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.2019年2月4日2019:4254759。
doi:10.1155/2019/4254759。 2019年eCollection。

建立一种新的简便的研究表皮干细胞汗腺形态发生的模型

附属公司

建立一种新的简便的研究表皮干细胞汗腺形态发生的模型

田虎等。 干细胞Int. .

摘要

汗腺由胚胎表皮发育而来。为了阐明形态发生的潜在机制,必须开发可靠的生物活性筛选体外试验系统。在这里,我们描述了一种新的、方便的模型,该模型通过使用Transwell插入物共同培养胚胎组织和表皮干细胞(ESCs)来评估可溶性形态发生素对体外汗腺形态发生的影响。使用这种共培养系统,观察了形态变化、组织学特征和特定标记。初步实验表明,与胚胎爪垫(EPP)组织共培养的胚胎干细胞呈腺状结构,细胞角蛋白8(K8)和细胞角蛋白18(K18)阳性,而与胚胎背皮肤共培养的细胞干细胞呈“海蜗牛”结构,K8、K18阴性。此外,在EPP组培养基中检测到骨形态发生蛋白4(BMP4)和表皮生长因子(EGF)浓度。BMP受体抑制剂能有效阻断ESC向汗腺的分化,而EGF受体阻滞剂则无此作用。我们的结果表明,这种新颖而方便的模型在体内外相关性方面具有明显的优势。这是筛选调节汗腺形态发生机制的潜在生物活性物质的合适选择。

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图1
图1
三维培养表皮干细胞和胚胎组织用于体外诱导汗腺发育的方法示意图。胚胎组织被纳入24孔平底板作为发育环境。表皮干细胞和Matrigel™在Transwell培养板中培养。
图2
图2
体内外汗腺发育的比较。汗腺在体外表现出与体内相似的发育特征。(a) 通过H&E染色比较体内和体外汗腺形态发生。带虚线的正方形表示汗腺区域。在每张图片的左下角加上线条的正方形是虚线正方形的放大。在第4天和第5天的组织培养中观察到不规则的组织结构(bars=200μm) ●●●●。(b) 在组织培养(体外)中对K5和K14进行免疫荧光染色,并在相应时间点与胚胎组织(体内)进行比较。用DAPI对所有细胞核进行复染(DAPI:蓝色;K5,K14:红色)(条=50μm) ●●●●。(K5:细胞角蛋白5,K14:细胞角蛋白14)。
图3
图3
通过与EPP组织共培养,表皮干细胞发育成腺细胞簇。通过与EPP组织共培养,表皮干细胞被诱导为腺细胞簇。胚胎背部皮肤组形成非腺体或“海螺”细胞簇。(a) 用倒置显微镜观察不同诱导发育系统中表皮干细胞的形态学变化(所有bars=200μm) ●●●●。(b) 通过H&E染色在不同诱导发育系统(bars=200)中评估多细胞簇的组织学特征μm和50μm) ●●●●。(c) 用免疫荧光染色法检测不同诱导发育系统中汗腺发育的特异性生物标志物。用DAPI对所有细胞核进行复染(DAPI:蓝色;K5:绿色;K14、K8和K18:红色)(条=50μm) ●●●●。(K5:细胞角蛋白5,K14:细胞角蛋白质14,K8:细胞角蛋白酶8,K18:细胞角蛋白18)。
图4
图4
检测汗腺形态发生系统中的关键可溶性形态原,以及BMP受体抑制剂和EGF受体抑制剂对体外汗腺发育的影响。BMP4和EGF在汗腺器官发生系统的介质中表现出明显的差异。BMP受体抑制剂可阻断该系统中汗腺的形成,而EGF受体抑制剂可显著降低K18的表达。(a) BMP4和EGF在系统培养基中的变化趋势。误差条表示不同系统在不同时间点BMP4和EGF浓度的标准误差。(b) BMP受体抑制剂和EFG受体抑制剂对汗腺形态发生的影响。与对照组相比,EGF受体抑制剂显著降低K18的表达,但仍观察到腺体结构。BMP受体抑制剂完全阻断K18的表达,未观察到腺体结构。所有细胞核均用DAPI复染(DAPI:蓝色;K18:红色;条形=200μm和50μ米;K18:细胞角蛋白18;IM:光学显微镜;H&E:苏木精-伊红染色;IF:免疫荧光染色)。

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