Xác định các tế bào gốc vú có khả năng xác định dương tính với nestin trong sữa mẹ của con người

Springer Science and Business Media LLC - Tập 329 - Trang 129-136 - 2007
Mark D. Cregan1, Yiping Fan2, Amber Appelbee1, Mark L. Brown1, Borut Klopcic3, John Koppen1, Leon R. Mitoulas4, Kristin M. E. Piper1, Mahesh A Choolani2, Yap-Seng Chong2, Peter E. Hartmann1
1School of Biomedical, Biomolecular and Chemical Sciences, Faculty of Life and Physical Sciences, M310, The University of Western Australia, Crawley, Australia
2Department of Obstetrics and Gynaecology, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, Singapore, Singapore
3School of Medicine and Pharmacology, Fremantle Hospital Unit, The University of Western Australia, Fremantle, Australia
4Medela AG, Baar, Switzerland

Tóm tắt

Các tế bào gốc trong mô vú đã được đặc trưng tốt thông qua việc sử dụng dấu ấn tế bào gốc vú là cytokeratin (CK) 5 và các dấu ấn biểu mô trưởng thành CK14, CK18 và CK19. Do những dấu ấn này chưa bao giờ được báo cáo ở các tế bào từ sữa mẹ, mục tiêu của nghiên cứu này là xác định xem có tế bào gốc vú nào có mặt trong sữa mẹ của con người hay không. Các tế bào nuôi cấy từ sữa mẹ của con người được nghiên cứu thông qua việc sử dụng đánh dấu bằng huỳnh quang và phản ứng chuỗi polymerase phiên mã ngược (RT-PCR). Chúng tôi phát hiện một quần thể tế bào không đồng nhất với sự biểu hiện khác nhau của CK5, CK14, CK18 và CK19. Hơn nữa, bằng cách sử dụng dấu ấn tế bào gốc đa năng, nestin, chúng tôi đã xác định được các tế bào trong nuôi cấy chỉ dương tính với nestin hoặc dương tính kép với CK5/nestin, trong khi không quan sát được sự đồng nhuộm đối với CK14, CK18 và CK19 với nestin. Khi các tế bào được phân lập từ sữa mẹ được phân tích thông qua RT-PCR trước khi nuôi cấy, chỉ có nestin và CK18 được phát hiện, từ đó cho thấy sữa mẹ chứa các tế bào biểu mô đã biệt hóa và các tế bào gốc khả dĩ. Hơn nữa, phân tích tách tế bào bằng huỳnh quang đã chỉ ra rằng, trong sữa mẹ, có một quần thể tế bào nhỏ bên cạnh các tế bào đã loại trừ Hoechst 33342 (một đặc điểm chính của tế bào gốc đa năng). Khi được nhuộm bằng nestin, các tế bào trong quần thể bên cạnh dương tính, trong khi những tế bào không thuộc quần thể bên cạnh thì âm tính. Sự hiện diện của các tế bào gốc vú khả dĩ dương tính với nestin gợi ý rằng sữa mẹ của con người là một nguồn tế bào gốc vú khả dĩ sẵn có và không xâm lấn, có thể hữu ích cho nghiên cứu về sinh học tuyến vú cũng như sinh học tế bào gốc nói chung.

Từ khóa

#tế bào gốc vú #sữa mẹ #CK5 #CK14 #CK18 #CK19 #nestin #phân tích huỳnh quang #RT-PCR #sinh học tế bào gốc

Tài liệu tham khảo

Alvi AJ, Clayton H, Joshi C, Enver T, Ashworth A, Vivanco MM, Dale TC, Smalley MJ (2003) Functional and molecular characterisation of mammary side population cells. Breast Cancer Res 5:R1–R8 Amoh Y, Li L, Katsuoka K, Penman S, Hoffman RM (2005) Multipotent nestin-positive, keratin-negative hair-follicle bulge stem cells can form neurons. Proc Natl Acad Sci USA 102:5530–5534 Berdichevsky F, Taylor-Papadimitriou J (1991) Morphological differentiation of hybrids of human mammary epithelial cell lines is dominant and correlates with the pattern of expression of intermediate filaments. Exp Cell Res 194:267–274 Bocker W, Bier B, Freytag G, Brommelkamp B, Jarasch ED, Edel G, Dockhorn-Dworniczak B, Schmid KW (1992a) An immunohistochemical study of the breast using antibodies to basal and luminal keratins, alpha-smooth muscle actin, vimentin, collagen IV and laminin. I. Normal breast and benign proliferative lesions. Virchows Arch A Pathol Anat Histopathol 421:315–322 Bocker W, Bier B, Freytag G, Brommelkamp B, Jarasch ED, Edel G, Dockhorn-Dworniczak B, Schmid KW (1992b) An immunohistochemical study of the breast using antibodies to basal and luminal keratins, alpha-smooth muscle actin, vimentin, collagen IV and laminin. II. Epitheliosis and ductal carcinoma in situ. Virchows Arch A Pathol Anat Histopathol 421:323–330 Bocker W, Moll R, Poremba C, Holland R, Van Diest PJ, Dervan P, Burger H, Wai D, Ina Diallo R, Brandt B, Herbst H, Schmidt A, Lerch MM, Buchwallow IB (2002) Common adult stem cells in the human breast give rise to glandular and myoepithelial cell lineages: a new cell biological concept. Lab Invest 8:737–746 Boecker W, Buerger H (2003) Evidence of progenitor cells of glandular and myoepithelial cell lineages in the human adult female breast epithelium: a new progenitor (adult stem) cell concept. Cell Prolif 36:73–84 Brooker BE (1980) The epithelial cells and cell fragments in human milk. Cell Tissue Res 210:321–332 Clarke RB, Spence K, Anderson E, Howell A, Okano H, Potten CS (2005) A putative human breast cell population is enriched for steroid receptor-positive cells. Dev Biol 277:443–456 Dahlstrand J, Zimmerman LB, McKay RD, Lendahl U (1992) Characterization of the human nestin gene reveals a close revolutionary relationship to neurofilaments. J Cell Sci 103:589–597 DeOme KB, Faulkin LJ, Bern HA, Blair PB (1959) Development of mammary tumours from hyperplastic alveolar nodules transplanted into gland free mammary fat pads of female C3H mice. Cancer Res 19:515–520 Dontu G, Abdallah WM, Foley JM, Jackson KW, Clarke MF, Kawamura MJ, Wicha MS (2003) In vitro propagation and transcriptional profiling of human mammary stem/progenitor cells. Genes Dev 17:1253–1270 Gudjonsson T, Villadsen R, Nielsen HL, Ronnov-Jessen L, Bissell MJ, Petersen OW (2002) Isolation, immortalization and characterization of a human breast epithelial cell line with stem cells properties. Genes Dev 16:693–706 Ho FCS, Wong RLC, Lawton JWN (1979) Human colostral and breast milk cells. Acta Paediatr Scand 68:389–396 Kabos P, Ehtesham M, Kabosova A, Black KL, Yu JS (2002) Generation of neural progenitor cells from whole adult bone marrow. Exp Neurol 178:288–293 Kordon EC, Smith GH (1998) An entire functional mammary gland may comprise the progeny from a single cell. Development 125:1921–1930 Lendahl U, Zimmerman LB, McKay RD (1990) CNS stem cells express a new class of intermediate filament protein. Cell 60:585–595 Neville MC, Daniel CW (1986) The mammary gland: development regulation and function. Plenum, New York Pechoux C, Gudjonsson T, Ronnov-Jessen L, Bissell MJ, Petersen OW (1999) Human mammary luminal epithelial cells contain progenitors to myoepithelial cells. Dev Biol 206:88–99 Petersen OW, Gudjonsson T, Villadsen R, Bissell MJ, Ronnov-Jessen L (2003) Epithelial progenitor cells lines as models of normal breast morphogenesis and neoplasia. Cell Prolif 36:33–44 Shackleton M, Vaillant F, Simpson KJ, Stingl J, Smyth GK, Asselin-Labat ML, Wu L, Lindeman GJ, Visvader JE (2006) Generation of a functional mammary gland from a single stem cell. Nature 439:84–88 Sting L, Eaves CJ, Kuusk U (1998) Phenotypic and functional characterization in vitro of a multipotent epithelial cell present in the normal adult human breast. Differentiation 63:201–213 Sting L, Eaves CJ, Zandieh I, Emerman JT (2001) Characterization of bipotent mammary epithelial progenitor cells in normal adult human breast tissue. Breast Cancer Res Treat 67:93–109 Storms RW, Goodell MA, Fisher A, Mulligan RD, Smith C (2000) Hoechst dye efflux reveals a novel CD71/CD342 lymphoid progenitor in human umbilical cord blood. Blood 96:2125–2133 Toma JG, Akhavan M, Fernandes KJ, Barnabe-Heider F, Sadikot A, Kaplan DR, Miller FD (2001) Isolation of multipotent adult stem cells from the dermis of mammalian skin. Nat Cell Biol 3:778–784 Welm BE, Tepera SB, Venezia T, Graubert TA, Rosen JM, Goodell MA (2002) Sca-1 (pos) cells in the mouse mammary gland represent an enriched progenitor cell population. Dev Biol 245:42–56 Zhou S, Schuetz JD, Bunting KD, Colapietro AM, Sampath J, Morris JJ, Lagutina I, Grosveld GC, Osawa M, Nakauchi H, Sorrentino BP (2001) The ABC transporter Bcrp1/ABCG2 is expressed in a wide variety of stem cells and is a molecular determinant of the side-population phenotype. Nat Med 7:1028–1034 Zulewski H, Abraham EJ, Gerlach MJ, Daniel PB, Moritz W, Muller B, Vallejo M, Thomas MK, Habener JF (2001) Multipotential nestin-positive stem cells isolated from adult pancreatic islets differentiate ex vivo into pancreatic endocrine, exocrine, and hepatic phenotypes. Diabetes 50:521–533