Список генов-маркеров стволовых клеток кишечника
Ниже приводится список генов-маркеров стволовых клеток кишечника, включая их названия и известные функции.
Кишечные стволовые клетки
[ редактировать ]В кишечнике взрослого человека крипты Либеркюна представляют собой нишу для эпителиальных стволовых клеток и содержат все пролиферативные стволовые клетки и клетки-предшественники. Дифференцирующиеся клетки выходят из клеточного цикла и мигрируют из крипт на поверхностный эпителий кишечника, где они выполняют свою физиологическую роль (например, поглощение питательных веществ энтероцитами; секреция слизи бокаловидными клетками) и в конечном итоге попадают в просвет. [ 1 ] Кишечные стволовые клетки были впервые идентифицированы как таковые в 1970-х годах. Ченг и Леблон использовали авторадиографию фагосом, чтобы проследить судьбу клеток в основании крипт, и определили, что тонкие клетки, рассеянные среди клеток Панета в основании крипт, могут давать начало всем другим типам клеток, составляющим кишечный эпителий. [ 2 ] Из-за своей узкой формы и расположения эти клетки были названы столбчатыми клетками основания крипт (CBC). Поттен и его коллеги использовали комбинацию мечения ДНК и оценки реакции эпителия на высокие дозы радиации, чтобы идентифицировать клетки, сохраняющие метку (LRC), как предполагаемые стволовые клетки, которые обычно располагались примерно в четырех положениях клеток над дном крипты. и поэтому также назывались «+4 ячейки». [ 3 ] [ 4 ] Более поздние работы предположили, что эти «+4 клетки» могут функционировать как резервные или резервные стволовые клетки, а также предположили, что они делятся медленно по сравнению с другими клетками-предшественниками в криптах. Таким образом, эти клетки также называют покоящимися стволовыми клетками. [ 5 ]
Модель зоны стволовых клеток утверждает, что стволовые клетки CBC находятся в среде, благоприятной для стволовых клеток. Эти циклические стволовые клетки регулярно производят потомство, которое впоследствии покидает нишу и проходит через «общее начало дифференцировки» около позиции +5, где они связываются с различными отдельными линиями. Предшественники созревают по мере миграции вверх по ворсинкам. Созревающие предшественники клеток Панета мигрируют вниз, при этом самые старые клетки Панета располагаются в самом основании крипты. [ 6 ] В соответствии с моделью зоны стволовых клеток, предполагающей, что во время восходящей миграции стволовые клетки CBC лишь постепенно теряют способность к самообновлению, in vivo было показано, что временные амплифицирующие клетки могут вернуться в Lgr5+ стволовые клетки CBC после повреждения, предположительно путем прямой контакт с клетками Панета. [ 6 ]
Молекулярные маркеры кишечных стволовых клеток
[ редактировать ]Совсем недавно современные генетические методы, в основном с использованием трансгенных мышей, были использованы для идентификации генов, которые специфически экспрессируются или сильно обогащаются кишечными стволовыми клетками. Ниже приведена таблица «маркерных» генов стволовых клеток кишечника с указанием, отмечают ли они активные стволовые клетки CBC или покоящиеся/резервные/+4 стволовые клетки.
Имя гена | Псевдонимы | Имя | Функциональное описание | Активный против покоя | Ссылка (PMID) |
---|---|---|---|---|---|
АЛКАМ | CD166 , МЭМД | активированная молекула адгезии лейкоцитарных клеток | трансмембранный гликопротеин | Активный | 20826154 [ 7 ] |
ASCL2 | ASH2, HASH2, MASH2, bHLHa45 | Фактор транскрипции bHLH 2 семейства achaete-scute | фактор транскрипции основной спирали-петли-спирали | Активный | 19269367 [ 8 ] |
ИМТ1 | RP11-573G6.1, FLVI2/ИМТ1, PCGF4, RNF51 | онкоген безымянного пальца Polycomb | комплекс репрессора транскрипции поликомб | тихий | 18536716 [ 9 ] 22190486 [ 10 ] 21927002 [ 11 ] |
ДКЛК1 | РП11-113П14.1, КЛ1, КЛИК1, ДКАМКЛ1, ДКДК3А, ДКЛК | Даблкортин и CaM-киназа-1 | протеинкиназа, ассоциированная с микротрубочками | Тихо? | 16464855 [ 12 ] 18055444 [ 13 ] 24487592 [ 14 ] |
ЕПХБ2 | CAPB, DRT, EK5, EPHT3, ERK, Hek5, PCBC, Tyro5 | Рецептор эфрина типа B 2 | рецептор эфрина | Активный | 21419747 [ 15 ] |
ХОПХ | КАМЕЯ, ХОД, ХОП, ЛАГИЯ, NECC1, OB1, SMAP31, ЭТО | Белок, содержащий только гомеодомен | атипичный гомеобоксный белок | тихий | 22075725 [ 16 ] |
Igfbp4 | BP-4, HT29-IGFBP, IBP4, IGFBP-4 | Белок 4, связывающий инсулиноподобный фактор роста | Ингибитор пути Igf | Активный | 21419747 [ 15 ] |
Itgb1 | РП11-479Г22.2, CD29, ФНРБ, ГПИИА, МДФ2, МСК12, ВЛА-БЕТА, ВЛАБ | β1 интегрин | бета-рецептор фибронектина | Активный | 16285956 [ 17 ] |
ЛГР5 | ФЭС, ГПР49, ГПР67, ГРП49, ХГ38 | Богатый люцином повтор, содержащий рецептор, связанный с G-белком | Рецептор R-спондина | Активный | 17934449 [ 18 ] 22473993 [ 19 ] |
Lrig1 | ЛИГ-1, ЛИГ1 | Богатые лейцином повторы и иммуноглобулиноподобные домены белка 1 | Ингибитор ErbB | Активный, тихий | 22464327 [ 20 ] 22388892 [ 21 ] |
мТерт | CMM9, DKCA2, DKCB4, EST2, PFBMFT1, TCS1, TP2, TRT, hEST2, hTRT | Обратная транскриптаза теломеразы мыши | ферментативно-каталитическая субъединица теломеразы мыши | тихий | 21173232 [ 22 ] |
Мусаси-1 | MSI1 | РНК-связывающий белок 1 Мусаси | репрессор и регулятор трансляции, передача сигналов Notch | Активный | 17122772 [ 23 ] |
ОЛФМ4 | UNQ362/PRO698, GC1, GW112, OLM4, OlfD, UNQ362, ba209J19.1, hGC-1, hOLfD | Ольфактомедин 4 | гликопротеин | Активный | 19450592 [ 24 ] |
PHLDA1 | ДТ1П1Б11, ПХРИП, ТДАГ51 | домен, подобный гомологии плекстрина, семейство A, член 1 | регуляция апоптоза | Активный, тихий | 21558389 [ 25 ] |
Пром1 | MSTP061, AC133, CD133 , CORD12, MCDR2, PROML1, RP41, STGD4 | Проминин1 | гликопротеин | Активный | 19092805 [ 26 ] |
PW1 | ПЭГ3 , ХГЧ_1685807, ZKSCAN22, ZNF904, ZSCAN24 | Ген 3, экспрессируемый по отцовской линии | неизвестный | Активный | 21709251 [ 27 ] |
Смок2 | РП11-270C4__A.1, DTDP1, MST117, MSTP117, MSTP140, SMAP2, bA270C4A.1, bA37D8.1, dJ421D16.1 | Связанный с SPARC модульный кальцийсвязывающий белок 2 | Ингибитор передачи сигналов BMP | Активный | 21419747 [ 15 ] 22692129 [ 28 ] |
Сокс9 | КМД1, КМПД1, СРА1 | SRY (регион определения пола Y) – поле 9 | транскрипционный фактор | Активный | 19228882 [ 29 ] |
ТНФРСФ19 | UNQ1888/PRO4333, ТАД, ТАДЖ-альфа, ТОРГОВЛЯ, ТРОЯ | член семейства рецепторов фактора некроза опухоли | трансмембранный рецептор | Активный | 23142137 [ 30 ] |
Дополнительные возможные маркеры: CD24 CD44v6 Активный бета-катенин Pcdh8 21419747
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ной, ТК; Донахью, Б.; Шройер, Н.Ф. (2011). «Развитие и дифференцировка кишечника» . Экспериментальные исследования клеток . 317 (19): 2702–10. дои : 10.1016/j.yexcr.2011.09.006 . ПМК 3210330 . ПМИД 21978911 .
- ^ Ченг, Х; Леблон, CP (1974). «Происхождение, дифференциация и обновление четырех основных типов эпителиальных клеток в тонкой кишке мыши. V. Унитарная теория происхождения четырех типов эпителиальных клеток». Американский журнал анатомии . 141 (4): 537–61. дои : 10.1002/aja.1001410407 . ПМИД 4440635 .
- ^ Поттен, CS; Хьюм, WJ; Рид, П; Кэрнс, Дж (1978). «Сегрегация ДНК в эпителиальных стволовых клетках». Клетка . 15 (3): 899–906. дои : 10.1016/0092-8674(78)90274-х . ПМИД 728994 . S2CID 42250456 .
- ^ Поттен, CS; Оуэн, Дж; Бут, Д. (2002). «Кишечные стволовые клетки защищают свой геном путем избирательного разделения цепей матричной ДНК» . Журнал клеточной науки . 115 (Часть 11): 2381–8. дои : 10.1242/jcs.115.11.2381 . ПМИД 12006622 .
- ^ Мэй, Р; Суребан, С.М.; Хоанг, Н.; Риль, Т.Э.; Лайтфут, ЮАР; Рамануджам, Р; Уич, Дж. Х.; Анант, С; Хоучен, CW (2009). «Дублекортин и CaM-киназа-подобный-1 и богатый лейцином повтор, содержащий G-белок, связанный с G-белком рецептор, отмечают покоящиеся и циклические кишечные стволовые клетки соответственно» . Стволовые клетки . 27 (10): 2571–9. дои : 10.1002/stem.193 . ПМК 3049723 . ПМИД 19676123 .
- ^ Jump up to: а б Баркер, Ник; Ауденарден, Александр ван; Умные, Ганс (2012). «Идентификация стволовых клеток кишечного крипта: стратегии и подводные камни» . Клеточная стволовая клетка . 11 (4): 452–460. дои : 10.1016/j.stem.2012.09.009 . hdl : 1721.1/91960 . ПМИД 23040474 .
- ^ Левин, Т.Г.; Пауэлл, А.Е.; Дэвис, PS; Силк, AD; Дисмук, AD; Андерсон, ЕС; Суэйн, младший; Вонг, Миннесота (2010). «Характеристика маркера стволовых клеток кишечного рака CD166 в желудочно-кишечном тракте человека и мыши» . Гастроэнтерология . 139 (6): 2072–2082.e5. дои : 10.1053/j.gastro.2010.08.053 . ПМК 2997177 . ПМИД 20826154 .
- ^ Ван дер Флиер, LG; Ван Гейн, Мэн; Хацис, П.; Рыбалка, П.; Хегебарт, А.; Штанге, Делавэр; Бегтель, Х.; Ван Ден Борн, М.; Гурьев В.; Овинг, И.; Ван Эс, Дж. Х.; Баркер, Н.; Питерс, П.Дж.; Ван Де Ветеринг, М.; Клеверс, Х. (2009). «Фактор транскрипции Achaete Scute-Like 2 контролирует судьбу кишечных стволовых клеток» . Клетка . 136 (5): 903–912. дои : 10.1016/j.cell.2009.01.031 . ПМИД 19269367 .
- ^ Санджорджи, Э.; Капечки, MR (2008). «Bmi1 экспрессируется in vivo в стволовых клетках кишечника» . Природная генетика . 40 (7): 915–920. дои : 10.1038/ng.165 . ПМК 2906135 . ПМИД 18536716 .
- ^ Ян, КС; Чиа, Луизиана; Ли, Х.; Оотани, А.; Су, Дж.; Ли, JY; Солнце.; Луо, Ю.; Хейлсхорн, Южная Каролина; Амиева, М.Р.; Санджорджи, Э.; Капечки, MR; Куо, CJ (2011). «Маркеры кишечных стволовых клеток Bmi1 и Lgr5 идентифицируют две функционально различные популяции» . Труды Национальной академии наук . 109 (2): 466–471. дои : 10.1073/pnas.1118857109 . ПМЦ 3258636 . ПМИД 22190486 .
- ^ Тянь, Х; Биес, Б; Потепление, С; Леонг, КГ; Рэнджелл, Л; Кляйн, О.Д.; Де Соваж, Ф.Дж. (2011). «Резервная популяция стволовых клеток в тонком кишечнике делает Lgr5-положительные клетки ненужными» . Природа . 478 (7368): 255–9. Бибкод : 2011Natur.478..255T . дои : 10.1038/nature10408 . ПМК 4251967 . ПМИД 21927002 .
- ^ Яннакис, М; Стаппенбек, Т.С.; Миллс, Дж. К.; Лейп, Д.Г.; Ловетт, М; Клифтон, Юго-Запад; Ипполито, Дж. Э.; Гласскок, Дж.И.; Арумугам, М; Брент, MR; Гордон, Дж.И. (2006). «Молекулярные свойства предшественников эпителия желудка и кишечника взрослых мышей в их нишах» . Журнал биологической химии . 281 (16): 11292–300. дои : 10.1074/jbc.M512118200 . ПМИД 16464855 .
- ^ Мэй, Р; Риль, Т.Э.; Хант, К; Суребан, С.М.; Анант, С; Хоучен, CW (2008). «Идентификация новых предполагаемых желудочно-кишечных стволовых клеток и маркера стволовых клеток аденомы, даблкортина и CaM-киназы-1, после лучевого поражения и у мышей с аденоматозным полипозом coli / множественной неоплазией кишечника» . Стволовые клетки . 26 (3): 630–7. doi : 10.1634/stemcells.2007-0621 . ПМИД 18055444 . S2CID 46102997 .
- ^ Вестфален, CB; Асфаха, С; Хаякава, Ю; Такемото, Ю; Лукин, диджей; Нубер, Ах; Брандтнер, А; Сетлик, Ж; Ремотти, Х; Мули, А; Чен, X; Мэй, Р; Хоучен, CW; Фокс, Дж. Г.; Гершон, доктор медицины; Кванте, М; Ван, TC (2014). «Долгоживущие клетки кишечного пучка служат клетками, инициирующими рак толстой кишки» . Журнал клинических исследований . 124 (3): 1283–95. дои : 10.1172/JCI73434 . ПМЦ 3934168 . ПМИД 24487592 .
- ^ Jump up to: а б с Мерлос-Суарес, А.; Баррига, FM; Юнг, П.; Иглесиас, М.; Сеспедес, МАВ; Росселл, Д.; Севильяно, М.; Эрнандо-Момблона, X.; Да Силва-Диз, В.; Муньос, ПН; Клеверс, Х.; Санчо, Э.; Мангес, Р.Н.; Батль, Э. (2011). «Сигнатура кишечных стволовых клеток идентифицирует стволовые клетки колоректального рака и прогнозирует рецидив заболевания» . Клеточная стволовая клетка . 8 (5): 511–524. дои : 10.1016/j.stem.2011.02.020 . hdl : 10230/24598 . ПМИД 21419747 .
- ^ Такеда, Н.; Джайн, Р.; Лебёф, MR; Ван, К.; Лу, ММ; Эпштейн, Дж. А. (2011). «Взаимная конверсия между популяциями кишечных стволовых клеток в различных нишах» . Наука . 334 (6061): 1420–1424. Бибкод : 2011Sci...334.1420T . дои : 10.1126/science.1213214 . ПМК 3705713 . ПМИД 22075725 .
- ^ Декани, CM; Родригес, Дж. М.; Граул, MC; Хеннинг, SJ (2005). «Выделение и характеристика предполагаемой фракции кишечных стволовых клеток из тощей кишки мыши». Гастроэнтерология . 129 (5): 1567–80. дои : 10.1053/j.gastro.2005.08.011 . ПМИД 16285956 .
- ^ Баркер, Н.; Ван Эс, Дж. Х.; Кейперс, Дж.; Куджала, П.; Ван Ден Борн, М.; Козейнсен, М.; Хегебарт, А.; Корвинг, Дж.; Бегтель, Х.; Питерс, П.Дж.; Клеверс, Х. (2007). «Идентификация стволовых клеток в тонкой и толстой кишке по маркерному гену Lgr5». Природа . 449 (7165): 1003–1007. Бибкод : 2007Natur.449.1003B . дои : 10.1038/nature06196 . ПМИД 17934449 . S2CID 4349637 .
- ^ Кармон, Канзас; Лин, Кью; Гонг, Х; Томас, А; Лю, Кью (2012). «LGR5 взаимодействует и интернализуется с рецепторами Wnt, модулируя передачу сигналов Wnt/β-катенина» . Молекулярная и клеточная биология . 32 (11): 2054–64. дои : 10.1128/MCB.00272-12 . ПМЦ 3372227 . ПМИД 22473993 .
- ^ Пауэлл, А.Е.; Ван, Ю.; Ли, Ю.; Пулен, Э.Дж.; Значит, А.Л.; Вашингтон, МК; Хиггинботэм, JN; Юххайм, А.; Прасад, Н.; Леви, SE; Го, Ю.; Шир, Ю.; Аронов, Би Джей; Хейгис, К.М.; Франклин, Дж.Л.; Коффи, Р.Дж. (2012). «Негативный регулятор Pan-ErbB Lrig1 представляет собой маркер кишечных стволовых клеток, который действует как супрессор опухоли» . Клетка . 149 (1): 146–158. дои : 10.1016/j.cell.2012.02.042 . ПМЦ 3563328 . ПМИД 22464327 .
- ^ Вонг, VWY; Штанге, Делавэр; Пейдж, Мэн; Бучацкий, С.; Вабик, А.; Итами, С.; Ван Де Ветеринг, М.; Поулсом, Р.; Райт, Северная Каролина; Троттер, MWB; Ватт, FM; Винтон, диджей; Клеверс, Х.; Дженсен, КБ (2012). «Lrig1 контролирует гомеостаз стволовых клеток кишечника путем негативной регуляции передачи сигналов ErbB» . Природная клеточная биология . 14 (4): 401–408. дои : 10.1038/ncb2464 . ПМЦ 3378643 . ПМИД 22388892 .
- ^ Монтгомери, РК; Карлоне, ДЛ; Ричмонд, Калифорния; Фарилла, Л.; Кранендонк, МЭГ; Хендерсон, Делавэр; Баффур-Авуа, штат Нью-Йорк; Амбрусс, Д.М.; Фогли, ЛК; Альгра, С.; Бро, Д.Т. (2010). «Экспрессия обратной транскриптазы теломеразы мыши (mTert) отмечает медленно циклические кишечные стволовые клетки» . Труды Национальной академии наук . 108 (1): 179–184. дои : 10.1073/pnas.1013004108 . ПМК 3017192 . ПМИД 21173232 .
- ^ о'Брайен, Калифорния; Поллетт, А.; Галлинджер, С.; Дик, Дж. Э. (2006). «Клетка рака толстой кишки человека, способная инициировать рост опухоли у мышей с иммунодефицитом». Природа . 445 (7123): 106–10. дои : 10.1038/nature05372 . ПМИД 17122772 . S2CID 4419499 .
- ^ Ван дер Флиер, LG; Хегебарт, А.; Штанге, Делавэр; Ван Де Ветеринг, М.; Клеверс, Х. (2009). «OLFM4 является надежным маркером стволовых клеток в кишечнике человека и отмечает подмножество клеток колоректального рака» . Гастроэнтерология . 137 (1): 15–17. дои : 10.1053/j.gastro.2009.05.035 . ПМИД 19450592 .
- ^ Сактианандесварен, А.; Кристи, М.; д'Андрети, К.; Цуй, К.; Йориссен, Р.Н.; Ли, С.; Флеминг, Н.И.; Гиббс, П.; Липтон, Л.; Малатер, Дж.; Рамзи, Р.Г.; Фессе, Ти Джей; Эрнст, М.; Джеффри, RE; Поулсом, Р.; Лидхэм, SJ; Сегдицас, С.; Томлинсон, ИПМ; Бернхард, ОК; Симпсон, Р.Дж.; Уокер, Ф.; Фаукс, MC; Церковь, Н.; Катимель, Б.; Фланаган, диджей; Винкан, Э.; Зибер, О.М. (2011). «Экспрессия PHLDA1 маркирует предполагаемые эпителиальные стволовые клетки и способствует кишечному опухолевому генезу» . Исследования рака . 71 (10): 3709–3719. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-10-2342 . ПМИД 21558389 .
- ^ Чжу, Л.; Гибсон, П.; Керрл, Д.С.; Тонг, Ю.; Ричардсон, Р.Дж.; Баязитов, ИТ; Попплтон, Х.; Захаренко С.; Эллисон, Д.В.; Гилбертсон, Р.Дж. (2008). «Проминин 1 маркирует стволовые клетки кишечника, которые подвержены неопластической трансформации» . Природа . 457 (7229): 603–607. дои : 10.1038/nature07589 . ПМК 2633030 . ПМИД 19092805 .
- ^ Бессон, В.; Смерильо, П.; Вегенер, А.; Реле, Ф.; Найт Умесмар, Б.; Сассун, Д.А.; Марацци, Г. (2011). «Ген PW1/отцовски экспрессируемый ген 3 (PW1/Peg3) идентифицирует множественные популяции взрослых стволовых клеток и клеток-предшественников» . Труды Национальной академии наук . 108 (28): 11470–11475. Бибкод : 2011PNAS..10811470B . дои : 10.1073/pnas.1103873108 . ПМК 3136256 . ПМИД 21709251 .
- ^ Муньос, Дж; Штанге, Делавэр; Шеперс, АГ; Ван Де Ветеринг, М; Ку, БК; Ицковиц, С; Фолькманн, Р; Кунг, Канзас; Костер, Дж; Радулеску, С; Мьянт, К; Верстег, Р; Сансом, Огайо; Ван Эс, Дж. Х.; Баркер, Н.; Ван Ауденарден, А; Мохаммед, С; Черт возьми, Эй Джей; Клеверс, Х (2012). «Сигнатура кишечных стволовых клеток Lgr5: надежная экспрессия предполагаемых маркеров покоящихся клеток '+4'» . Журнал ЭМБО . 31 (14): 3079–91. дои : 10.1038/emboj.2012.166 . ПМК 3400017 . ПМИД 22692129 .
- ^ Формейстер, Э.Дж.; Сионас, Алабама; Лоранс, ДК; Баркли, CL; Ли, GH; Магнесс, ST (2009). «Различные уровни SOX9 по-разному маркируют популяции стволовых клеток/предшественников и энтероэндокринные клетки эпителия тонкой кишки» . AJP: Физиология желудочно-кишечного тракта и печени . 296 (5): G1108–18. дои : 10.1152/ajpgi.00004.2009 . ПМК 2696217 . ПМИД 19228882 .
- ^ Фафилек, Б; Краусова, М; Войтехова, М; Поспичалова В; Тумова, Л; Слонцова, Э; Хуранова М; Станчикова Дж.; Главата, А; Свек, Дж; Седлачек, Р; Люксан, О; Оливериус, М; Воск, л; Йирса, М; Пейс, Дж; Колар, М; Кривянская, М; Климесова, К; Тласкалова-Хогенова, Х; Коринек, В (2013). «Трой, член семейства рецепторов фактора некроза опухоли, взаимодействует с lgr5, ингибируя передачу сигналов wnt в стволовых клетках кишечника». Гастроэнтерология . 144 (2): 381–91. дои : 10.1053/j.gastro.2012.10.048 . ПМИД 23142137 .