人类的角膜基质负责三分之二的眼睛的折射本领,占据了90%的角膜厚度。受疾病或创伤时,体内平衡,因此透明的组织被破坏。部分原因是由于当地居民角膜水肿和激活的cells-keratocytes。这些静止细胞树突细胞形态
角膜基质细胞来源于人类已被证明具有trilineage分化潜力,是否存在特定的标记(例如,CD73+,CD90+CD105,+,CD34−、CD45−,CD14−,CD11b−,CD79
建立CSC文化相对比较容易。然而,许多国家已经访问只有外围组织剩余未使用角膜角膜成形术后环。使用酶消化分离二者紧密的胶原层也出现简单的(
各种类型的文化媒体也被评估阐明诱导的最佳条件
尸体组织收集符合赫尔辛基宣言的指示和批准由国家医学研究理事会(14387/2013 / EKU-182/2013)。获得的样本在24小时内死亡。消毒后的聚维酮碘(保护、匈牙利)和PBS的人类bulbi冲洗,角膜按钮是用剪刀切割。角膜后弹力层,角膜上皮和角膜内皮剥掉。获得大小相同的基质外植体,部分组织测量直径3毫米的从角膜穿孔按钮的帮助下环钻从周边与中央区域定义为基质,如图
解剖特点的人类角膜基质细胞隔离和网站。块的组织从表示中央和周边角膜穿孔地区由外科环钻(3毫米)的消化和/或培养。这张照片摄相衬显微镜和放在一起作为一个覆盖(evo®FL显微镜、热费希尔科学)。
CSC文化的四种类型被定义为中央外植体(CE)和外围外植体(PE)和中央消化(CD)和外围消化(PD)来自同一个捐赠者,指酶消化的位置和存在与否,分别。24-well板块(康宁合演,Sigma-Aldrich)被用来扩大细胞。杜尔贝科的修改鹰介质(DMEM) (Sigma-Aldrich)补充10%胎牛血清(的边后卫)(penicillin-streptomycin Sigma-Aldrich)和1% (PS) (Sigma-Aldrich)应用于细胞。文化媒体每天交替变化。4通道细胞用于实验。
CD, PD、CE和PE扩大24-well文化板块(康宁合演)。细胞被固定在4%多聚甲醛(Sigma-Aldrich)和permeabilised使用0.1% Triton x - 100 (Sigma-Aldrich)。牛血清白蛋白(BSA) 1% (Sigma-Aldrich)稀释在磷酸盐(PBS)应用屏蔽解决方案1小时在室温下。样本孵化与主ki - 67 (Sigma-Aldrich)抗体室温1小时。phycoerythrin-conjugated二级抗体被用来可视化蛋白质和最后,4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI Sigma-Aldrich)对比染色细胞核染色。照片是由一个evo FL显微镜(热费希尔科学)。
为研究蛋白质表达原位,角膜部分从石蜡包埋组织和准备染色标记表示的祖和/或干细胞(ABCG2,趋化因子受体CXCR4和巢蛋白)。扩散- (ki - 67), function-related (ALDH1A1,胶原蛋白和CD34)和MSC标记(CD73, CD90、CD105和波形蛋白),细胞外基质和酶组件(纤连蛋白、胶原IV, VE-Cadherin),和其他分子(
简言之,部分deparaffinised和特异性的网站被封锁了1% BSA (Sigma-Aldrich)在室温下1小时。一夜之间,主要的抗体被应用在4°C。后三次5分钟洗PBS包含1% Tween-20 (PBST), Alexa萤石488共轭二次抗体被孵化的部分1小时在室温下。DAPI对比染色细胞核进行可视化。照片是由一蔡司Axio观察者Z1卡尔蔡司显微镜。
二者在150厘米亚文化2水瓶(TPP,西格玛奥德里奇)流式细胞仪分析。细胞被trypsinisation收集(犹他州洛根Hyclone,通用电气医疗集团生命科学,美国)表面蛋白表达分析。在1000转离心后,10分钟,细胞在流式细胞仪resuspended缓冲DPBS BSA Na-azide(0.05%和0.5%)。三色staining-fluorescein-isothiocyanate、藻红蛋白和allophycocyanin-conjugated主要抗体ABCG2, CD31, CD34, CD44, CD47, CD49a, CD49d, CD51, CD73, CD90、CD105, Nestin-were申请30分钟在4°C。流式细胞仪石中剑血细胞计数器(BD生物科学,Immunocytometry系统)被用来测量样品。最后,数据被流动分析软件2.5 (Perttu Terho图尔库生物技术中心,图尔库大学芬兰)和FCS表达6(美国加州新创软件)。提供更多关于抗体的信息表
本地免费角膜基质组织上皮和内皮收集从3。的组织捐助者是均质和汇集。总RNA被孤立Qiazol试剂(试剂盒)和RNeasy迷你包(试剂盒)后,制造商的协议。同样,从培养细胞总RNA分离单独定义的4条件RNeasy迷你工具包和汇集从3捐助者。
NanoDrop核酸浓度测定的分光光度计(热费希尔科学)。随机五个一上标三世逆转录酶(美国马生活技术,沃尔瑟姆)被用来抄写1
单向方差分析和学生的
文化建立的酶方法(CD, PD)立即产生了二者,而这些细胞扩散快(图
相衬的角膜基质细胞培养和各自的增长率。图片显示天1、8、15、21的培养细胞获得中央和周边地区的基质酶消化和外植体技术酒吧代表规模1000 (a)
ki - 67染色显示强增殖能力的细胞在外植体和消化文化孤立从中央和周边地区的角膜基质(图
Immunofluorescent核ki - 67培养细胞的染色。二者从中央或周边角膜基质的消化和外植体技术已经培养了21 - 30天,分别和染色标记ki - 67增殖。扩散与DAPI标记所示红色对比染色(a)。ki - 67阳性细胞的相对量(%)±SD (b)所示(
为了第一次证明了微分表达式的培养模式和居民的角膜细胞,具备干细胞标记物的表达,间叶细胞,上皮、内皮细胞起源,和细胞外基质成分和粘附蛋白在本机进行角膜(图
Immunofluorescent染色正常人类完整的角膜厚度的部分。图像获得10点40(左列)和x(中间和右侧的列)为每一个标记的放大。蛋白质和标记被Alexa染色萤石488共轭二次抗体(绿色)。DAPI(蓝色)对比染色应用可视化细胞核。
各种角膜的角膜基质标记分配区域。
| 标记 | 周围间质 | 中央基质 | 前基质 | 后基质 |
|---|---|---|---|---|
| ABCG2 | − | − | − | − |
| ABCG5 | − | − | − | − |
| ALDH1A1 | + + | + + | + + | + |
|
|
+ + | + + | + + | + |
| CD31 | + | + | + | + |
| CD34 | + + | + + | + + | + + |
| CD73 | − | − | − | − |
| CD90 | − | − | − | − |
| CD105 | − | − | − | − |
| 胶原蛋白我 | + + | + + | + + | + + |
| 胶原蛋白4 | − | − | − | − |
| 趋化因子受体CXCR4 | − | − | − | − |
| 纤维母细胞标记 | − | − | − | − |
| 纤连蛋白 | − | − | − | − |
| ki - 67 | − | − | − | − |
| 巢蛋白 | − | − | − | − |
| VE-Cadherin | − | − | − | − |
| 波形蛋白 | + + | + + | + + | + + |
“−”代表没有染色,对中等强度的信号“+”,“+ +”一个强大的染色。
ABCG2表达和ABCG5无法检测到原位的角膜层或地区。强大和染色ALDH1A1和相似
表达的主要基质成分,胶原蛋白我,显示强烈的积极性,而缺乏胶原IV可以发现整个基质。三合一的MSC标记:CD73, CD90、在本机角膜和CD105是负数,标记和ki - 67一样,趋化因子受体CXCR4、巢蛋白不能被探测到的组织。波形蛋白的存在可以证实在基质中,纤连蛋白似乎是负在本机角膜基质。antireticulocyte的表达、纤维母细胞标记和VE-cadherin还发现-在这个组织(图
流式细胞仪分析显示高表达的MSC标记:CD73, CD90、CD105,培养条件(图中无显著差异
给定的表面标记的阳性细胞百分比±SD显示四个不同的条件(一)(
CD73, CD90、CD105 / Endoglin明显高表达培养二者相比,本机基质(14 - 95和25倍;
基因表达谱的角膜基质培养相比,二者。相对数量显示在对数刻度,在本机和汇集从不同的隔离/培养细胞培养方法;②意味着相对数量±标准差(SD)表示。值被描绘成意义
ABCG2表达,产出在初级二者相比,本机基质细胞(
细胞角膜的角膜基质可以是一个很好的来源的研究,药物测试,和未来的细胞疗法目的的眼睛或其他器官
全球捐赠眼角膜的短缺(
本机角膜组织组织化学染色显示无显著差异的表达前所述标记在角膜中央和周边地区。本机角膜基质没有表情的假定的干细胞marker-the流出蛋白质ABCG2-while很强的染色观察文化从中央和周边地区生产的这两种技术的隔离(外植体和酶)。这种差异在表达中发现培养二者与原生细胞也可以证实基因表达水平。Upregulation ABCG2可能导致更强的抵抗的培养细胞外部应用治疗(如化疗),而癌细胞已经知道利用使用此类分子生存条件恶劣的(
表达ALDH1A1、角膜晶体的差别对透明度的维护至关重要,对这些基因是与角膜霾(
所有层角膜的表达
CD31表达通常是通过血管内皮细胞可能参与白细胞游走。CD31在吸引和粘附的作用多形核细胞的角膜伤口愈合之前已经证明(
对CD34的多效性的功能,这是通常被称为造血祖细胞的标记,尽管证据显示这个标记可能在免疫功能流程,如调节嗜伊红粒细胞和树突细胞的迁移和流动,在动物基因敲除实验(
三合一的MSC markers-CD73, CD90 CD105-was发现消极的原位,对比强烈的积极性在所有细胞体外培养观察。同样的结果被发现当比较基因表达的培养和原生细胞。这些发现支持最近发现在另一个独立研究[
描述细胞外基质,使角膜也非常重要的支柱阐明角膜基质细胞的区别
这些发现进一步加强培养细胞应对变化的环境周围,可能补偿沉积的从头合成胶原蛋白体外(数据没有显示)。
纤连蛋白也没有出现在本地,完整的角膜,这证实了角膜伤口愈合性能的细胞外基质成分。纤连蛋白已被证明的存款出现在上皮和基质渗透创伤后不久,尽管它消失在两周(
ki - 67的存在不能检测到本机角膜部分。这进一步证实了没有创伤影响控制,本机上皮,或角膜的其他层,从而表明诱导细胞增殖的存在,尽管外植体和酶技术生成的文化从不同的角膜区域显示积极增殖ki - 67阳性细胞。
间叶细胞标记间质中表达波形蛋白被发现。这是与他人的研究结果一致。所示波形蛋白也被击倒的研究引起角膜阴霾的发展(
具备干细胞KLF4,一个重要的标志,与组织接触到外面的世界(
,一般upregulation具备干细胞和间充质细胞的标记在体外培养观察二者,function-related的差别,对这些基因的分子,这等细胞治疗时都应该考虑msc。角膜基质细胞的潜力已经证明很多次在动物研究;然而,似乎某些妥协时应使用这种细胞的一部分
目前研究显示任何表型和基因型的区别二者产生的消化或外植体方法从中央或周边地区的角膜。然而,基因表达和蛋白质的天然角膜基质细胞体外扩大二者相比表明,后者可能会适应的
作者宣称没有利益冲突。
理查德·Nagymihaly和Zoltan Vereb贡献同样这项工作。
理查德Nagymihaly已经被欧盟支持成本行动BM1302旅行格兰特在主机站点上执行部分实验挪威干细胞研究中心/眼科研究中心,由挪威奥斯陆大学的。Goran Petrovski和干细胞研究实验室,眼科,医学院,匈牙利塞格德大学一直支持的国家大脑研究计划(2.3.2 KTIA_NAP_13-A_III / 9和ginop - - 15 - 2016 - 00006)(匈牙利),由欧盟和欧洲区域发展基金共同投资。此外,该项目还资助通过眼科研究中心(CER),奥斯陆大学医院眼科学系和挪威奥斯陆大学和金融机制下2009 - 2014项目合同编号。MSMT-28477/2014,项目7 f14156。