结膜杯状细胞功能的调节炎性细胞因子

文摘

眼表面炎症与干燥综合征的特点是分泌功能的丧失和蚀变粘蛋白分泌杯状细胞的数量。这种变化是眼部表面炎性疾病的一个重要特征是由于炎症;然而,确切的炎性细胞因子对结膜杯状细胞功能的影响在很大程度上仍是个未知数。在这项研究中,我们开发了一个老鼠从结膜杯状细胞的主要文化组织和评估对其功能的影响,发现炎性细胞因子在小鼠模型的结膜干燥综合征(小鼠血小板反应蛋白- 1的缺陷)。我们发现,杯状细胞主要是诱导的细胞凋亡TNF -α和干扰素-γ。这两种细胞因子也抑制粘蛋白分泌在胆碱能刺激杯状细胞,而增强il - 6分泌。未发现分泌的变化响应的IL-13或IL-17。杯状细胞数量不同程度,以应对所有最大的检测细胞因子反应IL-13白介素紧随其后。因此,我们的研究结果显示,炎性细胞因子表达在眼结膜表面疾病直接破坏结膜杯状细胞功能损害的保护功能的眼泪,从而导致眼部表面损伤。

1。介绍

Mucin-secreting杯状细胞广泛分布于哺乳动物粘膜表面,如胃肠道、泌尿生殖、呼吸道,扮演一个关键的角色在保湿、润滑,清除病原体从底层的上皮细胞1]。杯状细胞的重要性,良好的黏蛋白的主要生产者,与关键强调功能杯状细胞的数量和他们合成黏蛋白的数量和比率。事实上,杯状细胞的数量变化和粘蛋白分泌是黏膜相关疾病中的突出特征,杯状细胞数量增加,分泌过多的条件如哮喘或囊性纤维化2,3),粘蛋白耗竭和杯状细胞密度减少肠道疾病,如炎症性肠病或溃疡性结肠炎4,5]。

的眼睛,杯状细胞是主要在结膜上皮分泌细胞,在那里他们在润滑眼球表面上皮细胞在眨眼反应稳定泪膜,作为一个物理屏障病原体渗透(6]。杯状细胞分泌变化导致泪膜不稳定,一个脆弱的眼部表面。杯状细胞损失一直在报道几眼表面的炎性疾病,包括史蒂文斯—约翰逊综合征、眼粘膜类天疱疮,碱烧,中性角膜炎,移植物抗宿主病,干燥综合征(SS) [7- - - - - -9]。

虽然机制导致杯状细胞变化的眼睛并不完全理解,其他粘膜组织的证据表明,炎症可能会有重要的贡献。众所周知,IL-13参与肺杯状细胞增生,粘液分泌过多10),而干扰素-γ抑制IL-13-induced杯状细胞增生在气道炎症的小鼠模型11),这是一个强有力的抑制剂的粘蛋白分泌人类结肠杯状细胞线(12]。尽管IL-13和干扰素-γ已报告在眼部炎症条件尚不清楚是否结膜杯状细胞反应类似于那些在肺部粘液分泌过多或分泌的抑制(13,14]。也是之前报道,过度IL-17A诱发呼吸道粘液化生(15]。然而,炎症在结膜杯状细胞功能的作用一直没有得到解决,部分原因是缺乏在体外细胞培养,使研究杯状细胞在不改变其表型和功能。因此,我们开发了一种老鼠从结膜杯状细胞的主要文化组织评估炎性细胞因子的影响在杯状细胞对过程,如粘蛋白分泌,增殖和凋亡。

我们曾广泛地描述一个autoiummune SS-associated眼表型在血小板反应蛋白- 1 (TSP-1)缺乏的老鼠像变化检测在SS患者(16]。这些小鼠自发和逐步开发结膜炎症,出现炎症浸润,组织的Th1和Th17炎性细胞因子的表达,以及炎症的发展T细胞感受器的引流淋巴结(17]。类似于SS患者,在检测到杯状细胞数量显著变化TSP-1缺乏小鼠随着眼泪粘蛋白水平降低。

本研究的主要目的是评估在TSP-1缺乏结膜炎症是否扰乱了杯状细胞的功能。我们使用从鼠标结膜杯状细胞培养研究炎性细胞因子的影响中发现TSP-1零结膜分泌和杯状细胞的增殖特性。所述的研究表明,老鼠的杯状细胞,正如先前所显示的老鼠和人类的杯状细胞(18,19),可以隔绝鼠标结膜保留在活的有机体内鼠标杯状细胞的特点,促炎细胞因子表达TSP-1零结膜诱导他们在不同程度上扩散。最大的扩散与il - 6 IL-13引起密切关注。两种肿瘤坏死因子-α和干扰素-γ杯状细胞诱导细胞凋亡而抑制粘蛋白分泌引起胆碱能刺激。与这种影响il - 6等增强由杯状细胞粘蛋白的分泌。因此,我们的研究结果显示,炎症可以直接破坏结膜杯状细胞功能导致撕裂组成与危害防护功能的改变,导致眼部表面损伤。

2。材料和方法

2.1。老鼠

4 C57BL / 6小鼠(h - 2 b), 22周大,从查尔斯河实验室购买(马威尔明顿)。TSP-1零老鼠(C57BL / 6背景),最初收到博士j·劳勒(BIDMC、哈佛医学院、波士顿,MA)在无菌培育内部设施Schepens眼科研究所,波士顿,MA。所有实验按照制度准则和下午声明使用动物在眼科和视觉研究。

2.2。rt - pcr

总RNA分离结膜收获从WT或TSP-1 null老鼠(6、8、12周,5)使用试剂盒试剂(生活技术,卡尔斯巴德,CA)根据制造商的指示。互补脱氧核糖核酸合成RNA逆转录使用益生元(dT)和M-MLV RT (Promega,麦迪逊,WI)。实时PCR测定艾本德Realplex2系统上执行(股份公司、德国汉堡)使用SYBR绿色PCR反应混合液(应用生物系统公司,卡尔斯巴德,CA)来确定相对定量表达白介素(IL) -13和GATA3基因。IL-13引物(f - 5′-AGAATGGCCTGTTACACTCA-3′和R-5′-TTTCCGGTTTCTAGTTTGA-3′), GATA3引物(f - 5′-GCCTGGCGCCGTCTTGATA-3′和R-5′-CCCGGTCAGATTGCG TAGCTC-3′), glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶和引物(f - 5′-CGAGAATGGGAAGCTTGTCA-3′和R-5′-AGACACCAGTAGACTCCACGACAT-3′)。放大反应是建立与热剖面一式四份:95°C三分钟,40周期在95°C十秒,十秒53°C, 72°C十秒钟。验证的特异性扩增反应,融化曲线进行了分析。产生的荧光信号在每个循环使用系统软件进行了分析。阈值周期值被用来确定相对量化glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶的基因表达作为参考基因。

2.3。隔离和杯状细胞的文化

从鼠标结膜杯状细胞碎片在器官培养,如前所述,老鼠和人类18,19]。结膜组织切除从4 - 22-week-old雄性老鼠并放在汉克的平衡盐溶液(Lonza Walkersville, MD)。组织被切碎成小块,被锚定到得分24-well文化板块。大约65到90个外植体获得每只动物和停靠每四块组织文化。培养皿中包含足够的介质的井底,组织将获得营养物质通过表面张力。外植体每隔一天喂食rpmi - 1640中(Lonza Walkersville, MD)补充heat-inactivated 10%胎牛血清(热费希尔科学、沃尔瑟姆,MA),丙酮酸钠1毫米,10毫米玫瑰,100μg / mL penicillin-streptomycin, 1 x不必要的氨基酸混合物(Lonza Walkersville, MD)和常规培养条件下种植有限公司5%₂在37°C。细胞被允许从组织外植体生长14天,直到达到85%融合;然后外植体被丢弃。

2.4。免疫荧光

培养结膜杯状细胞被固定在冰冷的甲醇和检查存在的细胞角蛋白(CK) 4, CK-7和MUC5AC。细胞培养在室温下一小时与阻断缓冲区组成的磷酸盐(PBS)和2%牛血清白蛋白和0.02% Triton-X从Sigma-Aldrich(所有)。之后,这些细胞被孵化一夜之间在4°C的主要抗体anti-CK-7 (10μg / mL),承认高脚杯特异性角蛋白(20.),anti-CK-4 (10μg / mL),分层的具体特征,鳞状,nongoblet上皮细胞(20.),和MUC5AC (2μ为粘蛋白g / mL),具体由杯状细胞(21)(从Abcam、剑桥、马)。在PBS冲洗后,这些细胞被孵化与AlexaFluor 488或568共轭二次抗体(6μg / mL;生活技术,卡尔斯巴德,CA)一小时在室温下,清洗,安装在尼康显微镜检查Eclipse e - 800荧光显微镜(尼康,梅尔维尔,纽约)。

2.5。流式细胞术

结膜杯状细胞培养是沾eFluor 780 -共轭可确定的可行性染料(eBioscience,圣地亚哥,CA)。细胞内MUC5AC评估anti-MUC5AC抗体(Abcam)和DyLight 649 -共轭二次抗体(Abcam)使用一个细胞内染色工具包(eBioscience)按照制造商的指示。Fluorescence-labeled细胞进行了分析使用BD LSRII流式细胞分析仪(BD生物科学,圣何塞,CA)。进一步分析的数据都使用FlowJo v9.4.10软件(树星有限公司、亚什兰或)。

2.6。细胞因子治疗

评估炎症条件对杯状细胞功能的影响,培养结膜杯状细胞生长14天直到85%汇合。任何细胞因子暴露之前,细胞维持24小时无血清培养基。在这之后,培养结膜杯状细胞治疗10 ng / mL的重组细胞因子IL-13,干扰素-γ肿瘤坏死因子-α、il - 6和IL-17A(研发系统、明尼阿波利斯、MN) 24 h。生存能力的细胞响应刺激细胞因子(IL-6-treated IL-13-treated 63%, 66%)相媲美,在反应抑制细胞因子(IFN - 65%γ治疗,肿瘤坏死因子- 71%α治疗)和未经处理的控制细胞(66%)。

2.7。MUC5AC分泌:ELISA

治疗和控制文化结膜杯状细胞的刺激与胆碱能受体激动剂氯化氨甲酰胆碱(10⁻³M, Sigma-Aldrich)一小时然后MUC5AC分泌是浮在表面的测量使用Mucin-5亚型AC (MUC5AC)酶联免疫试剂盒(马街ELISA、沃尔瑟姆)根据制造商的指示。细胞也被收集和分析了细胞匀浆蛋白质用BCA的总量分析工具包(皮尔斯,罗克福德,IL)。MUC5AC分泌正常化匀浆中总蛋白,结果提出了MUC5AC ng /毫克的细胞蛋白质。

2.8。细胞增殖和细胞凋亡

治疗和控制培养杯状细胞和胸苷模拟脉冲,5-bromo-2-deoxyuridine (BrdU, 1毫米)(EMD微孔、Billerica MA) 24 h。之后,这些细胞被固定和permeabilized使用一个细胞内染色工具包(eBioscience),对待DNase (Sigma-Aldrich)公开注册BrdU和彩色biotin-conjugated anti-BrdU抗体(1μ克/ 10⁶细胞;英杰公司)一小时在4°C。在PBS冲洗后,细胞被孵化streptavidin-FITC-conjugated试剂(1μ克/ 10⁶细胞;BD生物科学)一小时在4°C DNA和染色染料7-amino-actinomycin-D (7-AAD) (eBioscience)。BrdU内容(FITC)和总DNA含量(7-AAD)测定使用BD LSRII流式细胞分析仪和FlowJo软件,和G的每一个细胞的百分比₀- g₁S, G₂- m计算阶段和凋亡细胞。

2.9。统计分析

学生的t以及用于确定实验和对照组的平均值之间的显著差异。误差在数字代表±标准平均误差(SEM)。被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。Th2 TSP-1空结膜炎症反应

在人类党卫军病理学Th1、Th2细胞因子之间的动态平衡与后者报道发现在低渗透的唾液腺(22]。同样Th2-mediated病理报告推广/ lpr党卫军的小鼠模型23]。来确定TSP-1缺陷小鼠的自发眼表面炎症指出涉及Th2细胞因子,我们检查了结膜GATA-3转录因子的表达,这些细胞因子的重要中介。我们也将这个表达式与IL-13 Th2细胞因子的代表。实时PCR分析RNA分离结膜源自WT或TSP-1零老鼠在6岁,8、12周进行研究GATA-3和IL-13的表达水平。虽然没有检测到GATA3表达的差异在6周的年龄,在8 - 12周的表达显著增加TSP-1缺乏结膜与WT控制组织(图1(一))。与这个结果一致,过度的IL-13中检测出TSP-1空所有年龄段的结膜相比aged-matched WT控制组织(图1 (b))。这些结果表明Th2-mediated病理学在眼部表面炎症参与TSP-1零老鼠类似报告的其他学生。

3.2。主要鼠标结膜杯状细胞培养

据报道,IL-13参与肺杯状细胞增生,粘液分泌过多10]。增加表达IL-13 TSP-1零结膜杯状细胞数量增加是一致的在眼部表面炎症的早期发现8到12周的年龄(16]。然而,通过15周的年龄显著下降了零结膜杯状细胞检测TSP-1相比同龄WT控制(17]。允许调查结膜细胞因子的直接影响,如果有的话,杯状细胞增生或粘蛋白分泌,我们建立了在体外文化源自结膜杯状细胞组织外植体基于最初用老鼠来描述方法和人体组织(18,19]。

从WT结膜移植组织细胞生长。经过14天的文化,上皮的大多数细胞的形态与不同的分泌颗粒的存在是显而易见的。确定这是杯状细胞广泛用高脚杯特异性标记进行表征。这些包括杯状细胞衍生的可溶性粘蛋白MUC5AC,和一个中间丝相关的只与杯状细胞,细胞角蛋白7 (CK-7)。任何存在的复层鳞状上皮细胞被染色的排除标记细胞角蛋白4 (CK-4)。见图2(一个)文化,大多数细胞染色积极为杯状细胞特定标记MUC5AC和CK-7探测强烈的胞质信号这两个标记。另一方面,没有检测到信号时细胞染色CK-4像同形像控制染色没有荧光信号。此外,流动仪分析培养细胞染色的细胞内执行MUC5AC建立定量估计的杯状细胞文化。如图2 (b),一个强烈的信号中检测出积极控制HT-29细胞系细胞染色积极MUC5AC、同样的大多数细胞(> 85%)来自主要文化积极MUC5AC的染色。这些结果证实,几乎所有的细胞都在我们的结膜explant-derived主要文化杯状细胞,可以进一步的使用在体外化验。

3.3。缺乏TSP-1的杯状细胞分泌MUC5AC在不改变他们的能力对胆碱能刺激的反应

杯状细胞培养应对在体外氯化氨甲酰胆碱引起的胆碱能刺激通过释放他们的水泡内容MUC5AC的文化上层清液。在老鼠和人类杯状细胞文化这是决定使用一个化验检测糖化碳水化合物(18,19]。我们使用MUC5AC ELISA评估WT和TSP-1空杯状细胞的分泌功能在初级文化。这些细胞是来自四周或22-week-old老鼠。在卡巴可刺激MUC5AC在上层的文化相比,从如果收集细胞。如图3还是WT和TSP-1零conjunctiva-derived杯状细胞的主要文化回应碳酰胆碱刺激MUC5AC的分泌量显著增加文化上层清液。类似的反应是在文化产生22-week-old WT老鼠。然而,这样的释放增加MUC5AC抑制时,杯状细胞培养来自22-week-old TSP-1零老鼠,暗示他们的分泌能力的丧失。这些结果表明活跃眼部表面炎症的老老鼠TSP-1 null作为一个潜在的原因中断杯状细胞的分泌功能。

3.4。细胞因子受体的表达在结膜杯状细胞的主要文化

在眼部表面结膜的炎症细胞因子环境包括Th1 (TNF TSP-1 null老鼠α,干扰素γil - 6)和Th17 (IL-17A)除了Th2细胞因子,而这些在很大程度上是被6周的年龄逐渐增加12周(17]。以确定这些细胞因子可能抑制TSP-1空杯状细胞的分泌功能在我们的结果中发现,我们首先评估的细胞因子受体的存在被发现在TSP-1零在眼结膜表面炎症。的杯状细胞从WT老鼠沾immunofluorescence-conjugated抗体表明受体和染色细胞被流式细胞术分析。每个受体的表达是评估通过比较平均荧光强度(MFI)针对受体抗体的染色的一个相应的同形像控制抗体。如图4,受体的细胞因子检测可检测在杯状细胞的显著增加受体特定的小额信贷机构。这些结果表明,细胞因子如IL-13、干扰素-γ肿瘤坏死因子-α、il - 6和IL-17检测在TSP-1空眼表面炎症小鼠有潜力通过各自的受体直接影响杯状细胞。

3.5。炎性细胞因子改变MUC5AC的杯状细胞分泌对胆碱能刺激的反应

以确定促炎细胞因子在TSP-1发现零结膜杯状细胞的分泌功能改变,我们接触来自WT结膜杯状细胞文化Th1 (IFN -外植体γ和肿瘤坏死因子-α),Th2 (IL-13), Th17细胞因子(IL-17A和il - 6) 24小时,之前与碳酰胆碱的胆碱能刺激。如图5,carbachol-mediated黏液分泌的杯状细胞暴露于Th1细胞因子(IFN -γ和肿瘤坏死因子-α)显著降低,而未经处理的细胞分泌的。相比之下carbachol-induced分泌显著增强细胞对il - 6。氯化氨甲酰胆碱刺激IL-17A或IL-13暴露杯状细胞并不能改变他们的粘蛋白分泌与未经处理的杯状细胞。

这些结果表明,在眼部炎症,出现Th1细胞因子在组织环境中可以直接抑制杯状细胞分泌功能。这些结果符合减少MUC5AC检测水平pilocarpine-induced眼泪(胆碱能刺激)收集TSP-1零老鼠眼表面炎症从WT控制小鼠相比17]。在一起,我们的研究结果表明,在TSP-1空结膜炎症环境Th1细胞因子的抑制效应占优势的增强il - 6对杯状细胞分泌功能的影响。

3.6。炎性细胞因子改变杯状细胞增殖和细胞凋亡

杯状细胞数量的变化TSP-1零老鼠从显著增加眼部炎症的早期阶段期间8和12周与疾病进展显著下降了15周的年龄(16,17]。相似的变化报告结膜的SS患者(24,25]。基于这些观察到的变化在杯状细胞数量尚不清楚特别是密度确定基于杯状细胞的粘蛋白含量检测到阿尔新蓝和高碘酸希夫(AB / PAS)染色。目前尚不清楚的杯状细胞数量的增加是由于抑制粘蛋白释放或实际这些细胞的增殖。同样,尚不清楚的是,杯状细胞的损失仅仅代表一个无法检测到它们由AB / PAS染色完成后释放的细胞粘蛋白含量还是损失是由于细胞死亡。

我们评估这些可能性在杯状细胞增殖和凋亡细胞死亡处理选定的细胞因子。我们对待来自WT结膜杯状细胞文化与Th1 (IFN -外植体γ或肿瘤坏死因子-α),Th2 (IL-13), Th17细胞因子(IL-17A或il - 6)和脉冲与BrdU这些文化,中描述的方法。核的BrdU检测使用荧光共轭anti-BrdU抗体结合染料7-AAD至关重要。流仪BrdU的染色模式和7-AAD检查识别细胞周期阶段。盖茨将识别和枚举增殖细胞(S + G₂)、静息细胞(G₀+ G₁),凋亡细胞。如图6(一),杯状细胞暴露于IL-13比未经处理的文化,增加两倍以上(6.13%比2.71%)增殖细胞检测近三倍减少凋亡细胞(5.26%比15.1%)。这些结果符合的角色IL-13杯状细胞的分化和增殖中描述的其他组织(10,26]。与这样一个Th2细胞因子的影响,如图4(b),一个相对较小的程度(<双重)杯状细胞增殖检测的Th1细胞因子(IFN -对待γ:3.54%和TNF -α:4.56%和2.71%),然而,伴随着增加凋亡细胞(IFN -γ:30.1%和TNF -α:19.8%和15.1%)。这些结果符合Th1细胞因子检测的抑制作用粘蛋白分泌的杯状细胞。Th17细胞因子的影响类似,IL-13的增殖杯状细胞的比例增加(il - 6: 5.95%, IL-17A: 4.87%和2.71%)减少凋亡细胞il - 6: 4.53%, IL-17A: 3.55%和15.1%)被检测到。

确实在一起我们的研究结果表明,炎性细胞因子改变结膜杯状细胞的增殖以及细胞凋亡增加IL-13和il - 6的表达结膜杯状细胞增加可能导致一个初始数据(见TSP-1 null老鼠)通过诱导增殖,而杯状细胞损失可能归因于Th1细胞因子,导致细胞凋亡。需要进一步调查以确定是否在杯状细胞黏液分泌细胞因子的抑制作用导致凋亡细胞死亡。

4所示。讨论

眼部表面炎症TSP-1缺陷小鼠的特点是组织表达Th1, Th17, Th2细胞因子的分泌和损失函数与蚀变的粘蛋白分泌杯状细胞(17]。在本研究中,我们开发了一个老鼠从结膜杯状细胞的主要文化组织和评估在杯状细胞炎性细胞因子的影响过程,如粘蛋白分泌,增殖和凋亡。我们证明炎症破坏有重要作用的结膜杯状细胞功能,促炎细胞因子表达TSP-1零结膜出现重大变化的诱导增殖,凋亡和粘蛋白分泌细胞。

在我们的实验中Th1细胞因子IFN -γ和肿瘤坏死因子-α抑制胆碱能刺激诱导粘蛋白分泌,导致杯状细胞凋亡。显著增加表达式对这些细胞因子检测在TSP-1缺乏结膜相比WT组织,和这个表达式随着年龄的增长逐渐增加类似于IL-13 [17]。这样的增长也伴随着MUC5AC水平降低在胆碱能刺激分泌泪水TSP-1零老鼠相比同龄WT控制。在SS患者中,过度的结膜Th1细胞因子而著称,这也是与杯状细胞数量下降(27,28]。类似的下降在TSP-1空结膜杯状细胞也发现(17]。因此,我们在体外结果是一致的在活的有机体内结果,因此支持Th1细胞因子的作用在党卫军inflammation-mediated结膜杯状细胞损失。此外,粘蛋白分泌的抑制这些细胞因子也解释了减少撕裂MUC5AC在TSP-1发现零老鼠以及SS患者(17,29日]。干扰素-的抑制性和proapoptotic效果γ和肿瘤坏死因子-α结膜杯状细胞的类似报道气道杯状细胞(30.,31日]。然而,这些报告是基于粘液染色的细胞,解决不黏蛋白的分泌方面。研究了肠道结肠粘液分泌物杯状细胞行干扰素刺激效应——报道γ和肿瘤坏死因子-α粘蛋白分泌(32,33]。这些结果与我们的观察,解决刺激黏液的分泌在结肠杯状细胞与基底的水平检查。此外,微分的影响这些细胞因子在肠上皮细胞凋亡与感应TNF -据报道α但不是干扰素-γ(34]。这些结果清楚地表明组织的具体差异对炎性细胞因子的反应。

慢性炎症反应在许多自身免疫性疾病,包括学生,涉及Th17细胞因子IL-17和il - 6 (35- - - - - -38]。粘蛋白表达增加了气道上皮细胞暴露于这些细胞因子在体外与粘液分泌过多的检测在慢性气道疾病(3]。在我们的实验中,il - 6和IL-17结膜杯状细胞的增殖,诱导il - 6增强胆碱能刺激引起的粘蛋白的分泌。考虑减少撕裂MUC5AC水平TSP-1零老鼠,我们的在体外结果表明,il - 6的刺激效果可能反驳一些抑制信号在活的有机体内。时序分析TSP-1缺乏结膜表明TNF的表达明显增加α和干扰素-γ直到12周的年龄(17]。因此,可能后者的抑制效应两个细胞因子支配刺激il - 6的影响。也有可能杯状细胞增殖,以应对Th17细胞因子代表了一种机制来补充失去的结膜杯状细胞。细胞因子和撕裂MUC5AC的相对表达水平疾病的后期会提供进一步的洞察在肖格伦病理慢性炎症过程。

代表Th2细胞因子的表达IL-13外分泌腺中发现,从初级SS患者外周血单核细胞22,39]。符合这些报告,我们的结果也指向一个Th2-mediated病理学在眼部表面炎症参与TSP-1零老鼠,Th2-associated转录因子的增加表达GATA3和炎性细胞因子IL-13 TSP-1零结膜。IL-13在杯状细胞增生的影响已被广泛研究胃肠道和呼吸道。众所周知诱导气道杯状细胞分化、增生,粘液分泌过多在不同炎性疾病(10]。在肠道上皮细胞粘蛋白(MUC5AC)分泌引起IL-13对蠕虫驱逐在肠道线虫感染至关重要(40,41]。虽然IL-13对监管结膜杯状细胞密度的影响并不完全理解,这一事实IL-13缺乏小鼠有填充结膜杯状细胞数量显著低于野生型小鼠(42)建议IL-13的潜在作用调节结膜杯状细胞。在这项研究中,我们表明,IL-13直接影响刺激结膜杯状细胞增殖而不影响他们的粘蛋白的分泌。增加表达IL-13 TSP-1零结膜恰逢一个初始杯状细胞数量增加8到12周的年龄前下降(16]。这种变化也与显著降低并发撕裂MUC5AC水平TSP-1空鼠(17]。一起我们的研究结果表明,尽管结膜杯状细胞可能与气道IL-13增生性反应杯状细胞,这种扩散可能不是伴随着粘蛋白分泌过多的眼泪。

杯状细胞密度是一个重要的参数,反映了眼表面的整体健康43]。改变在黏液分泌和杯状细胞数量是眼表疾病的突出特征7- - - - - -9]。机制导致杯状细胞变化的信息是有限的,因为它常常是推断研究使用全结膜组织。杯状细胞文化源自气道上皮细胞的仓鼠,老鼠和人类已经使用了几年除了结肠肿瘤细胞系(44- - - - - -48),但组织特定的杯状细胞之间的差异不能被忽视。与结膜粘膜杯状细胞在肺部不是丰富的在正常情况下但是很多种炎症刺激引起的区分他们从肺上皮细胞类型,克拉拉细胞(49]。胃肠粘膜杯状,细胞数量和粘蛋白分泌是通过控制调节小肠和结肠微生物(50]。没有等效结膜杯状改变,细胞已经指出。

Shatos等人报道第一结膜杯状细胞培养,实现的隔离和增长从老鼠和人类结膜杯状细胞18,19]。我们的研究表明,结膜杯状细胞也可以脱离鼠标结膜使用相同的外植体培养系统,保留杯状细胞特定的标记和功能活动。这种文化作为在体外模型来研究炎症的影响在直接的杯状细胞,控制,和可重现性。

5。结论

本研究表明,炎性细胞因子与干燥综合征导致的眼部表现诱导细胞凋亡的病理改变黏液分泌和结膜杯状细胞扩散。此外,本研究表明成功的和一致的代鼠标结膜杯状细胞主要文化在体外研究。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者感谢布鲁斯Turpie提供的技术援助。这项研究是由美国国立卫生研究院的资助。EY015472和国防部批准号w81xwh - 10 - 1 - 0392。

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