胚胎期人外泌汗腺的发生特征及细胞外基质诱导分化作用下外泌汗腺重建的研究

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目的:  1.研究人胚胎皮肤不同发育时段外泌汗腺的形态结构分化特征以及相关标记性蛋白在外泌汗腺发生过程中表达特点及其与汗腺发生的内在联系;  2.探索和评估细胞外基质在体环境下诱导外泌汗腺细胞三维重建的汗腺样组织与正常成人外泌汗腺在形态、结构、功能上的相似性。  方法:  1.根据相关人外泌汗腺特异性蛋白在成人外泌汗腺不同部位差异性表达特点,将CK8、CK18、CK7、CK15设计为外泌汗腺分泌部标记角蛋白;将CK5、CK14、CK19作为外泌汗腺导管部标记角蛋白;-SMA作为肌上皮细胞特异性表达蛋白。将上述目的角蛋白按CK8/CK5、CK18/CK14、CK7/CK14、CK19/CK15、CK5/SMA分组,采用免疫双荧光化学染色方法检测不同妊娠周期人胚胎皮肤中上述外泌汗腺特标志蛋白表达及定位情况,并观察汗腺形态结构发生特点;  2.收集原代培养融合达70%的人外泌汗腺细胞、人成纤维细胞,按照(matrigel基质包埋外泌汗腺细胞体内培养组,I型胶原纤维包埋外泌汗腺细胞体内培养组,matrigel基质包埋人成纤维细胞体内培养组)分组将上述两种细胞按适当比例与matrigel基质、I型胶原分别混合后移植于免疫缺陷裸鼠NuNu腹股沟皮下。将上述三组在体三维培养2周后胶栓取出后,常规甲醛固定后石蜡包埋、切片,采用HE染色、免疫荧光化学染色、基底膜六胺银染色方法并与正常成人皮肤外泌汗腺在形态结构、功能蛋白、结构蛋白表达方面进行鉴别分析。  结果:  1.CK14、CK15、CK5在早期的胚胎表皮基底细胞中既已存在,在发育早期随表皮干细胞向外泌汗腺定向分化过程中持续表达,在汗腺发育中期随汗腺结构分化趋于成熟在汗腺导管部或分泌部选择性失表达。CK7、CK19、α-SMA在汗腺形成早期不表达,在汗腺功能结构分化趋于成熟的阶段特异性选择性表达于汗腺特定部位。CK8、CK18未在胚胎皮肤汗腺中检测到,但正常成人外泌汗腺分泌细胞中表达。  2.matrigel基质包埋外泌汗腺细胞体内培养组形成腺管样结构的组织,表达和免疫定位与成人外泌汗腺相同的基底膜,汗腺标志蛋白(P-CK、CK5、CK7、CK14、CK19、CEA、α-SMA),紧密连接蛋白(Desmoglein-1/2、ZO-2、E-cadherin、Claudin-1),以及与汗液分泌和重吸收相关的功能蛋白(Na+-K+-ATPaseα/β、AQP5、CFTR、NKCCl、NHE1、V-ATPase、γENaC)。  结论:  1.汗腺的发生与表皮干细胞在胚胎发育期定向分化密切相关。汗腺形成中期(胚胎妊娠17-22周)为汗腺形态结构及功能快速形成时期。汗腺发生过程伴随着中间丝相关角蛋白程序性、规律性表达,相关角蛋白对汗腺组织结构形成及功能维持具有特殊的意义。  2.裸鼠体内matrigel基质可以成功诱导汗腺细胞分化形成类外泌汗腺的腺管样结构。新生腺管样结构表达汗腺标志蛋白、紧密连接蛋白、锚定蛋白、以及与汗液分泌和重吸收相关的功能蛋白,这与正常成人外泌汗腺极其相似。
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