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.2011年8月;138(15):3331-40.
doi:10.1242/dev.064410。

FGF10/FGFR2b信号对心肌成纤维细胞的发育和生长至关重要

附属公司

FGF10/FGFR2b信号对心肌成纤维细胞的发育和生长至关重要

莫尼卡·维加·亨德斯等。 发展. 2011年8月.

摘要

心外膜是调节心肌增殖的生长因子的来源,也是心外膜衍生细胞(EPDC)的来源,EPDC产生间质心肌成纤维细胞和血管周细胞。这些祖细胞填充致密心肌,成为成熟冠状血管和心脏纤维骨架的一部分。对于调节EPDC向心肌迁移的机制或这些细胞进入心肌后的功能知之甚少。然而,有人提出心脏成纤维细胞对妊娠晚期心脏的生长很重要,并且是成人体内稳态因子的来源。在这里,我们确定了由FGF10和FGFR2b介导的心肌-心外膜成纤维细胞生长因子(FGF)信号,该信号对心肌成纤维细胞向致密心肌的运动至关重要。该信号通路的失活导致致密心肌内的心外膜衍生细胞减少,心肌增殖减少,导致薄壁心脏变小。

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数字

图1。
图1。
Fgfr2b型Fgf10型调节心脏大小。(A-D公司心脏E17.5苏木精和伊红染色。控制(A,A′),玻璃纤维2b–/–(B,B′),Fgf7型–/–(C,C′)和Fgf10型–/–(D,D′)。A-D中的破碎矩形表示A′-D′中的放大区域。红线表示壁厚。比例尺:A-D中500μm;A′-D′中为100μm。(E类)心脏相对面积的量化:对照,n个=8;玻璃纤维2b–/–,n个=8,**P(P)<0.001;Fgf10型–/–,n个=8,*P(P)<0.02;Fgf7型–/–,n个=5. (F类)左室壁厚度定量(A′-D′中的红线):玻璃纤维2b–/–,n个=6,*P(P)<0.02;Fgf10型–/–,n个=9,* P(P)<0.003;Fgf7型–/–,n个=5. (G公司,H(H))对照组(G)E17.5子宫短轴超声心动图和玻璃纤维2b–/–(H) 红心。根据补充材料中的电影1,在舒张末期放置测量的面积(白线断裂)和壁厚(黄线)。左心室;S、 隔膜;右心室。(I-K公司)定量:舒张末期左心室后壁直径(LVPWd),n个=7,**P(P)<0.0003; 舒张末期右心室后壁直径(RVPWd),n个=7,*P(P)<0.02; 舒张末期室间隔直径,n个=7,**P(P)<0.001. 对照心脏是野生型,玻璃纤维2b+/–Fgf7型+/–,Fgf10型+/–基因型。星号表示与对照组相比存在统计显著差异。数据为平均值±标准误差。
图2。
图2。
的表达式Fgf10型第二层心脏左心室E17.5。(A类,B类)Fgf10型原位杂交显示Fgf10型野生型心脏致密心肌细胞中的mRNA(A)。没有表达式Fgf10型在中观察到Fgf10型–/–红心(B)。(C类,D类)免疫组织化学显示FGFR2在野生型心脏(C)的整个心脏中表达。玻璃纤维2b–/–心脏(D)、心外膜层FGFR2水平降低。虚线表示心肌层和心外膜层之间的边界。插图显示了方框区域的放大倍数更高。(E类,F类)FGFR2在对照心脏(E)和第1/2层Wt1-芯心脏(F),条件敲除时心外膜染色减少。比例尺:20μm。
图3。
图3。
心外膜条件失活后心脏尺寸减小Fgfr1级第二层具有Wt1-芯. (A-D公司')E17.5对照(A,A′)苏木精和伊红染色,Fgfr1级Wt1-芯(B,B′),第二层Wt1-芯(C,C′)和第1/2层Wt1-芯(D,D′)心。第1/2层Wt1-芯与对照组相比,心脏较小,心肌致密较薄。A-D中的破碎矩形表示A′-D′中的放大区域。(E类)左心室壁厚度的量化(A′-D′中的红线):对照,n个=14;Fgfr1级Wt1-芯,个=5;第二层Wt1-芯,个=10;第1/2层Wt1-芯,n个=9,**P(P)<0.001. 比例尺:A-D中500μm;A′-D′中为100μm。(F类)标准化为体重的心脏横截面积的量化:第1/2层Wt1-芯,个=10,**P(P)<0.003;Fgfr1级Wt1-芯,个=5;第二层Wt1-芯,n个=9.控制心包含Wt1-芯是野生型和漂浮型等位基因的组合Fgfr1级第二层星号表示与对照组相比存在统计显著性差异。数据为平均值±标准误差。
图4。
图4。
心肌增生减少,但不包括心外膜增生第1/2层Wt1-芯红心。(A类,B类)E15.5处BrdU并入控制(A)和第1/2层Wt1-芯(B) 红心。(A′,B在E17.5处并入BrdU。比例尺:20μm。(C类,D类)E17.5心脏对BrdU(白色)、肌动蛋白2(蓝色)和小麦凝集素(绿色)进行免疫染色,以鉴定增殖的心肌细胞。比例尺:25μm。(E类)定量心肌内BrdU阳性细胞的百分比,显示随着年龄增长增殖减少第1/2层Wt1-芯心脏与对照心脏的比较:E15.5,n个=3,*P(P)<0.04; E17.5,n个=5,*P(P)<0.03. (F类)心外膜内BrdU阳性细胞百分比的量化显示对照组和对照组之间无差异第1/2层Wt1-芯红心。(G公司)对照组和对照组心肌细胞(CM)和非心肌细胞(NCM)增殖指数的量化第1/2层Wt1-芯心脏。E17.5,n个=4,*P(P)<0.05. 第1/2层Wt1-芯心肌细胞。数据为平均值±标准偏差。星号表示与对照组相比在统计上存在显著差异。
图5。
图5。
向心外膜细胞发送FGF信号调节EPDC向心肌的迁移。(A-E)E13.5心肌内EPDC的鉴定。(A-C公司′)Wt1(红色)免疫染色显示Wt1较少+心肌内的细胞玻璃纤维2b–/–(B,B′)和Fgf10型–/–(C,C′)心与对照(A,A′)心比较。(D类)Wt1的量化+位于心肌内的细胞:对照,n个=5玻璃纤维2b–/–,个=4,*P(P)<0.001;Fgf10型–/–,个=3,**P(P)<0.01. DAPI,蓝色。(E类)Wt1的量化+位于心外膜和心外膜下的细胞:对照,n个=5玻璃纤维2b–/–,个=4,*P(P)<0.003;Fgf10型–/–,个=3,**P(P)<0.02. 白线表示心外膜和心肌之间的边界;白色箭头表示Wt1+心肌内的细胞。比例尺:20μm。(F-H(飞行高度)′)E17.5的Wt1免疫荧光显示Wt1较少+心肌细胞第1/2层Wt1-芯(G,G′)和Fgf10型–/–(H,H′)心脏。Wt1,红色;DAPI,蓝色。()Wt1百分比的量化+心肌细胞:第1/2层Wt1-芯,个=4,**P(P)<0.005;Fgf10型–/–,个=7,*P(P)<0.03. 白色十字表示红细胞,白色折线表示心外膜边界。(J-K公司′)对照组E17.5的Wt1免疫荧光(J)和Rosa26-rtTA;TetO-Fgf10型(K) 多西环素诱导的心脏从E13.5到E17.5。(L(左))Wt1百分比的量化+心肌细胞。n个=5,*P(P)<0.05. (M-O公司)E17.5处的波形蛋白免疫荧光显示波形蛋白较少+心肌细胞第1/2层Wt1-芯(N) 和Fgf10型–/–(O) 红心。波形蛋白,绿色;DAPI,蓝色。(P(P))波形蛋白百分比的量化+心肌细胞。第1/2层Wt1-芯,个=8,**P(P)<0.005;Fgf10型–/–,个=10,*P(P)<0.02. 比例尺:20μm。数据为平均值±s.e.m。星号表示与对照组相比存在统计学上的显著差异。
图6。
图6。
Fgf10型在外植体培养中诱导EPDC迁移。(A-C公司)在E17.5处移植心脏并用CFSE处理1小时,仅标记已经迁移到心肌的心外膜细胞(A),而不是EPDC(B,C)。(D-F型)对用FGF10(E)和FGF10加PD173074(F)处理48小时的CFSE标记的移植心脏进行pErk免疫组织化学染色。箭头表示pErk和CFSE阳性的细胞。(G-J公司用FGF9(H,H′)、FGF10(I,I′)和FGF10加PD173074(J,J′)治疗后,CFSE标记的心外膜细胞向心肌迁移。CFSE,绿色;结蛋白,红色(识别心肌和心外膜之间的边界);DAPI,蓝色。(K(K))量化CFSE数量+培养48小时后心肌内的细胞:+FGF9,n个=8; +FGF10,n个=19,**P(P)<0.003,与对照组相比显著增加+FGF10,+PD173074,n个=10,**P(P)<0.005,与对照组相比显著下降。(左旋-N)FGF10诱导的心肌中CFSE标记的EPDC Wt1阳性。用FGF10(M)或FGF10加PD173074(N)处理标记CFSE的移植心脏48小时,然后切片并进行Wt1免疫染色。CFSE,绿色;Wt1,红色(O(运行))Wt1数量的量化+心肌内的细胞。FGF10治疗显著增加CFSE的数量+,重量1+心肌内的双阳性细胞,n个=10,**P(P)<0.002; 但不影响预先存在(CSFE)的数量)重量1+心肌内的细胞。FGF10和PD173074治疗显著降低CFSE的数量-,重量1+心肌细胞,n个=10,**P(P)<0.004和CFSE数量+,重量1+心肌细胞,n个=10,**P(P)<0.002. 比例尺:A-C中100μm;D-F、G-J′、L-N中为20μm。数据为平均值±标准偏差。星号表示与对照组相比存在统计学显著差异。
图7。
图7。
迁移的EPDC成为心脏成纤维细胞。(A-F公司')用CFSE标记移植心脏并用FGF10处理。48小时后,心脏切片并用心肌标记物(A)、肌钙蛋白(红色)染色;(B) 平滑肌肌动蛋白Acta2(红色);(C) 内皮细胞,果胶(红色);(D-F)成纤维细胞、波形蛋白(红色)。(D′-F′)只有CFSE与波形蛋白共表达。比例尺:20μm。破碎的正方形表示D′-F′所示的放大单元。
图8。
图8。
FGF信号调节培养中心外膜细胞的移位。(A-D公司')24小时培养期间的代表性细胞和细胞路径。(E类)24小时内细胞位移的定量。(F类)量化24小时内行驶的距离。(A′)野生型和(C′)车处理细胞的净运动(位移)大于玻璃纤维2b–/–细胞,n个=79,*P(P)<0.02; 和用PD173074处理的细胞,n个=77,**P(P)<0.001. 比例尺:20μm。数据为平均值±标准偏差。星号表示与对照组相比在统计上存在显著差异。

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工具书类

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