مقالة منهجية

نقص Pms2 ، ERCC1 ، Ku86 ، CcOI عيوب في الميدان خلال التقدم إلى سرطان القولون

15.9K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/1931

⸱

يوليو 28, 2010

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Cell Biology and Anatomy, College of Medicine, University of Arizona, Tucson, 2Southern Arizona Veterans Affairs Health Care System, Tucson, AZ, 3Department of Surgery, College of Medicine, University of Arizona, Tucson, 4Biomedical Diagnostics and Research, Tucson, AZ, 5Department of Medicine, College of Medicine, University of Arizona, Tucson

في هذه المقالة

ملخص

التعبير خفضت / غائبة من Pms2 و / أو في أقبية ERCC1 بأكمله هو حدث متكرر خلال 10 سم على كل جانب من أدنوكرسنوما] القولون ، من المرجح أن أساس وجود عيب في الميدان مع التحولية عالية وتطور الى الاصابة بالسرطان. نقص في Ku86 CcOI أو هو أقل بكثير من هذه العيوب المتكررة في الحقل.

الملخص

في التسرطن ، يتم التعرف على "عيب الميدان" سريريا بسبب نزوع عال من الناجين من بعض أنواع السرطان الأخرى لتطوير الأورام الخبيثة من نوع النسيج نفسه ، وغالبا في مكان قريب. وقد أشارت هذه العيوب في مجال سرطان القولون. ينبغي للشذوذ الجزيئية التي هي المسؤولة عن وجود خلل في القولون مجال قابلة للكشف عنها في وتيرة عالية في الأنسجة الطبيعية المحيطة تشريحيا غدية أو القولون المحيطة غدي مع الأورام المتقدمة (وأيضا على طريقة لسرطان القولون) ، ولكن في ذات التردد المنخفض في الغشاء المخاطي للقولون من مرضى الأورام دون القولون.

المناعية به ، تم العثور على الخبايا بأكمله في غضون 10 سم على كل جانب من أدنوكرسنوما] القولون أو القولون neoplasias المتقدمة أن تخفض بشكل متكرر أو غائبة في التعبير عن اثنين من البروتينات إصلاح الحمض النووي ، Pms2 و / أو ERCC1. Pms2 هو بروتين دور مزدوج ، ونشط في إصلاح الحمض النووي وكذلك عدم تطابق حسب الحاجة في موت الخلايا المبرمج للخلايا الحمض النووي من التلف مع الزائدة. ERCC1 نشطة في إصلاح الحمض النووي الختان النوكليوتيدات. فإن التعبير غائبة أو تخفيض كل من ERCC1 Pms2 وخلق خلايا مع كل زيادة القدرة على البقاء على قيد الحياة (مقاومة الخلايا) ، وزيادة مستوى التحولية. التعبير غائبة أو تخفيض كل من ERCC1 وPms2 ومن المرجح خطوة في وقت مبكر من التقدم إلى سرطان القولون.

DNA الجينات إصلاح Ku86 (نشط في الحمض النووي غير المتجانسة نهاية الانضمام) والوحدة الفرعية السيتوكروم أوكسيديز ج كان لي (المشاركة في موت الخلايا المبرمج) كل أفيد أن انخفض في التعبير المخاطية في المناطق القريبة من سرطان القولون. ومع ذلك ، أظهر التقييم المناعى من مستوياتها المنخفضة في التعبير فقط للترددات متواضعة من الأقبية لتكون قاصرة في التعبير عنها في مجال عيب المحيطة سرطان القولون او القولون المحيطة الأورام المتقدمة.

نعرض هنا ، لدينا وسيلة لتقييم الخبايا للتعبير عن ERCC1 ، Ku86 ، وPms2 CcOI. نظهر أن تواتر الخبايا كلها قاصرة عن Pms2 ERCC1 وغالبا ما تكون كبيرة كما 70 ٪ إلى 95 ٪ في 20 سم طويلة المناطق المحيطة نيوبلسا القولون ، في حين تردد في أقبية قصور Ku86 له قيمة وسيطة من 2 ٪ وتواتر الخبايا نقص في CcOI له قيمة وسيطة من 16 ٪ في هذه المناطق. القولون بأكمله هو 150 سنتيمترا (حوالي 5 أقدام) ، وحوالي 10 مليون الخبايا في طبقته المخاطية. الخلل في Pms2 ERCC1 المحيطة وسرطان القولون وبالتالي يمكن أن تشمل 1000000 الخبايا. أنه من المعيب أن سرداب ينشأ سرطان القولون.

البروتوكول

التحضير ليتم عرضه على شرائح الأنسجة

  1. ويمكن تمرير منظار القولون في القولون عن طريق المستقيم. ومنظار القولون عبارة عن أنبوب طويل وإنارة وكاميرا الفيديو في الرأس ، والقدرة على تمرير الهواء إلى القولون لتفجيره مثل البالون طويلة للسماح التصور أفضل من القولون ، وممر للملقط الخزعة التي يمكن أن تتجاوز كاميرا فيديو لقرصة قبالة منطقة 3-5 ملليمتر من "الجلد" أو طبقة السطح الداخلي للغشاء المخاطي للقولون ليقدم لنا عينات الخزعة. يمكن أيضا أن يستخدم الملقط خزعة لإزالة محتملة قبل السرطانية الاورام الحميدة موجودة في القولون.
  2. حصلنا على خزعات من الأنسجة الطبيعية القولون المخاطي من المرضى ، والموافقة المستنيرة. كانت هذه المرضى الذين يخضعون للفحص تنظير القولون في عيادة الجهاز الهضمي. وضعت الخزعات لدينا في الجرار من الفورمالين. بعد 4 ساعات ، تم استبدال الفورمالين بواسطة الكحول 70 ٪.
  3. وقد أخذت عينات من أنسجة مماثلة من مناطق استئصال القولون وإزالة أثناء الجراحة ، والتي كانت 1 سم و 10 سم بعيدا عن سرطان القولون أو أورام مع الأورام المتقدمة. كما وضعت هذه عينات الأنسجة في الفورمالين ، وإذا كانت كبيرة عينات الأنسجة ، وأبقي في بعض الفورمالين لفترة أطول قبل أن يوضع في الكحول 70 ٪.
  4. يتم أخذ عينات من الأنسجة إلى مختبر الأنسجة ليتم معالجتها ووضعها في كتل البارافين.
  5. هي كتل البارافين مبردة في الثلاجة لجعلها أكثر سهولة من قبل قطع مشراح.
  6. يتم قطع المقاطع أنسجة ميكرون سماكة 4 من كتل الأنسجة ، وذلك باستخدام مشراح ، وطفت على سطح الماء.
  7. لمقارنة التعبير عن اثنين من البروتينات ، وعلى سبيل المثال ERCC1 Pms2 ، يمكن أن تكون التقطت أقسام الأنسجة البديلة حتى على شريحتين ، وحتى هناك قطاعات النسيج ثلاثة على كل من اثنين من الشرائح. على سبيل المثال ، يمكن وضع الأبواب 1 و 3 و 5 على شريحة واحدة يمكن وضعها المسمى ERCC1 والمقاطع 2 و 4 و 6 على شريحة واحدة المسمى Pms2. يمكن وجود أقسام الأنسجة three immunostained لبروتين واحد على شريحة واحدة تتيح لك معرفة ما إذا كان نمط غير معتاد من تلطيخ سرداب هو الأداة أو حقيقي ، لأن القطع الأثرية لن تتكرر في قسم النسيج واحد أو أكثر على شريحة. الخبايا القولون حوالي 60 ميكرون في القطر ، بحيث يمكن قطع نسيج أقسام حوالي 15 من خلال واحدة سرداب ، ويمكن أن ينظر إلى نفسه على أبواب القبو أنسجة متعددة لكل شريحة.

Immunostaining أقسام الأنسجة

  1. ثم يتم وضع الشرائح من خلال إجراءات وضع العلامات المناعى. هذا هو إجراء 8 ساعات ، وإلى حد ما هو المعيار. أجزاء من الإجراءات التي نستخدمها ، التي ليست موحدة ، واستخدام الحاويات لتلطيخ Sequenza ، واستخدام الحل للحد من تلوين الخلفية يسمى ب "القناص". يتم بيع "القناص" الحل باعتباره صيغة الملكية الطبية التي بيوكير ، كونكورد CA.
  2. وتظهر بعض الخطوات من الإجراءات لدينا هنا.
  3. كمثال ، لPms2 المناعية ، والشرائح هي الاولى deparaffinized وضع في 3 تغييرات الزيلين (3 دقائق لكل منهما) ، تليها 2 تغييرات في الإيثانول بنسبة 100 ٪ (2 دقيقة لكل منهما) ، تليها 2 التغيرات في الايثانول 95 ٪ (2 دقيقة لكل منهما) ، تليها 2 التغيرات في الماء المقطر (2 دقيقة لكل منهما). وتنفذ هذه الإجراءات في إطار غطاء الكيميائية مع ضغط الهواء السلبي بحيث لا يتعرض المجرب للأبخرة.
  4. وأصبحت أجزاء من البروتينات في عينات الأنسجة الفورمالين عندما كان يستخدم في البداية لإصلاح الأنسجة ، عبر ربط. الآن نحن بحاجة لكسر الروابط العابرة للجسم بحيث يمكن التعرف على البروتينات المثيرة للاهتمام. توضع الشرائح في حل العازلة التي يتم إحضارها إلى نقطة الغليان في فرن الميكروويف. اعقب ذلك 10 دقيقة على الإعداد المتوسط ​​، تليها التبريد لمدة 20 دقيقة على الجليد. هذه الخطوة يجب أن يتم اختبارها وتعديلها عن الموجات المختلفة ، حتى يتم تحقيق نتائج جيدة. علما بأن لimmunostaining CcOI أو Ku86 كنا عازلة سيترات الصوديوم مصنوعة من حامض الستريك 9mL + 41mL سترات الصوديوم + 450mL H 2 O (بما في ذلك منطقة عازلة ايونات الصوديوم) التي لديها درجة الحموضة من حوالي 6.0 ، لكنا ERCC1 عازلة سيترات أدلى مع حامض الستريك 2.1g + 1 لتر H 2 O + ~ هيدروكسيد الصوديوم 5mL لجلب الرقم الهيدروجيني إلى 6.1 (منطقة عازلة مع الحد الأدنى من أيونات الصوديوم المضافة) ، وكنا Pms2 حل المصنوعة من 5mL مستضد حل إماطة اللثام (عن طريق ناقلات) + 533mL H 2 O. وهناك حاجة إلى مخازن مختلفة لزيادة التفاعل مع الأجسام المضادة الحواتم بروتين معين.
  5. ثم توضع الشرائح في بيروكسيد الهيدروجين 3 ٪ (المخفف في الميثانول) لمدة 20 دقائق تليها شطف في الماء المقطر لمدة 3 دقائق ، ويغسل في المياه المالحة فوسفات مخزنة (تسمى PBS) لمدة 5 دقائق.
  6. ثم توضع الشرائح في شقة ضيقة تسمى رفوف تلطيخ Sequenza (Shandon نظام Immunostaining Sequenza من العلم الحرارية) وتشطف مع برنامج تلفزيوني.
  7. ثم يتعرض الشرائح يجري immunostained لERCC1 أو Pms2 إلى 10 دقيقةutes التعرض لمعاملة المضافة لل3 قطرات من محلول الملكية ، والحصول عليها من بيوكير ، ودعا "القناص" الذي يعمل على خفض غير محددة من البروتينات تلوين الخلفية.
  8. يتم شطف الشرائح مع "TBST" العازلة التي توين + 1 مل 100 مل 10X تريس + 900 مل من الماء المقطر [حيث تريس 10X هو 24.2 غراما Trizma + 80 غراما كلوريد الصوديوم + مل من الماء المقطر ومنزوع الأيونات 1000 + حمض الهيدروكلوريك المركز (حوالي 15 مل) لتقديم حل لدرجة الحموضة 7،6].
  9. وتشطف ثم ثلاث مرات مع الشرائح العازلة ، و 100 من microliters داكو biotinylated الضد الثانوية في التخفيف 1:100 (في ألبومين المصل البقري 2 ٪ تتكون في TBST العازلة) يتم إضافتها إلى الشرائح والمحتضنة لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
  10. عند هذه النقطة ، على استعداد Vectastain ABC (مجمع أفيدين البيوتين) (من مختبرات المتجهات) كاشف ، وذلك باستخدام 2.5 مل PBS ، 1 حل قطرة ، قطرة حل 1 باء ، ويسمح الحل للوقوف لمدة 30 دقيقة.
  11. يتم شطف الشرائح 3 مرات مع TBST العازلة.
  12. ثم تضاف 3 قطرات من كاشف ABC Vectastain ويتم تحضين الشرائح في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة ، تليها الشطف 2 مرات مع TBST.
  13. مغمورة ثم الشرائح في DAB (diamino - بينزاميد) (2.9 مل DAB + 400 + microliters PBS الهيدروجين بيروكسيد microliters 250) لمدة 5 دقائق.
  14. ثم تشطف والشرائح 2 مرات بالماء ، المقطر منزوع الأيونات.
  15. يتم Counterstaining بمحلول مخفف من الهيماتوكسيلين لمدة 10 ثانية. وتشطف جيدا الشرائح في مياه الحنفية يليه الماء منزوع الأيونات.
  16. ثم يتم الشرائح المجففة 2 مرات عن 2 دقيقة في الايثانول 95 ٪ ، و 2 مرات لمدة 2 دقيقة في الإيثانول بنسبة 100 ٪ و 2 مرات لمدة 2 دقيقة في الزايلين.
  17. ثم تضاف بضعة قطرات من XYL Cytoseal (ريتشارد آلان ، والعلم) إلى الشرائح وتطبيق ساترة.
  18. يتم إجراء تقييم للKu86 المناعى ، وERCC1 CcOI باستخدام بروتوكول لنفس Pms2 ، ولكن استبدال الضد Pms2 مع الأجسام المضادة للKu86 ، وERCC1 CcOI هو موضح في الجدول أدناه.

تقييم المقاطع الأنسجة لالخبايا نقص في التعبير عن ERCC1 ، Pms2 ، وKu86 CcOI

  1. سوف ننظر أولا في أقسام الأنسجة تحت مجهر تصويري (DM - BA300) Motic للتعبير عن Pms2 ERCC1 والخبايا في الغشاء المخاطي للقولون.
  2. Pms2 ERCC1 وكلاهما الإنزيمات إصلاح الحمض النووي ، وهكذا وجدوا فيها الحمض النووي في نواة الخلايا من الخبايا. يشار إلى هذا في الشكل 1 ، حيث يمثل اللون البني القولون لتلطيخ ERCC1 ، ويحدث في نوى الخلايا في سرداب. وقد أساء إلى سرداب العادي نظهر الأولى في المجهر لERCC1 ، وصمة عار البني يبين موقع ERCC1. نشير إلى أنواع الخلايا في الخبايا ، حيث "الخلايا القدح" تتشكل الى حد ما مثل الزجاج والنبيذ ، مع نواة في منطقة صغيرة في قاعدة الخلايا على حافة الخارجي للقبو ، وتضخم خارج الباب ، مليئة حبيبات بيضاء في الميوسين جزءا من خلية في داخل سرداب. وغيرها من نوعين من الخلايا تبدو إلى حد ما على حد سواء في الفروع لدينا الملون ، وأنها هي والخلايا المعوية enteroendocrine ، ونوى هم أيضا على الحافة الخارجية للسرداب ، في قاعدة للخلايا. في الخزعات المأخوذة من المرضى الذين لم تكن لنيوبلسا القولون ، أو في الخزعات بعيدا عن أي موقع من سرطان القولون ، وكلها تقريبا من النوى في كل الخبايا تظهر ارتفاع مستوى العادي للتعبير عن ERCC1 كما هو موضح هنا.
  3. ويلاحظ في توجيه ملاحظاتنا والمقاطع التي تم الحصول عليها من أنسجة المرضى الذين يعانون من الخزعات لا نيوبلسا القولون لمستويات من التعبير عن Pms2 ، ERCC1 ، CcOI Ku86 أو في الغشاء المخاطي للقولون طبيعية. يمكننا أن نلاحظ كل الخبايا في قسم الأنسجة الطبيعية ، مع عدسة 40X الهدف ، ونحن نمضي ببطء من خلال قسم الأنسجة بأكمله ونشير إلى الخبايا ، والخلايا الخلالي ، أي العقيدات اللمفاوية على الشريحة ، والعضلية و(إذا كان موجودا في خزعة).
  4. نشير أيضا إلى أن هناك خلايا للتو عدة في قاعدة سرداب التي هي الخلايا الجذعية. هذه الخلايا الجذعية تولد كل من الخلايا حوالي 2،000 من سرداب كامل. ويمكن للخلايا الجذعية مع طفرة أو epimutation an الاستيلاء على الخلايا الجذعية المتخصصة كله. ثم قد غيرت سرداب كله تلطيخ لانزيم المصالح (سرداب التحويل) كما نعرض في هذه الشريحة الجديدة حيث نرى الخبايا كلها قاصرة عن CcOI بجوار الخبايا التي لديها عالية من التعبير CcOI.
  5. ثم نعرض شريحة من مريض مصاب بسرطان القولون أو غدي مع الأورام المتقدمة. على هذه الشريحة ، بعض الخبايا وارتفاع مستوى العادي للتعبير عن ERCC1 وبعضها أقل مستويات التعبير. وصورت كل من الخبايا داخل قسم النسيج في دقة منخفضة مع عدسة الهدف 10X ، والمغطى الصور بحيث يعتبر قسم الأنسجة كله في صورة واحدة. ثم يتم ترقيم الخبايا.
  6. والخبايا مع التعبير عالية من انزيم ، نموذجية من الخبايا في خزعات جيئة وذهابا حتى الآنم أي مرض السرطان ، ويطلق على مستوى "4" تلطيخ. مستويات أخرى هي "0" إذا لم يكن هناك تعبير كشفها ، "1" إذا كان مجرد تعبير بالكاد يمكن كشفها هو واضح ، "2" إذا كان هناك وجود التعبير ، ولكن عند مستوى أدنى بكثير من المستوى 4 ، و "3" إذا كان التعبير الحاضر عند مستوى أقل من 4 ، ولكن قوية إلى حد ما. نحن نقطة لكل شريحة على دقة الصورة زرقاء خفيفة لمدة 4 ، البرتقال الأخضر لمدة 3 ، 2 الصفراء ، والحمراء : 1 ل 0. هنا نعرض يمر مقطع من الخزعة باستخدام عدسة الهدف 40X. نحن في نقطة الخبايا على صورة دقة منخفضة.

الشكل 1
الشكل 1. سرداب القولون يظهر التعبير عالية من ERCC1 في نوى الخلايا سرداب. وتم تعزيز بالتساوي كل الألوان في هذه الصورة في التباين والتشبع ، وذلك باستخدام بينت شوب برو 5.

ممثل النتائج

  1. المقاطع أنسجة بديلة على شرائح منفصلة تتيح لنا أن ننظر في أقبية القولون نفسه ، مع التعبير عن اثنين من البروتينات المختلفة التي أبداها المناعية. يتم عرض صورة واحدة لطخت سرداب Pms2 وخبايا نفسه لالملون ERCC1 على المجاهر المتاخمة مع شاشات الكمبيوتر المجاورة. وهذا يسمح لنا لتحديد ما إذا كان هناك نقص مشترك لاثنين من البروتينات أو ما إذا كان القصور في كل من البروتينات ، في حين أن كل واحد متكرر ، ويحدث بشكل مستقل. لدينا قطاعات النسيج بنسبة ثلاثة في الشريحة ، بحيث يمكن التحقق من اي نقص واضح في التعبير عن بروتين بأنها قاصرة على أكثر من مقطع واحد ، وليس بسبب وجود قطعة أثرية. في الأنسجة المحيطة سرطان القولون ، وعندما يكون هناك خلل الميدانية التي تؤدي إلى السرطان ، وهناك تردد عال من الخبايا وقاصرة لERCC1 Pms2.
  2. وقد استخدمنا أيضا المناعية للعثور على وتيرة الخبايا وقاصرة لKu86 CcOI. على هذه الشريحة ، ونحن نذهب من خلال قسم النسيج كله لimmunostained Ku86 ، وذلك باستخدام عدسة الهدف 40X ، ويمكننا أن نرى أن بعض الخبايا قاصرة عن Ku86 في هذا القسم الأنسجة.
  3. وبالمثل ، على هذه الشريحة ، ونحن نذهب من خلال قسم النسيج كله لimmunostained CcOI ، وذلك باستخدام عدسة الهدف 40X ، ويمكننا أن نرى أنه ليس هناك سوى عدد معتدلة من الخبايا قاصرة عن CcOI.

المناقشة

  1. من المهم جدا أن يكون نسيج 3 أقسام لكل شريحة. يمكن أن تحدث فقاعات عند تطبيق وسائل الإعلام التي تحمل الأجسام المضادة ، بحيث لا يجوز بعض الخبايا أو أجزاء من الخبايا تكون ملطخة كاف لأن مجرد فقاعة منعت الضد من التفاعل مع المقطع الأنسجة. الخبايا حوالي 60 ميكرون في القطر ، وأقسام الأنسجة هي 4 ميكرون سميكة ، لذلك يمكن أن يكون هناك أقسام الأنسجة ما يصل إلى 15 خلال نفس سرداب. عادة ما يكون من الممكن العثور على خبيئة نفسه ، وذلك باستخدام مورفولوجية سرداب كدليل على أقسام متعددة الأنسجة وضعها على الشريحة.
  2. في الدراسات التي أجريناها مؤخرا ، لعينات الأنسجة كبيرة ، قد تلطيخ في Sequenza لا تعطي تغطية جيدة للجسم الأنسجة. في هذه الحالات ، يمكن للمرء يفضلون استخدام اليد تلوين الأنسجة ، حيث تراجع من وسائل الإعلام التي تحتوي على الأضداد : هي وضع اليد على كل عينة الأنسجة.
  3. لرؤية واضحة للتلوين البني يظهر التعبير عن بروتين immunostained ، وتلوين الأزرق الحمض النووي تظهر على شاشة الكمبيوتر ، ويتم تعديل برنامج مجهر تصويري Motic على النحو التالي : كسب 0 ، 0 الأوفست ، وتعزيز 0 ، 255 ، 1.00 غاما ، 0 ، الحدة 1 ، 7 تصحيح الألوان ، R ، G ، B كسب 1.00 ، و R ، G ، B السطوع 0. تم تعيين دقة في 1024 x 768 ، وتمكين توازن اللون الأبيض.
  4. ويمكن استخدام أسلوب لدينا مع أي بروتينات يعتقد أنها مهمة في التقدم إلى سرطان القولون ، لتقييم وتيرتها من نقص ، أو ربما overexpression. عيوب في مجال سرطانات القولون المحيطة أو أورام مع الأورام المتقدمة

  5. العيوب الميدانية هي جزء من تطور السرطان
    وكان أول من استخدم مصطلح "cancerization الميدان" عن طريق الذبح وآخرون في عام 1953 1 لوصف منطقة أو "الميدان" من الظهارة التي تم شروطا مسبقة من العمليات غير معروف إلى حد كبير (في ذلك الوقت) وذلك لأنها تهيئ لتحقيق التنمية من السرطان. وكان الاستخدام الأولي في سياق الإصابة بسرطانات الفم. منذ ذلك الحين ، استخدمت مصطلحات "cancerization الميدان" و "عيب الميدان" على نطاق واسع لوصف أي نوع من الأنسجة الخبيثة في مرحلة ما قبل السرطان التي الجديد من المرجح أن تنشأ ، ومفهوم cancerization ميدانية في علم الأورام السريري تلقى اهتماما متزايدا 2 . استعرضنا في الآونة الأخيرة دليل على خلل في مجال سرطان الجهاز الهضمي 3. وشملت في هذه المراجعة كانت نتائج الدراسات عشرات تقديم الأدلة الميدانية من العيوب في القولون.

    عيوب الحقل في الغشاء المخاطي للقولون ربما تنشأ عن طريق الانتقاء الطبيعي للخلايا متحولة أو الخلايا المعدلة epigenetically بين الخلايا الجذعية من خبايا هذه الخلايا الجذعية أن أحد ينجو من مكانة 4 الخلافة. وعدم الاستقرار الجيني أو النمط الظاهري mutator ، ربما بسبب الحد من إصلاح الحمض النووي الختان النوكليوتيدات أو إصلاح الحمض النووي عدم تطابق ، وتسريع هذه العملية (وكان ذكر سابقا عيب متكرر في Pms2 في المناطق المحيطة سرطان القولون 5). إذا ، في عدد السكان الطبيعي للخلايا الجذعية في الغشاء المخاطي للقولون ، خلية يكتسب ميزة انتقائية من خلال طفرة أو epimutation آن ، فإنها تميل إلى توسيع clonally على حساب الخلايا الجذعية المجاورة. في الغشاء المخاطي للقولون ، واحتلت مكانة الخلايا الجذعية من خلايا ≤ 5 6 التي تعطي ثم يرتفع الى جميع (2000 تقريبا) من خلايا سرداب. والاستيلاء على الخلايا الجذعية المتخصصة من خلال النتائج الخلية نوع متحولة أو تغييرها epigenetically في "تحويل سرداب" 7.

    قد تنتشر من الحيوانات المستنسخة تحور (الخبايا تحويل) في ظهارة القولون في معظم الأحيان تحدث بواسطة الانشطار سرداب 8. ويرد مثال للانشطار سرداب في الشكل 2. بهذه الطريقة رقعة من الأنسجة غير الطبيعية لذلك. ضمن مثل هذا التصحيح ، قد تحدث طفرة الثاني من نوعه بحيث تعطى سرداب يكتسب ميزة مقارنة مع غيرها من الخبايا في التصحيح ، وهذا سيوسع سرداب تشكيل clonally تصحيحا الثانوية في التصحيح الأصلي. ضمن هذا التصحيح جديد ، قد يكون تكرار العملية مرة أخرى عديدة ، وربما على مدى عقود من الزمن ، حتى تنشأ الخلايا الجذعية الخبيثة الذي يوسع clonally الى السرطان. إذا كانت هذه هي العملية العامة التي أدنوكرسنوما] القولون متفرقة تنشأ ، ثم أدنوكرسنوما] القولون وينبغي أن يرتبط عموما ، ويسبقه ، وحقول من الشذوذ. وبالتالي يمكن أن يتوقع تصحيحا لتحويلها إلى الخبايا والعيوب التي يمكن اكتشافها في المنطقة المحيطة غدي مع الأورام المتقدمة ، أو المناطق المحيطة سرطان القولون.

    من هذا النموذج من قبل تطور الورم ، فإن للمرء أن يتوقع العثور على تعديلات وراثية أو جينية ذات الصلة إلى ما قبل تطور الورم بين عينات من أنسجة مأخوذة من الغشاء المخاطي للقولون غير رمي في المناطق المحيطة الآفات الورمية في القولون الذي يحتمل أن تقدم إلى السرطان . على وجه الخصوص ، وعيوب في الإنزيمات إصلاح الحمض النووي ، أو في البروتينات اللازمة لموت الخلايا المبرمج ، والمساهمة في التقدم عن طريق تعزيز عدم الاستقرار الجيني ، وربما يكون من المتوقع أن تكون وجدت في حقل معيبة.
  6. الاختيار لنقص في الخلايا عندما Pms2 دeficient لERCC1 وتعرض للإتلاف الحمض النووي وكيل
    نارا وآخرون. نمت 9 25 الثقافات الصينية خلايا المبيض الهمستر 43 - 3B ، مع كل طفرة تعطيل الجين ERCC1 إصلاح الحمض النووي ، والتعامل مع الثقافات مع وكيل الحمض النووي الضارة ، وMNNG. بين الخلايا على قيد الحياة لعلاج التلف في الحمض النووي ، تم عزل خلية واحدة من كل ثقافة وسمح لتشكيل استنساخ. كانت كل الحيوانات المستنسخة المعزولة نحو 10 ضعفا أكثر مقاومة للقتل من قبل MNNG من السلالة الأبوية. من الحيوانات المستنسخة معزولة ، ثبت أن 22 إلى خلل في إصلاح الحمض النووي عدم تطابق (MMR). تم اختبار خمسة من هذه الحيوانات المستنسخة 22 بواسطة التسلسل ، وثلاثة من الخمسة كانت قاصرة عن Pms2. وكان هذا الاختيار لعيب في Pms2 ربما بسبب نقص Pms2 تسبب مقاومة للموت الخلايا المبرمج ، وبالتالي القدرة على البقاء على الحمض النووي من التلف في الخلايا المتبقية وأضاف ERCC1 عندما كان غائبا. (عادة ، Pms2 الحمض النووي من التلف الحواس المستويات ، ويسبب موت الخلايا المبرمج للخضوع لخلايا الحمض النووي من التلف عند غير مفرطة.) وهكذا ، يتم تحديد نقص في Pms2 عندما تتعرض لERCC1 التي تعاني من نقص الخلايا للتلف الحمض النووي. وظهر في كل من الحيوانات المستنسخة معيبة ERCC1 وPms2 أن يكون حول معدل 500-1000 أضعاف أكبر طفرة عندما المشع مع الأشعة فوق البنفسجية من الخلايا الأبوية.

  7. الأحماض الصفراوية تسبب الاكسدة ، وكلاء الحمض النووي مضرة ومهمة في التقدم إلى سرطان القولون
    حمض Deoxycholic ، وهو حمض الصفراء ، ويزيد من الاكسدة من خلال توليد أنواع الاكسجين التفاعلية (ريوس) من خلال عمليات متعددة ، بما في ذلك ضررا من 10 الميتوكوندريا. هناك أدلة حديثة أن تسبب تغيرات جينية ROS 11 ، وما لا يقل عن 15 دراسة أظهرت أن الأحماض الصفراوية ، في زيادة تركيز المرافق نظام غذائي عالي الدهون ، وإلحاق أضرار الحمض النووي 12. كما استعرض بيرنشتاين وآخرون 12 ، هناك علاقة إيجابية بين استهلاك الدهون الغذائية وسرطان القولون حدوث السرطان. تفرز الأحماض الصفراوية في الأمعاء ردا على الدهون في النظام الغذائي ، والأحماض الصفراوية بمثابة المنظفات للمساعدة في هضم الدهون. وبالتالي ، يرتبط نظام غذائي عالي الدهون مع زيادة إفراز حامض الصفراء. تركيزات مرتفعة برازي حمض الصفراء في السكان مع وجود نسبة عالية من سرطان القولون ، ويعتبر التعرض المفرط للأحماض الصفراوية بوصفها عامل خطر رئيسي لسرطان القولون التسرطن 13. الأحماض الصفراوية قد يكون سببا لعيوب في مجال القولون.

الشكل 2
الشكل 2. القولون والإنشطار سرداب إلى 3 الخبايا.

استنتاج

تم العثور على وتيرة عالية من الخبايا نقص في الجينات وإصلاح الحمض النووي ERCC1 Pms2 (مطلوب أيضا لPms2 موت الخلايا المبرمج) في حقل العيوب الكبيرة المحيطة سرطان القولون. قد وأوجه القصور في ERCC1 Pms2 (نتيجة للتغيرات جينية أو طفرات) أن الخطوات في وقت مبكر من عدم الاستقرار الجيني المركزية لتقدم لسرطان القولون.

شكر وتقدير

التمويل المقدم من ولاية اريزونا جنوب الصحة شؤون المحاربين القدامى نظام الرعاية VA الاستحقاق 0142 منح مراجعة البحوث الطبية الحيوية وأريزونا اللجنة منح 0803.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
الأجسام المضادة لـ PMS2BD Biosciences556415
الأجسام المضادة لـ ERCC1Thermo Fisher Scientific, Inc.MS-671-P1
الأجسام المضادة لـ Ku86Santa Cruz Biotechnology, Inc.SC-9034
الأجسام المضادة لـ CcO1Invitrogen459600
جسم مضاد ثانوي مُقترن بالبيوتينDakoE0413
22% BSAInformagen, Inc.2327
SniperBiocare MedicalBS966
Vectastain ABCVector LaboratoriesPK-6100
DABThermo Fisher Scientific, Inc.34001
Tween 20USB Corp., Affymetrix20605
Cytoseal XYLVWR international48212-196
TrizmaSigma-AldrichT1503

المراجع

  1. Slaughter, D. P., Southwick, H. W., Smejkal, W. Field cancerization in oral stratified squamous epithelium; clinical implications of multicentric origin. Cancer. 6, 963-968 (1953).
  2. Vauthey, J. N. Importance of field cancerisation in clinical oncology. Lancet Oncol. 1, 15-16 (2000).
  3. Bernstein, C. Field defects in progression to gastrointestinal tract cancers. Cancer Lett. 260, 1-10 (2008).
  4. Calabrese, P. Colorectal pretumor progression before and after loss of DNA mismatch repair. Am J Pathol. 164, 1447-1453 (2004).
  5. Bernstein, H. Reduced Pms2 expression in non-neoplastic flat mucosa from patients with colon cancer correlates with reduced apoptosis competence. Appl Immunohistochem Mol Morphol. 14, 166-172 (2006).
  6. Huang, E. H. Aldehyde dehydrogenase 1 is a marker for normal and malignant human colonic stem cells (SC) and tracks SC overpopulation during colon tumorigenesis. Cancer Res. 69, 3382-3389 (2009).
  7. Kim, K. M., Shibata, D. Methylation reveals a niche: stem cell succession in human colon crypts. Oncogene. 21, 5441-5449 (2002).
  8. Greaves, L. C. Mitochondrial DNA mutations are established in human colonic stem cells, and mutated clones expand by crypt fission. Proc Natl Acad Sci USA. 103, 714-719 (2006).
  9. Nara, K., Nagashima, F., Yasui, A. Highly elevated ultraviolet-induced mutation frequency in isolated Chinese hamster cell lines defective in nucleotide excision repair and mismatch repair proteins. Cancer Res. 61, 50-52 (2001).
  10. Payne, C. M. Deoxycholate induces mitochondrial oxidative stress and activates NF-kB through multiple mechanisms in HCT-116 colon epithelial cells. Carcinogenesis. 28, 215-222 (2007).
  11. Lim, S. O. Epigenetic changes induced by reactive oxygen species in hepatocellular carcinoma: methylation of the E-cadherin promoter. Gastroenterology. 135, 2128-2140 (2008).
  12. Bernstein, H. Bile acids as carcinogens in human gastrointestinal cancers. Mutat Res. 589, 47-65 (2005).
  13. Payne, C. M. hydrophobic bile acids, genomic instability, Darwinian selection, and colon carcinogenesis. Clinical and Experimental Gastroenterology. 1, 19-47 (2008).

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

DNA ERCC1 Pms2 Ku86 CcOI
نقص Pms2 ، ERCC1 ، Ku86 ، CcOI عيوب في الميدان خلال التقدم إلى سرطان القولون
اتصل بنا
أوصِ بها للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.