilmentymistä lainkaan tutkittu kehitysvaiheissa ja täydellinen puuttuminen epiteelin. Lisäksi se oli lokalisoitu pääasiassa soluton interstitium.

Developmental vaiheissa E17.5 (AC), E19.5 (D, E), P0.5 (F, G), P6.5 (H , I), P28 (J, K) ja nuorten aikuisten (L, M) tutkittiin. Klo kehitysvaiheet E17.5, E19.5 suurennoksia osoittavat alueet mahdollisten VP, kun taas P0.5 ja P6.5 VP tai DP näkyvät. Dekoriini puuttui epiteelin ja sileän lihaksen lokero mutta läsnä mesenkyymissä /strooman. Ilmaisu oli erityisen voimakasta mesenkyymissä vieressä virtsaputken ja eturauhasen epiteelin, kuten on osoitettu mustalla nuolenpäitä ja nuolet. Erityisesti Decorin näytti kolokalisoituvat rakenteelliset kuidut soluväliaineen merkitty valkoinen nuolenpäitä I ja M. Legend: B virtsarakon, BV verisuonen C kapillaari, DP selkä eturauhanen, E epiteelin, M mesenchyme, L ontelon eturauhasen kanavat, S strooman SM sileän lihaksen, U virtsaputki, VP vatsanpuoleinen eturauhanen. Mittaviivat: 200 mikrometriä A, D, F, H ja L, 400 um J, ja 50 mikrometriä kaikki muut. Huomaa, että paneeli H on koko säädetty – myös Mittakaavapalkki – ja ei ole samalla suurennuksella kuin paneelit A, D ja F.

Immunolocalisation of Tsku kehitysmaissa Rat Eturauhasen mesenchyme

Tsku ilmentymisen E17.5 ja E19.5 rajoittui mesenkyymin ja sileän lihaksen, ja osoitti soluliman lokalisointi VP: n ja DP (Fig. 3A, B). At P0.5 ja P6.5, Tsku oli poissa epiteelissä vaan läsnä sileän lihaksen ja mesenchyme joka ympäröi epiteelin kanavat VP ja DP (Fig. 3 C, D).

Tsku

mRNA ja proteiini osoitti vastaavia leviäminen.

kehitysvaiheet E17.5 (A), E19.5 (B), P0.5 (C), P6.5 ( D), P28 (E) ja nuorten aikuisten VP (F) tutkittiin. Klo kehitysvaiheet E17.5, E19.5 suurennoksia osoittavat alueet mahdollisten VP, kun taas P0.5 ja P6.5 on joko VP tai DP. Tsku proteiinin ilmentyminen oli mesenkymaalisten /strooman vain kunnes P28 (nuolet). Kuitenkin aikuisen VP, oli ylimääräinen heikkoa ilmentymistä epiteelin (nuolenkärki in F). Mielenkiintoista on, että sileän lihaksen solut olivat positiivisia myös Tsku (P0.5 P28). Mittaviivat yhtä 200 um.

Päivänä 28, epiteelin puuttui Tsku ja strooman ilmentyminen oli vähemmän voimakas (Fig. 3 E). Täysin eriytetty aikuisten VP osoitti vähenemisen entisestään värjäys verrattuna P28. Lisäksi, Tsku havaittiin epiteelisoluissa (Fig. 3 F).

Immunolocalisation of Semaphorin6D, SPARC ja Spry-1 kehitysmaissa Rat Eturauhasen mesenchyme

Semaphorin6D ilmaistiin mesenkyymissä, mukaan lukien VP anlagen kello E17.5 on E19.5 (täydentävä Fig. S1A, B), perinataalisen VP ja DP lohkoa, ja P6.5 UGT mutta puuttui epiteelissä (kuvio. S1 C, D). Yllättäen immunovärjäytyminen rajoittui ytimet vaikka semaforiineilla yleensä raportoitu paikallistaa solukalvon. Kuitenkin WISH malli ja proteiinin havaitseminen olivat yhdenmukaisia ​​P0.5 UGT. Kuitenkin täysin erilaistunut aikuisten VP, vain leukosyytit havaittiin ilmentävän Semaphorin6D (Fig. S1F). Yhteenvetona Semaphorin6D ilme oli voimakkainta ja parhaiten yhteen mesenkyymissä E17.5 ja P0.5 UGT kanssa ydinvoiman lokalisointi.

immunoväriäys SPARC ei ollut havaittavissa E17.5 tai E19.5 vanha UGT ( dataa ei esitetty). Heikko mesenkymaalisten ilmentymistä VP ja DP havaittiin P0.5 ja oli poissa epiteelin (kuva. S2A). SPARC ilmaistiin mesenkyymiä ympäröivän epiteelin silmut sekä P0.5 ja P6.5 mutta sen värjäytymistä oli yleisempää ja intensiivistä jälkimmäisessä vaiheessa. Sitä vastoin ei ollut epiteelin SPARC ilmentyminen havaittavissa (kuvio. S2B). Kuvioita

SPARC

havaitseminen kautta WISH ja immunohistokemia (IHC) olivat yhdenmukaisia ​​in P0.5 UGT.

P28 ja aikuisten, SPARC ilme oli hyvin alhainen strooman klo P28 (Kuva. S2C) ja poissa aikuisten VP (Fig. S2D). Kuitenkin, oli vahva ilmentyminen osajoukko epiteelin onteloerityssolut, lokalisoitu ytimet. Yhteenvetona, kun puuttuu alkion ja sikiön vaiheissa, SPARC ilmaistiin mesenkyymissä aikana haarautumisen aikana, mutta on stromal-epiteelin käänteinen ilmaisu muodostumisen aikana ja ylläpito aikuisten eturauhasen voimakasta ekspressiota joissakin epiteelisoluissa, mutta ei strooman .

Rat Spry-1-proteiinia ei havaittu mesenkyymissä kehittää VP E17.5 ja E19.5 UGT (Fig. S3A, B). Klo perinataalitoksisuuden vaiheessa P0.5 (Fig. S3C), Spry-1 havaitseminen oli voimakkainta mesenchyme vieressä epiteelin kanavat ja niin voimakas mesenkyymisolujen välillä kanavien, ja se paikallistettiin vieressä tumaan sen sijaan jaetaan sytoplasmassa (Fig. S3F). Kuvioita Spry-1 tunnistus kautta WISH ja IHC oli samanlainen P0.5 UGT (Fig. S3C).

Ei ollut heikko havaitseminen Spry-1 sisällä eturauhasen epiteelisolujen kanavat at P0.5 ja oli jyrkempi at P6.5, kun mesenkymaaliset Spry-1 ilmentymisen pysyi muuttumattomana (kuvio. S3D). Sen sijaan, eturauhasen lohkoa päivänä 28 ja aikuisten VP osoittivat käänteistä Spry-1 ilmentymisen verrattuna P0.5 UGT. Vuonna eriytetty tilassa, ilmaisu oli vähäistä stroomasoluissa mutta vahva epiteelin, jossa Spry-1 on tasaisesti jakautunut sytoplasmaan tyvi- ja onteloerityssolut (Fig. S3E, F).

jakelua dekoriini, SPARC, Spry-1 ja Tsukushi Human sikiön eturauhasen

Seuraavaksi tutkimme proteiinin lokalisaation dekoriini, SPARC, Spry-1 ja Tsukushi ihmisen sikiön eturauhasen. Vk 14 ihmisen eturauhasen näkyy aikaisin epiteelin orastava, samanlainen rotan perinataalisten vaiheeseen P0.5 [21]; kts. 4, kaksi riviä,). Kuitenkin tarkka korrelaatio kehitysvaiheet on vaikeaa, koska anatomisia eroja, kuten jyrsijät osoittavat pariksi ja diskreetti lohkoa, kun taas ihmisen eturauhasen on kompakti ilman lobulaarinen organisaatio [21].

Ihmisen sikiön prostates at raskausviikoilla 14, 16 ja 19 näkyvät kaksi parasta, keskimmäinen kaksi ja kaksi alinta riviä, vastaavasti (kukin ikä vaihe n = 1 kudosta). A-S, C-U ja E-W rivit edustavat katsaukset (asteikko bar = 200 um), kun taas B-T, D-V ja F-X rivit osoittavat suurennoksilla (asteikko bar = 50 pm). Jokainen sarake näyttää värjäytymisen yhden proteiinin yli totesi kehityshäiriöitä ajan, ja insets näyttää IgG negatiiviset kontrollit. Vain Decorin ilmentyminen rajoittui mesenkyymikudokseen samalla SPARC ja TSKU olivat myös mesenkymaalisten hieman epiteelin ilmennetty vk 19. SPRY-1 osoittivat ilmentymistä mesenkyymissä ja joissakin epiteelin ilmaisun iän myötä. Nuolten esimerkkejä mesenkymaalisten ilmaisun taas arrowheads osoittavat epiteelin ilme. Selitykset: d selkä-, e epiteelin, ed efferent kanava, s strooman u virtsaputken v ventral.

Decorin ilmentymistä ihmisen sikiön prostates rajoittui mesenkymaaliset osastoon ja oli täysin poissa uroteelin ja eturauhasen epiteelin kaikissa kehitysvaiheissa (Fig. 4A-F). Erityisesti Decorin ilmaisun vatsanpuoleisissa sileän lihaksen alueilla oli erittäin alhainen tai poissa (esim Fig. 4C, pohjassa paneeli).

Emme voineet paikallistaa Semaphorin6D ihmisen sikiön eturauhasen heikon vasta-reaktiivisuus ihmisen Sema6D (tuloksia ei ole esitetty).

SPARC ilmaisu osoitti vahvempaa värjäytymistä kasvaa sikiön iän ja sen ekspressoituu pääasiassa mesenkyymissä (Fig. 4G-L). Tällä wk14, ilmentyminen oli lähellä endoteelisoluihin ja oli läsnä myös sileän lihaksen wk16 (Fig. 4K-L). Molemmissa vaiheissa, epiteelin oli vailla SPARC ilmaisua. Tällä wk19, strooman värjäys oli voimakas ja löytyy eniten mesenkyymisolujen (Fig. 4K-L), mukaan lukien endoteeli- kapillaari soluja, ja heikkoa värjäytymistä epiteelissä. Värjäytyminen apikaalisella alueella epiteelin viittaa siihen, että SPARC epiteelin signaali voi olla ei-spesifisiä (nuolenkärki kuviossa. 4L), kuten eturauhasen erittyviä proteiineja voidaan ei-spesifisesti sitoutuvat jonkin vasta-aineita.

Spry-1 havaittiin ilmaistaan ​​molempia, epiteelin ja mesenkymaaliset osastoja kaikilla kolmella ikäisille (Fig. 4 M-R). Tällä wk14, epiteelin lokalisointi oli tyvikalvon ja päälle apikaalisella puolella luminaalinen epiteelisolujen. Mesenkymaaliset ilmentyminen rajoittui pieni mutta voimakas täplät, jotka olivat hajallaan mesenchyme (Fig. 4K-L). Tällä wk16, epiteelin ekspressio oli poissa tyvikalvon, mutta silti läsnä apikaalisella pinnalla, kun mesenkymaaliset ekspressio paikallistettiin sytoplasmaan solujen alijoukon, mukaan lukien endoteelisolut. Tällä wk19, epiteelin ilmentyminen tasaisesti koko pohjapinta ja luminaalinen solukerrostekniikka, lokalisoitu sytoplasmaan ja solun pinnan. Mesenkymaaliset ilmentyminen oli jälleen ainoastaan ​​pieni täplät osajoukko sidekudosta ja endoteelisolujen.

Tsukushi havaittiin pieniä mesenkymaaliset osa-alueilla verrattuna muihin kolmea proteiinia, ja sen yleisyys oli vähäistä kaikissa kolmessa vaiheessa (Fig. 4S-X). Ei ollut selvää ekspressiota osalta solutyypissä tai alueella, sen sijaan todettiin, fibroblasteissa ja endoteelisoluissa, ja havaittiin apikaalisella puolella joitakin luminaalisen epiteelisolujen viikoilla 14, 16 ja 19.

dekoriini, SPARC, Spry-1 ja Tsukushi osoitti silmiinpistävää yhtäläisyyksiä osalta mesenkymaalisten lokalisointi sekä lisääntyminen värjäytymisen intensiteetti sekä ihmisen ja jyrsijöiden välillä P0.5 ja P6.5 ja wk14 sen wk19, vastaavasti. Yhtäläisyyksiä proteiinin jakautuminen rotan ja ihmisen viittaavat siihen, että nämä molekyylit mesenchymally ilmaistaan ​​ja saattaa tärkeitä rooleja kehitys- kasvun ja kuviointi eturauhasen.

ilmentyminen Decorin vähenee Eturauhassyöpä

dekoriini ja Tsukushi osoittivat eniten mesenkyymispesifisissä ilmentymismalleja kehittämisessä rotan ja ihmisen eturauhasessa, kun taas Semaphorin6D, SPARC ja Spry-1 osoitti sekä mesenkymaalisten ja epiteelin ilme. Päätimme keskittyä molekyyleihin osoittaa mesenkyymispesifisissä ainoastaan ​​ilmaisun ja siten Decorin ja Tsukushi otettiin eteenpäin arviointiin ilmentymisen eturauhassyövän ja potilaan verrokit.

Tissue mikro paneelit (TMA) ja näytteitä oma kokoelma Eturauhassyövän värjättiin Tsukushi, mutta ei havaittu eroja PCa ja ei-pahanlaatuista kudosta (tuloksia ei ole esitetty). Seuraavaksi tutkimme Decorin ilmaisua.

edustaja alueilla Decorin värjäys on esitetty kuviossa. 5A, B. Decorin värjäys tekee yhden sokaissut tutkijaa laajuuden strooman Decorin värjäyksen (0 = ei värjäystä, 1 = ~1-20%, 2 = ~20-50%, 3 = 50% strooman alue). Lisäksi, yleisin värjäytymisen intensiteetti kussakin kudoksessa spot arvioitiin (riippumatta värjättyä alueen koon), jossa on ei-lineaarinen pisteytysjärjestelmä 0,1,2,3 jossa 0 on ilman värjäystä, ja 1, 2, ja 3 edustavat yhä tahra intensiteettiä. Oletimme, että värjäytymisen intensiteetti oli suhteessa todellisen määrän Decorin proteiinia. Välillä pahanlaatuiset ja ei-pahanlaatuista kudosta, ei ollut eroa laajuudessa strooman alueen Decorin ilmentymisen (Mann-Whitney testi; p = 0,45). Kuitenkin löysimme intensiteetin laskua Decorin värjäyksen pahanlaatuinen alueilla verrattuna ei-pahanlaatuinen valvonta-alueisiin. Kaikkiaan analysoitiin 186 kudos täplät kaupallisista TMA ja kudosleikkeiden sekä TURP pelimerkkejä 10 potilasta.

PCa Kudos värjättiin kautta IHC varten Decorin. A) Edustava PCa kudoksen päällä osoitti vähemmän intensiivistä värjäytyminen kuin B) edustava ei-pahanlaatuinen kudos paikalla. Samalla käsitellään eturauhasen kudosta omasta kudospankki käytettiin epäspesifisen IgG negatiivisena kontrolli C) ja anti-Decorin-vasta positiivisena kontrollina (D), jotka osoittavat spesifisyyttä värjäys. Arviointi DAB värjäytymisen intensiteetti kunkin kudoksen päällä näkyy E), mikä osoittaa huomattavasti pienempi pisteytys PCA (n = 91) verrattuna ei-pahanlaatuinen ohjaimet (n = 20) (Mann Whitney testi, kaksihäntäinen, p 0,0001). Laatikot osoittavat 25-75 prosentit kun viikset osoittavat 10-90 persentiili.

Tilastollinen analyysi ei-parametrinen Mannin-Whitneyn testi vahvisti huomattavasti pienempään voimakkuuden strooman Decorin värjäyksen pahanlaatuinen alueilla verrattuna ei-pahanlaatuinen valvonta-alueita (p = 0,0001, Fig. 5E). Tulokset viittaavat downregulation Decorin PCA. Olemme ensi tutkinut mahdollinen korrelaatio Decorin värjäytymisen intensiteetti ja Gleason pisteet, mutta ei ollut näyttöä korrelaatiosta (tietoja ei esitetty).

Keskustelu

Molekyylit ilmaistu eturauhasessa mesenkyymissä ja strooman avainasemassa kehityksessä, kudosten homeostaasin ja sairauksia, kuten syöpää. Ryhdyimme tunnistamaan molekyylejä, jotka osoittivat mesenchyme ilmentymistä eturauhasen, ja tämän jälkeen ne, jotka myös osoittivat säädeltyyn ilmentymistä eturauhassyövässä. Lähtökohtana oli kehityksellinen geeniekspressioprofilointi tutkimuksessa ryhmämme joka tarjosi luettelon 219 molekyylejä, jotka mahdollisesti rajoitettu induktiivinen eturauhasen mesenchyme. Otteen jakauma useiden näiden ehdokkaiden tutkittiin wholemount in situ -hybridisaatio, jotta voidaan määrittää viisi mesenchymally ilmaistaan ​​molekyylejä aikana eturauhasen kehittämiseen. Yksi näistä molekyyleistä, otaksuttu tuumorisuppressorin Decorin, osoitti myös downregulation eturauhassyövän strooman.

ilmentäminen mesenkyymikasvaimia molekyylien kehittäminen prostates

Olemme tunnistaneet mesenkymaalisten ilmaus

dekoriini, Semaphorin6D, SPARC, Sprouty1 ja Tsukushi

in vastasyntyneisyyskauden P0.5 urosrotalle UGT kautta WISH ja niiden proteiinien kautta IHC. Kaikissa tapauksissa, oli erittäin hyvä korrelaatio WISH värjäys ja IHC havaitseminen molekyylejä. Jakauma Decorin proteiini osoitti peri-epiteelin lokalisointi joka ei havaittu kautta WISH. Decorin vasta-aine validoitu Ihmisen proteiini Atlas Project (https://www.proteinatlas.org/) kuin spesifinen ihmisen Decorin, ja koska se on erittyvä proteiini, spekuloida, että vahva värjäytyminen vieressä uroteelin on seurausta eritystä ja diffuusio.

Decorin, Semaphorin6D, SPARC, Sprouty1

ja

Tsukushi

ilmaistiin rotan mesenkyymissä aikana E17.5 on P0.5. Klo P6.5 neljä molekyylit osoittivat mesenkymaalisten vain ilmaisun vain Spry-1 osoittaa ilmentymisen sekä mesenkyymissä ja epiteelin. Kun eturauhasen eriyttäminen oli lähes tai täysin valmis klo P28 ja aikuisten vastaavasti oli selviä eroja ryhmien: proteoglykaanien Decorin ja Tsukushi oli strooman lokalisointi, Semaphorin6D sai heikko ilmaus epiteelin, mutta oli lähes kokonaan poissa strooman, kun taas Spry -1 ja SPARC osoitti käänteinen kuvioita vahva ilme kohti epiteelin lokero ja poissaolo stroomaan. Näiden tietojen päättelemme, että joukossa tällä hetkellä tutkitaan molekyylien kaksi säilyttää strooman ilmaisun eriytetty eturauhasen ja loput joko lakkaa strooman ilmentymistä tai siirtyä epiteeli- ilmaisua.

mesenkyymikasvaimia ilmentäminen rotan ja ihmisen eturauhasen Development

on hiljattain arvion vertailevan anatomian ihmisen ja jyrsijän [21] sekä vertailuja maailmanlaajuisten geeniekspression ohjelmia eturauhasen kehitykseen verrattuna syöpä [22]. Kuitenkin vain harvat tutkimukset toistaiseksi verrattiin mesenchymally ilmaisivat geenien ja niiden proteiinituotteiden välillä kehitysmaiden jyrsijän ja ihmisen eturauhasen [23]. Nykyisessä tutkimuksessa havaittiin, että ilmaisua Decorin, SPARC, Spry-1 ja Tsukushi ihmisen eturauhasen korreloivat hyvin vastaavien kehitysvaiheet rotalla eturauhasen, mikä viittaa siihen, että rotta on sopiva malli tutkia ihmisten eturauhasen kehitystä.

rooli Decorin vuonna eturauhasen Development ja Cancer

Useat eri toiminnot on kuvattu aiemmin Decorin kehitteillä.