Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tausta ja Tavoitteet

Krooninen haimatulehdus ja haimasyöpä ovat tyypillisiä laajat stellate soluvälitteinen fibroosia, ja nykyinen terapeuttinen kehittäminen kuuluu kohdistaminen haimasyövän strooman ja kasvaimen isännän vuorovaikutukset. Viimeaikaiset tutkimusten mukaan kiertävä luuytimestä peräisin kantasoluja (BMDC) edistää kiinteitä elimiä. Meidän tavoitteena oli määritellä rooliin kiertävien hematopoieettisten solujen normaalin ja sairaan haima.

Methods

Koko luuydin kerättiin uros β-aktiini-EGFP luovuttajan hiiret ja istutetaan säteilytetty naispuolinen vastaanottaja C57 /BL6-hiirissä. Krooninen haimatulehdus aiheutettiin toistuvien injektioiden seruleiini, kun syövän syntymistä aiheutettiin kanssa haimansisäisen injektion dimethylbenzanthracene (DMBA). Fenotyypin Siirto tehty luovuttajalta peräisin olevien solujen haima arvioitiin immunohistokemiallisesti, immunofluoresenssilla ja

in situ

hybridisaatiolla.

Tulokset

GFP-positiiviset solut olivat nähtävissä exocrine haiman epiteelissä 3 kk siirron jälkeen. Nämä esillä acinar morfologia ja oli positiivinen amylaasin ja maapähkinä agglutiniinin. Hiirille annettiin seruleiini kehittynyt krooninen haimatulehdus, kun DMBA hiirten esiasteleesioita ja haimasyöpä. Ei asinussolut havaittu olevan luovuttajalta peräisin loputtua seruleiini hoidon, mutta harvinaisissa tapauksissa luuytimestä peräisin asinussolut aikana havaittiin haiman uudistumista. Lisääntynyt rekrytointi BMDC havaittiin sisällä desmoplastic strooman osaltaan aktivoida haiman stellate solu (PASC) väestö molemmissa sairauksissa. Expression of stellate solumarkkereiden CELSR3, PBX1 ja GFAP havaittiin BMD syöpään liittyvän PaSCs kuitenkin syöpään liittyvä, mutta ei haimatulehdus liittyvän luun mineraalitiheys PaSCs ilmaistuna syöpä PASC markkeri CELSR3.

Johtopäätökset

Tämä tutkimus osoittaa, että BMDC voidaan sisällyttää haiman ja hyväksymään eriytetyn tilan exocrine osaston. BMDC jotka edistävät aktivoitua PASC väestön krooninen haimatulehdus ja haiman syöpä on eri fenotyyppejä, ja voi olla tärkeä rooli näiden sairauksien. Edelleen, luuydinsiirron saattaa tarjota hyödyllisen mallin tutkimiseen kasvaimeen isännän vuorovaikutukset syövän ja haimatulehdus.

Citation: Scarlett CJ, Colvin EK, Pinese M, Chang DK, Morey AL, Musgrove EA, et al. (2011) rekrytointi ja aktivointi Haiman tähtisolut luuytimestä in Haimasyöpä: malli Kasvain-Host vuorovaikutus. PLoS ONE 6 (10): e26088. doi: 10,1371 /journal.pone.0026088

Editor: Hana Algul, Technische Universität München, Saksa

vastaanotettu: 19 elokuu 2010; Hyväksytty: 19 syyskuu 2011; Julkaistu: 14 lokakuu 2011

Copyright: © 2011 Scarlett 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: Tämä työ tukivat Cancer Institute of New South Wales (CINSW), National Health ja Medical Research Council (NHMRC) Australian, The Cancer neuvosto New South Wales, St. Vincentin klinikkasäätiö, Royal Australian College of kirurgien, Australian Cancer Research Foundation, ja RT Hall Trust. AVB, CJS, DKC, EAM ja EKC tukevat apurahoja CINSW. RLS on Senior Principal Fellow NHMRC ja pitää Petre puheenjohtaja Breast Cancer Research. 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

Haimasyöpä (PC) on edelleen yksi tuhoisin syövät, ja on neljänneksi suurin syy syövän kuolemaan länsimaisissa yhteiskunnissa, joiden eloonjäämisaste on alle 5% [1]. Mitään muuta kuin haiman resektio vuonna osa potilaista (10-20%), on mikä tahansa parantava potentiaalia, kemoterapeuttisten aineiden kokous vähän menestystä [2]. Krooninen haimatulehdus on merkittävä riskitekijä kehittämiseen haimasyövän ja molemmat on ominaista laaja stellate soluvälitteinen fibroosia, joka tapauksessa haimasyövän helpottaa syövän etenemisen ja etäpesäkkeiden [3], [4]. Äskettäin Olive

et al

[5] osoitetaan, että kohdistamalla strooman käyttämällä estäjiä hedgehog-signaloinnin, parantaa merkittävästi toimituksen solunsalpaajalääkeaineet epiteelin osastoon kasvain, ja vaikka vaikutus oli ohimenevä, parantunut yleinen tehokkuus. Edelleen kraman

et al

osoittivat, että kohdistaminen erityisväestöryhmissä peruskudoksen solujen tuhoutuminen voisi poistaa niiden estävä vaikutus isännän immuunivastetta kasvainta [6].

tehdyt havainnot viime vuodet ovat osoittaneet, että aikuisen kantasoluilla on merkittävä joustavuutta niiden erilaistumista ohjelmistojen. Tämä plastisuus mahdollistaa aikuisen kantasoluja, erityisesti luuytimen alkuperää, jotta ympätä vaihtoehtoisia ei-hematopoeettisten sijainnit ja transdifferentiate solutyyppeihin aiheellista uuden niche. Tämä on erityisen selvää, kun vastaanottaja elin on vaurioitunut [7], [8]. Luuytimen peräisin olevat solut (BMDC) voidaan joko ympätä tai sulake hyväksymään tai ohjelmoida uudelleen, jotta eriytetty tilan erityisen epiteeli [9] (katsaus [10]). Tämä viittaa siihen, että endogeeninen kantasolujen elimen, ja sen rooli kasvun ja uudistumisen, ei rajoitu kuhunkin elimeen, mutta voi olla dynaaminen järjestelmä, johon kiertävä BMDC kantasolujen kapealla ympäristöihin säätelemiseksi rekrytointi, lisääntyminen ja erilaistuminen [7], [11]. Tällä voi olla merkittäviä vaikutuksia, jotka koskevat kehitystä syöpien monissa kiinteässä elimissä, kuten haima. Houghton

et al

osoittivat, että mallissa

Helicobacter felis

aiheuttama mahasyövän, kehittäminen metaplasiaa ja dysplasia oli yhteydessä siirteen toimiminen ja laajentaminen BMDC väestöstä, lopulta synnyttää mahalaukun adenokarsinooma [12]. Havainnot naisilla, jotka saivat luuydinsiirrot miespuolisista luovuttajista sekä joille myöhemmin kehittyi syöpä, jonka tunnuksena että myofibroblasteja (haiman stellate solu vastaava) näissä kasvaimissa on saatu luovuttajaeläimistä luuytimen [13].

Suurin osa aiemmat tutkimukset arvioidaan roolia BMDC haiman uudistaminen ja korjaus ovat keskittyneet palauttamaan umpieritykseen seuraavat saarekesolujen vamma [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21]. Harvat tutkimukset ovat keskittyneet panoksesta BMDC kasvuun ja uudistumista puute haimassa, tai niiden rooli haimasyövän. Wang

et al

[22] kuvaavat osuus BMDC haiman kanavaan muodostumiseen vastasyntyneillä hiirillä, Marrache

et al

[23], ja Watanabe

et al

[24 ] osoittavat mallissa seruleiini aiheuttama krooninen haimatulehdus, joka BMDC edistävät haiman stellate solupopulaation viitaten rooliin kudosten korjaamiseen, kun taas viime aikoina Pan

et al

[25] yksilöitiin osuus BMDC että haiman stellate solupopulaation rottamallissa kemiallisia syövän synnyn.

Tässä luoda vankka malli koko luuytimensiirron osoittaa, että haiman syövän synty ja krooninen haimatulehdus, BMDC myötävaikuttaa merkittävästi aktivoida haiman stellate cell (PASC ) väestöstä. Ne liittyvät haimasyöpä nimenomaisella tunnusomaisen geenin peritumoraalista tähtisolut verrattuna niihin ei liity maligniteetti, mikä viittaa siihen, että BMDC voi olla tärkeä rooli etenkin haiman syövän synnyn. Lisäksi nämä mallit luuydinsiirron voi osoittautua hyödylliseksi tutkittaessa kasvaimeen isännän vuorovaikutukset

in vivo

.

Methods

Ethics lausunto

Kaikki eläin työ hyväksyi Garvan Institute of Medical Research /St Vincentin sairaalan Animal eettisen komitean (Protocol # 06/53).

luuydinsiirto

Koko luuydin kerättiin mies C57 /BL6 -TgN (ACTbEGFP) IOsb /J (The Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME, USA; jäljempänä nimitystä β-aktiini-EGFP hiiri) huuhtelemalla koipiluut ja reisiluut Dulbeccon modifioitu Eaglen väliaine (DMEM; Invitrogen, Eugene, OR, USA) käyttäen 26G neulaa. Solut suodatettiin 70 uM solusiivilän, laskettiin, pestiin sitten ja suspendoitiin uudelleen PBS: ään. 5 x 10

6 β-aktiini-EGFP luuytimen solut istutetaan säteilytettiin (950 Rads; Gammacell 40 Exactor; Nordion International Inc. Kanada) vastaanottajan 4-8 viikkoa vuotias nainen C57 /B6-hiirten häntälaskimoon. Hiirille annettiin antibioottia vettä (40 mg /5 ml trimetopriimi + 200 mg /5 ml sulfametoksatsoli) ja 14 päivää. Vaikka tiiviimmän vihreän fluoresoivan proteiinin (GFP) on tullut markkeri valinta monenlaisia ​​solujen siirto ja sukua merkintä kokeissa, ei ole selvää, että GFP ilmaistu luuytimen kantasolujen jatkuisi ilmaistaan ​​ei-hematopoieettisten kudokset seuraava ydinaseiden uudelleenohjelmointi [26], [27], [28]. Niinpä teimme sukupuoli Mismatched elinsiirrot seurata kohtalo luovuttajalta peräisin soluista käyttämällä Y-kromosomi genotyypin merkki validoimiseksi löydökset käyttäen GFP toimittaja.

Normaali haima

Hiiret lopetettiin 3 (n = 12), 6 (n = 12), 9 (n = 12) ja 12 (n = 11) kuukautta siirron jälkeen (kuvio 1). Kunakin ajankohtana, haima oli korjattu, puolittunut ja sijoittaa joko 10% neutraaleja puskuroituun formaliiniin sitten upotetaan parafiiniin tai upotettu kylmään Tissue-Tek lokakuu Yhdistettä (Sakura Finetek, Torrance, CA, USA) ja jäädytettiin nestemäisessä N

2. Cellular fenotyyppiä luovuttajan johdettujen solujen haima arvioitiin immunohistokemiallisesti, immunofluoresenssilla ja

in situ

hybridisaatio Y-kromosomi. Seurata siirteen luovuttajan β-aktiini-EGFP luuydin, perifeerinen veri arvioitiin GFP positiivisuus fluoresenssi solulajittelu- (FACS) 1 kuukauden transplantaation jälkeen kun uhri (taulukko 1).

5 x 10

6 luuytimen soluja uros β-aktiini-EGFP hiiret istutetaan kuolettavasti säteilytettyä naaras C57 /B6 hiiriin. Arvioimiseksi normaalin haima, haimasta otettiin 3, 6, 9 ja 12 kuukauden kohdalla elinsiirron. Saat krooninen haimatulehdus, hiirille annettiin seruleiini vatsaonteloon 10 viikon ajan sen jälkeen uhrattiin loputtua hoidon sekä 3, 6 ja 9 kuukautta hoidon jälkeen arvioida uudistumista. Haimasyöpä, 1 kuukauden elinsiirtoa hiirille annettiin haimansisäisen injektio 7,12-dimethylbenzanthracene (DMBA) ja lopetettiin 4, 8, 12 tai 12 kuukautta post DMBA hoidon tai kun haiman massa havaittiin.

krooninen haimatulehdus

Yksi kuukausi transplantaation jälkeen, hiiriin injektoitiin intraperitoneaalisesti 50 ug /kg seruleiini (# 152860; MP Biomedicals Inc., Solon, OH, USA) 5 kertaa 4 tuntia yhtäjaksoisesti, kahdesti viikossa 10 viikon ajan kuten aiemmin on kuvattu [29]. Hiiret tapettiin päätyttyä seruleiini hoitoa (n = 8) ja 3 (n = 8), 6 (n = 8) ja 9 (n = 8) kuukautta lähettää seruleiini hoidon arvioimiseksi haiman palautuminen. Lisäksi varsi arvioida haiman palautuminen hoidetuilla hiirillä seruleiini 6 kuukauden siirron jälkeen ja uhrattiin 3 kuukauden post lopettamisen seruleiini hoito (n = 4) (kuvio 1).

Chemical Model of Haimasyöpä

kuukausi elinsiirron jälkeen, hiiret nukutettiin isofluoraanilla ja vasemmalle sivusuunnassa subcostal viilto vatsan suoritettiin ja perna exteriorised paljastaa kehon ja pyrstö haima. 1 mg /50 ui 7,12-dimethylbenzanthracene (DMBA; Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA) liuotettiin PBS: ään /0,1% TWEEN ja injektoitiin hännän haiman käyttäen 25G neulaa kuten aiemmin on kuvattu [30 ]. Perna ja haima palautettiin vatsaonteloon ja vatsakalvon /lihas kerrokset ja iho ommeltiin kiinni. Hiiret tapettiin välillä 1-4 (n = 16), 5-8 (n = 6), 9-12 (n = 4) ja 12 (n = 2) viikon kuluttua DMBA hoitoon tai kun haiman massa havaittiin vatsa- tunnustelu (kuvio 1). Kuten malli krooninen haimatulehdus, ylimääräinen käsivarsi arvioitu osuus BMDC haiman syövän synnyn induktion jälkeen DMBA sekä 6 (n = 10) ja 9 (n = 10) kuukautta elinsiirtoa.

FACS-analyysi

Perifeerisen veren ja luuytimen soluja analysoitiin GFP: n ilmentymisen fluoresenssi-aktivoitujen solujen lajittelu (FACS) (taulukko 1).

perifeeristen.

1 kuukausi viesti elinsiirrot ja tappamisen, verta kerättiin pyrstö verenvuoto ja kerätään BD mikrotainerereihin litiumin /hepariinia (BD, Franklin Lakes, NJ, USA). 1000 ui FACSlyse (1 x) lisättiin sitten ja inkuboitiin 10 minuuttia huoneen lämpötilassa. Putkia sentrifugoitiin 1000 g: ssä 5 min, supernatantti poistettiin ja solut suspendoitiin uudelleen 200 ul: aan kylmää PBS: ää jäällä analyysiin asti.

Bone Marrow.

Luuytimen huuhdottiin reisiluu siirrettyjen hiirten kylmällä PBS: llä käyttäen 26G neulaa, suodatetaan 70 uM solusiivilän ja pidettiin jäillä analyysiin asti. Fluoresenssi-aktivoitujen solujen lajittelu (FACS) analyysi suoritettiin käyttämällä BD FACS CANTO (BD, Franklin Lakes, NJ, USA).

immunohistokemia /Immunofluoresenssi /In-situ hybridisaatio

Immunohistokemia.

Parafiini upotettu haiman kudosleikkeiden (4 pm) poistui-vahattu ja nesteytyksestä ennen H Envision + anti-kani, DAKO Corporation) ja 3,3′-diaminobentsidiiniä käytettiin substraatti. Counter-värjäys suoritettiin Mayerin hematoksyliinillä (DAKO Corporation).

Immunofluoresenssi.

immunofluoresenssianalyysillä, 4 um parafiinileikkeet oli de-vahattu, vedettömät ja antigeenin haetaan kuten edellä on kuvattu. Sitten leikkeet blokattiin Protein lohkon (10 minuuttia), sitten primaaristen vasta-aineiden (katso jäljempänä) inkuboitiin 1 tunti huoneen lämpötilassa, pestiin DAKO puskurilla (3 x 5 minuuttia) ja inkuboitiin toissijaisen vasta-aineita (katso alla) 1 tunnin ajan huoneen lämpötilassa. Fluoresoiva värjäytyminen apikaalisella kalvojen eksokriinisisten asinussoluista suoritettiin käyttäen rodamiinikonjugoitu maapähkinä agglutiniini (PNA, 1:200, Vector Laboratories, Burlingame, CA, USA). Objektilasit huuhdeltiin sitten vastavärjättiin ja asennettu Vectashield vaikea asettaa kiinnitysväliaine DAPI (H-1500, Vector Laboratories).

Ensisijainen Antibodies: GFP kanin polyklonaalista (A11122; Invitrogen, Eugene, OR, USA; 1: 1000 IHC, 1:200 IF), GFP vuohen polyklonaalinen (ab5450; Abcam, Cambridge, MA, USA, 1:1000), amylaasi vuohen polyklonaalinen (C-20; Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, CA, USA; 1 :200 IF), desmiinille (Thermo Scientific, Fremont, CA, USA; 1:200 IHC), α-Smooth Muscle Actin hiiren monoklonaalisella (klooni 1A4, A5228, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA; 1: 1: 500 IHC /IF), vimentiinistä (SP-20, Epitomics, Burlingame, CA, USA; 1:200 IHC), sytokeratiinivasta 5/6 (D-13; Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, CA, USA; 1: 100 IHC), glial fibrillary hapan proteiini (GFAP) kaniinin polyklonaalista (Z0334, DAKO Corporation, Carpenteria, Kalifornia, USA, 1:50), pre-B-solu leukemiaa transkriptiotekijä 1 (PBX1) kaniinin polyklonaalista (ab12001; Abcam, Cambridge , MA, USA, 1:100), kadheriinin EGF LAG seitsemän pass G-tyypin reseptorin 3 (CELSR3) kaniinin polyklonaalista (ab12958; Abcam, Cambridge, MA, USA; 1:100).

Toissijainen vasta-aineita: anti-kani-Cy5 (1:250; # 711-176-152, Jackson Immuno- Research, West Grove, PA, USA), anti-vuohi-Cy5 (1:250; # 705-175-003, Jackson Immuno- Research, West Grove, PA, USA), anti-vuohi-Cy3 (1:500; # 715-166-147, Jackson ImmunoResearch), anti-hiiri Cy3 (1:500; # 715- 166-150; Jackson Immuno-).

In situ -hybridisaatio.

Koko hiiren Y-kromosomi koetin on leimattu fluoreseiini (Star * FISH, # 1189-YMF-01; Cambio Ltd) levitettiin 3 um parafiinileikkeillä seuraavat deparaffinization ksyleenissä, esikäsittely DAKO tavoite hakuun ratkaisu (TRS: 30 min 95 ° C: ssa), proteaasidigestion 37 ° C: ssa 15 minuutin ajan ja post-kiinnitys neutraalissa puskuroituun formaliiniin 10 min. Hybridisaatio sivusto valittiin viittaamalla sarjamuotoinen jakso värjätty H + E. 3.5 ui koetin levitettiin 15 x 15 mm peitelevy sinetöity kumi sementtiä. Co-denaturaatio 90 ° C: ssa ja sen jälkeen yön yli hybridisaation 37 ° C: ssa -lämpösyklilaitteella lohko. Post hybridisaation huuhtelee 2X SSC /0,3% NP-40 (2 x 2 min 72 ° C: ssa), dioja kuivattiin ja vastavärjättiin DAPI. Signaali analysoitiin Zeiss Axioscope II mikroskooppi digitaaliset AxioCam ja AxioVision ohjelmistoja.

Tulokset

Onnistunut käyttökuntoon luuytimen siirrettyjen hiirillä oli osoitettavissa ääreisverenkierrossa 1 kuukauden elinsiirron avulla FACS-analyysiä GFP ilme. Lisäksi pitkän aikavälin engraftmentti todennettiin aikaan uhrauksen. GFP positiivisuus ääreisverenkierron ja luuytimestä kussakin aikapisteessä oli verrattavissa luovuttajan β-aktiini-EGFP hiiri (Blood, 70.07% ± 3,90 SEM; Marrow, 30,87% ± 1,60 SEM) (taulukko 1).

BMDC ja normaali haimassa

Alkaen 3 kuukautta siirron jälkeen, yksilölle, luovuttajalta peräisin GFP-positiiviset solut havaittiin sisällä eksokriininen haiman epiteelisolujen osaston ei-hoidettuun kontrolliryhmään siirrettyjen hiirillä (kuvio 2A). Pieni GFP-positiiviset solut, jotka oli tappimaista tai immuunijärjestelmän solujen morfologia oli hajallaan interstitium (tuloksia ei ole esitetty), kun taas harvinaisissa tapauksissa GFP-positiivisten solujen acinar morfologia oli läsnä exocrine osastoon. Kun lisätutkimuksia käyttäen co-immunofluoresenssilla, nämä solut olivat positiivisia GFP, amylaasin ja maapähkinä agglutiniini (kuvio 2C, 2D), spesifisiä markkereita haiman tiehytsoluja, viittaa siihen, että BMDC voidaan sisällyttää aikuisten haiman ja hyväksymään eriytetyn tilan exocrine lokero. Yhtenäinen klustereita 2-3 soluja havaittiin 6 kuukautta siirron jälkeen, kun satunnaisesti koko acinar yksikköä, joka koostuu luovuttajalta peräisin GFP-positiivisten solujen oli myös ilmeistä (kuvio 2B, 2E, 2F).

GFP immunohistokemialla haimasta tunnistettu yksittäinen GFP + ve luovuttajalta peräisin olevien solujen kanssa rauhasrakkulasolujen solumorfologiaan 3 kk siirron jälkeen (A), ja satunnaisesti koko basaalisoluissa yksikköä (B), havaittiin 6 kuukauden siirron jälkeen. Immunofluoresenssimenetelmällä kuvia luovuttajan johdettujen GFP + ve asinussolut co-värjäys positiivinen sekä GFP ja amylaasia (C, E); ja GFP ja PNA (D, F).

BMDC ja haiman vamman

Kokeellinen varsi arvioida siirteen toimiminen luovuttajan BMDC haimassa erityisiä vammoja (krooninen haimatulehdus) ja uudistumista oli myös perusti. Sen jälkeen 10 viikon seruleiini hoidon, hiirillä oli haimoissa jotka olivat surkastuneet, ja peri-acinar fibroosia kehittynyt hieno meshwork koko avorauhanen. Sisäinen acinar lumina olivat laajentuneet. Jotkut acinar Yksiköissä kehittää ductal ilmiasuun menetys -tsymogeeni rakeita ja keskeisellä paikalla ytimiä. Nämä putkimainen kompleksit koostuivat sylinterien laaja lumenin vuorattu monokerroksella litistetty kanavan kaltaisia ​​soluja (kuviot S1B, E) [31], [32]. Ohjaus haimoissa oli histologisesti normaalit (kuva S1A). Sirius red värjäys interstitiaalinen kollageeni oli huomattavampi seruleiini käsitellyissä hiirissä, mikä viittaa pysyviä vammoja. Värjäys kontrollieläimiltä paikallistettiin ensisijaisesti noin kanavat, pienten verisuonten ohut säikeiden välissä suurempien lobules, eikä ympärillä yksittäisiä acinar yksikköä. Vuonna seruleiini hoidetuista eläimistä periacinar kollageenin lisääntynyt, ympäröivän yksittäisten acinar yksiköitä, samanlainen fibroosi havaittu ihmisen krooninen haimatulehdus (kuviot S1D, E).

Kun lopettamisen seruleiini hoidon (3 kuukautta siirron jälkeen välittömästi vaurion jälkeen) siellä nostettiin BMDC värväyksen haima (kuvio 3A). Tämä sisältyi rekrytointi GFP-positiivisten tulehdussolujen, kuten lymfosyyttien (positiivinen CD45 ilmaisu; tuloksia ei ole esitetty) ja makrofagit, kun taas jotkut BMDC sijaitsee välisijaliuenneena olivat positiivisia desmiinille, ja kara-kuin reuna-asinussolut hallussaan morfologian haiman tähtisolut ( PASC n, kuvio 3C). Ei asinussolut havaittu olevan luovuttajan johdettu (GFP positiivinen) tässä varhaisessa aikapisteessä.

Huomaa lisääntynyt läsnäolo GFP-positiivisten solujen interstitium loukkaantuneiden haima, kuten tulehduskeräytymää (A), verrattuna regeneroitu haima (B); sekä GFP-positiivisten karan kaltaisia ​​soluja (mustat nuolet), jossa haiman tähtimäistä solujen morfologia (C), joka ympäröi basaalisoluissa yksikköä (a); (D) Y-kromosomi FISH vahvisti minimaalinen osuus BMDC elvyttämiseen exocrine parenchyma, kun taas jotkut Y-positiivisten lymfosyyttien noudatettaisiin kaikkialla parenchyma (valkoiset nuolet).

BMDC ja haiman uudistumista

Kun lopettamisen seruleiini hoidon, eläimet jäivät toipua arvioida osuus BMDC haiman uudistumista. Seuraavat 3 kuukauden elpymisen post lopettamisen seruleiini hoidon haimoissa hoidetuista eläimistä palasi histologisesti normaalin fenotyypin (kuvio S1C), joka muistutti kuin hoidettujen eläinten. Vähentäminen interstitiaalisen ja periacinar kollageeni oli myös näkyvä (kuvio S1F). Kuten normaali haima, vain harvinaiseen yhden ja pienten klustereita GFP-positiivisten asinussoluista näyttämällä amylaasi- ja PNA positiivisuutta havaittiin, mikä viittaa siihen, että BMDC voisi hyväksyä eriytetty tila exocrine osaston aikana haiman uudistumista. Interstitiaalinen GFP positiiviset tulehduksellinen soluja vähentynyt määrä kuin regenerointiaika lisääntynyt (kuvio 3B). Samanlaisia ​​tuloksia havaittiin hiirillä, jotka oli käsitelty seruleiini seuraavat pitkän aikavälin siirteen (6 kk elinsiirtoa) ja vasemmalle toipua.

In situ

hybridisaatio Y kromosomi vahvistivat, ettei mitään lisäystä osuus BMDC ja haimassa regeneraation (kuvio 3D).

BMDC ja haimasyövän

Kahden viikon kuluttua injektion DMBA, putkimainen kompleksit olivat läsnä fokaalisesti joukossa asinussolut kanssa ductal metaplasiaa vieressä normaali acinar kudokseen noudatettava 1 kuukausi. 1 kk kuluttua DMBA hoidon, haiman esiasteleesioita (mPanIN) vaihtelevalla dysplasia oli läsnä. Pesäkkeitä adenokarsinooma suhteessa mPanIN nähtiin haimassa 2 kuukauden kuluttua DMBA, kun taas adenokarsinooma (sarcomatoid variantti) kehitti 3-4 kk (kuviot S1G-I). Tämä fenotyyppi läheisesti muistutti nähty vastaavaa mallia käyttämä Kimura et al [30].

arvioitiin osuus BMDC että desmoplastic strooman erityisesti väestön haiman tähtisolut, arvioimalla yhteistyötä GFP: n ilmentämistä ja stellate solun selektiivimerkkien desmiini, glial fibrillary hapan proteiini (GFAP), α-sileän lihaksen aktiini (αSMA), co-ilmentyminen, joka määrittää aktivoitu tähtisolut [3], [33], [34] ( tarkistetaan [35]). Nämä merkit, alunperin tunnistettu PASC erityisiä, käytetään erottamaan PASC n normaalista fibroblasteista johtuen ilmentäminen rinnakkain välissä hehkulamppuja proteiinit desmiinille ja GFAP [33], [34], kun taas ilmaus αSMA vuonna PASC n alun perin kuvattu lähde fibroosia krooninen haimatulehdus ja haimasyöpä, nimeävän aktivoitu PASC n [3], [36]. Oli merkittävää BMDC värväyksen strooman ympäröivään esiasteleesioita seuraavat DMBA hoidon, jossa osuus BMDC aktivoituun haiman stellate solupopulaation (GFP, desmiinille ja αSMA positiivinen; Kuva S2A, C, E). Co-immunofluoresenssianalyysillä osoitti myös, että luovuttajalta peräisin BMDC positiivinen sekä GFP ja αSMA oli läsnä soluissa suoraan vieressä haiman intraepiteliaalinen neoplasia (mPanIN) leesioita (kuvio S2B, D, F). Havaitsimme myös kehittää suuri, huonosti eriytetty ja invasiivisen sytokeratiinia positiivinen /vimentiinista negatiivinen adenokarsinooma (sarcomatoid) kasvain on merkittävä BMDC populaation (kuva 4A, 4B), johon sisältyi laaja luovuttajalta peräisin tulehduskeräytymää, osoitettu käyttämällä FISH varten Y-kromosomi (Y-FISH; kuvio 4C), sekä luuytimestä peräisin aktivoida haiman tähtisolut (kuvio 4D), visualisoitiin co-immunofluoresenssimenetelmällä GFP kanssa αSMA (kuvio 4D). Luuytimestä peräisin epiteelikasvainsolut ei havaittu. Kvantitoimme osuus BMDC sisällä kasvain microenvironment 5 korkea teho suurennus kentät (400X) ja todennut, että 41,8% (± 2,77 SEM) soluja luuytimestä peräisin (kuva 4). Samanlaisia ​​tuloksia havaittiin, kun annettiin DMBA seuraavat pitkän aikavälin siirteen (6 kk elinsiirron).

(A) H (B) GFP IHC ja (C) Y-kromosomi FISH, osoittaa laaja luuytimestä peräisin solupopulaation sisällä kasvain; (D) Co-immunofluoresenssimenetelmällä GFP kanssa αSMA tunnistettu luuytimestä peräisin aktivoidaan tähtisolut sisällä kasvain (nuolenkärki).

Äskettäin Erkan

et al

[37] käytetään transkriptio profilointi tunnistamaan merkkiaineita eriyttää PASC n liittyy krooninen haimatulehdus verrattuna niihin haimasyövän, jonka tavoitteena on alatyypitys PASC n kumpaankaan tulehdus tai syöpään liittyvän. Pre-B-solujen leukemiaa transkriptiotekijä 1 (PBX1) on yliaktiivista tulehdukseen liittyvä PASC: n verrattuna kasvaimeen liittyvien PASC: n, kun taas kadheriinin EGF LAG seitsemän pass G-tyypin reseptorin 3 (CELSR3) ilmentyminen säädeltiin in kasvaimeen liittyvät PASC: n verrattuna kuin tulehdukseen liittyvä PASC n [37]. Tutkimme 5 kohdissa kukin 3 hiirtä että kehittyi adenokarsinooma ja totesi, että GFAP, PBX1 ja CELSR3 ilme oli mukana paikallistaa GFP kasvaimeen liittyvä PASC n (kuvio S3A, S3B, S3C vastaavasti), ja vaikka PBX1 (mutta ei CELSR3) havaittiin stroomaan vuonna haimatulehdus, se ei kolokalisoituvat kanssa GFAP, mikä viittaa siihen, että sitä ei ole ilmaistu aktivoitu tähtisolut.

keskustelu

Gender-sopimattomasta koko luuydinsiirrot osoittaneet BMDC vaeltavat haima ja laajenee klonaalinen yksiköitä hyväksyä eriytettyjä tiloja exocrine osaston. Vaikka oli minimaalinen rekrytointia rauhasrakkulasolujen solupopulaatio, joka ei kasva vahinkoa, uudistaminen tai Karsinogeneesin oli merkittävä rekrytointi strooman. Vaikka suurin osa palvelukseen solujen akuutin vamman ja syövän oli tulehdussolujen, osa erotellaan tähtisolut. Ne liittyvät syöpään ilmaistaan ​​markkereita ominaista kasvaimeen liittyvien tähtisolut ikään kuin he olivat lisäjäsentä, ja muuttunut kasvaimen microenvironment.

Vaikka uusiutumiskykyä säilyy aikuisen haimassa, alkuperä uudistava epiteelin jäänteitä epäselvä [38]. Äskettäin mekanismi klonaalisen kehitystä haiman acini on kuvattu todisteet, että yksi esisolujen, olipa se kypsä rauhasrakkulasolujen solun tai multipotentteina kantasolujen, aiheuttaa kaikki eksokriiniset solut yhden acinus [39]. Edelleen, linjaa jäljittäminen tutkimuksissa on osoitettu, että uudet asinussolut syntyvät ennestään asinussolut seuraavaa osittaista pancreatectomy [40] ja seruleiini aiheuttama haimatulehdus [41]. Näiden tietojen ja havaintojemme normaalissa haima, me arveltu, että BMDCs edistää elvyttämiseen exocrine osaston. Huolimatta eri loukkaantumisen protokollaa aika-pisteitä emme pystyneet osoittamaan huomattavaan kasvuun BMDC osuus rauhasrakkulasolujen solupopulaatio. Y-kromosomi FISH tietojen ulkopuolelle GFP hiljentäminen [42], [43], [44] mahdollisena syynä puutteessa GFP: n ilmentymisen, ja heijastunut GFP-positiivisten solujen jakelun.

PASC n asuvat myofibroblastin kaltaisia ​​soluja olemassa periacinar tila puute haimassa, ja on yhä enemmän näyttöä siitä, että ne ovat keskeisiä osallistujia patogeneesin haiman eksokriinisten sairauksien, erityisesti tuotannossa runsas kuitu- strooman, joka on ominaista haimasyövän [3]. Vaikka oli merkittävää BMDC värväyksen tulehdussuodoksen aikaan haiman vamman yhdenmukaisia ​​aiempien raporttien [45], [46], tämä oli ohimenevää ja solujen määrä pieneni ajan mittaan alhainen kun palautuminen oli täydellinen. Kuitenkin tähtisolut jäi kesken jäljellä väestöstä BMDC. Tämä havainto viittaa siihen, että BMDC osansa tukemisessa regeneratiivinen prosessi, mutta eivät muuttaa myötävaikuttaa regeneratiivisen epiteelin itse. Kasvaimeen liittyviä BMDC PASC voi säilytetään ympäröivä kasvainten strooman, vaikka ne liittyvät haimatulehduksen eivät ole. Vaikka määrä luuytimestä peräisin PASC oli hieman vähemmän asettamalla haimatulehduksen verrattuna syövän, enää ajankohtina vaadittaisiin onko BMDC oli ensisijaisesti säilytetty haimassa asettamisessa syövän.

Koska kroonisen haimatulehdus, siellä nostettiin rekrytointia BMDC haima hoidon jälkeen DMBA. Tämä taas kuului tulehduskeräytymää ja aktivoitu PASC n. Tärkeää on, ilmentyminen CELSR3 in BMDC liittyy kasvaimen viittaa siihen, että oli muutos näiden PASC n kasvain microenvironment. Tätä tukevat viimeaikaiset tutkimukset, joissa luuytimestä peräisin mesenkymaaliset kantasolut edullisesti paikallistaa alueille haiman kasvaimen kasvua [47] ja on osoitettu muuntua kasvaimeen liittyvien myofibroblasteja in insulinomasta [48]. Haimasyöpä solut erittävät kasvutekijöitä, kuten TGF-β1, PDGF: n ja VEGF, samoin kuin soluväliaineen (ECM) metalloproteinaasi indusoijia, jotka muuntavat tavallisesti lepotilassa PASC: n aktivoituun myofibroblastin-tyyppinen fenotyyppi ja erittävät ylimäärin ECM ja matriisin hajottavat entsyymit [ ,,,0],3], [4], [49] (katsaus [50]).