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目的:观察婴幼儿血管瘤中周细胞的形态、分布和抗原标记表达,利用增殖期血管瘤组织分离、培养间充质干细胞,进一步用荧光激活细胞分选仪分选出PDGFR-β(+)周细胞,并通过形态学、抗原标记表达等进行鉴定,以用于血管瘤的进一步研究。
方法:
(1)标本来源:共获得手术切除新鲜血管瘤标本31例,其中增殖期25例(0-1岁),消退期3例(1-5岁),消退完成期3例(大于5岁);正常皮肤2例。其中13例标本(其中增殖期5例,消退期3例,消退完成期3例:正常皮肤2例)均取一部分以10%甲醛溶液固定行H-E染色和免疫组织化学等检查;2份增殖期血管瘤标本以2.5%戊二醛溶液固定行透射电镜观察。其余标本(均为增殖期)均用于周细胞的分离培养和鉴定。
(2)周细胞的原位研究:H-E染色观察增殖期血管瘤内皮细胞和周细胞的形态和分布;透射电镜观察增殖期血管瘤微血管的超微结构;普通免疫组织化学染色观察内皮细胞相关抗原标记(CD31)、周细胞相关抗原标记(α-SMA、PDGFR-β、Desmin、NG2)在血管瘤组织中的表达;荧光免疫组织化学双染色(CD31与α-SMA、α-SMA与PDGFR-β),以明确上述抗原标记在增殖期血管瘤内皮细胞和周细胞的定位;
(3)周细胞的分离培养:采用胶原酶消化及筛网过滤法分离、培养间充质干细胞;细胞荧光免疫组化(CD45、α-SMA、Desmin、CD105、NG2、CD34、Flt-1、CD31)及流式细胞仪(PDGFR-β、CD29、CD90)进行间充质细胞的抗原鉴定;进一步用抗原PDGFR-β标记间充质干细胞后用荧光激活细胞分选仪分选出周细胞,再次用细胞荧光免疫组化(CD105、α-SMA、Desmin、CD31、CD34、Flt-1、Glut-1、CD45)及流式细胞仪(IPDGFR-β、CD90、CD29)行抗原鉴定。
结果:
(1)周细胞的原位研究:①H-E染色:增殖期血管瘤真皮下可见众多微血管团,微血管由1~3层细胞构成,由一层紧密排列的内皮细胞构成血管的内壁,其外包绕周细胞。②透射电镜:增殖期血管瘤中的微血管壁由数目不等的单层内皮细胞围绕形成,内皮细胞胞核饱满,核浆比大。内皮下基底膜结构清晰,呈板层状。基底膜内可见数量不等的周细胞,细胞核大,不规则,胞浆内可见较多线粒体、内质网等结构。内皮细胞和周细胞紧密嵌合。③普通免疫组化染色:在增殖期血管瘤中,α-SMA表达强烈,围绕微血管分布,定位于内皮层周围,呈连续的线条状;PDGFR-β表达较强,围绕微血管壁分布;Desmin、NG2表达阴性。④荧光免疫组织化学双染色:在增殖期血管瘤中,CD31表达于内皮细胞胞膜,α-SMA表达于外周周细胞胞浆;α-SMA、PDGFR-β均表达于周细胞胞浆。
(2)周细胞的分离培养和鉴定
①间充质干细胞的分离培养和鉴定:原代培养1周,细胞贴壁生长,细胞克隆生长迅速,细胞为成纤维细胞样形态,有多个触角。原代培养2周,细胞接近融合,重叠生长,呈树枝状。细胞免疫荧光研究显示,几乎所有细胞表达CD105,部分细胞表达α-SMA,不表达CD45、CD31、Desmin、Fit-1、NG2、CD34。流式细胞仪检测显示,CD90(+)和CD29(+)细胞的百分比均为100%,PDGFR-β(+)细胞的百分比为38%。
②荧光激活细胞分选仪分选PDGFR-β(+)周细胞及抗原鉴定:分选后1周,细胞贴壁生长,扩展迅速,细胞呈成纤维细胞样,有数个触角。分选后2周,细胞基本融合,成漩涡状排列。细胞免疫荧光研究显示,绝大部分细胞表达CD105和α-SMA,不表达NG2,Desmin,CD31,CD34,Flt-1,Glut-1,CD45。流式细胞仪检测显示,PDOFR-β(+)细胞的百分比为91%,CD90(+)和CD29(+)细胞的百分比仍然为100%。
结论:
(1)血管瘤的微血管丛中有大量周细胞,周细胞定位于微血管壁的基底膜中,与内皮细胞接触紧密。
(2)通过胶原酶消化和荧光激活细胞分选仪分选,可得到纯度较高的周细胞群。
(3)从细胞的分布、形态和抗原表达等各方面可证实周细胞是间充质干细胞的一个分支。