Nanolive新突破----無標記角質細胞板層小體和透明角質顆粒研究

瀏覽次數：6088　發布日期：2019-9-19　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

概述

角質細胞和表皮

皮膚的表層即表皮，主要由角質細胞構成，占表皮層總細胞的90% [1], [2]。表皮在免疫反應中起重要作用，通過屏障作用阻止細菌、病毒、真菌及寄生蟲的侵入 [1] 。表皮的防疫功能還包括保護水分丟失，對抗熱和UV輻射等 [3]。

表皮分為基底層、棘層、顆粒層、透明層和角質層（圖1）[4]。這些層含不同階段的角質細胞。角質形成過程包括一系列有絲分裂，這些分裂始于基底層，并導致細胞質被角質蛋白代替。角化過程結束時，角質細胞死亡；角質層中為扁平、無核、高度角化的鱗狀細胞[4]。

3D Cell Explorer實時觀測角質細胞中板層小體和透明角質顆粒
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板層小體和透明角質顆粒分析

觀測時發現顆粒層的角質細胞存在兩個特征結構：板層小體和透明角質顆粒 (圖 2) [2]。透明角質顆粒包含參與角蛋白纖維聚集和細胞膜形成的蛋白，板層小體包含脂質體并與質膜融合，以將其分泌到細胞外。就其細胞大小而言，透明角質顆粒（高達幾個微米）普遍比板層小體（200-300nm）大[5] [6]，3D cell explorer 可以可視化大于167nm的結構，因此使得兩種結構都清晰可辨。

細胞核分析細胞核分析

不同于我們以前的NHEK拍攝的特征，在這個樣本中，細胞核看起來是一個復雜的、高度分隔的細胞器（圖3）。

這一現象可以解釋為從基底層向顆粒層過渡過程中的多重分裂作用效果[7]，[8]，已知這些分裂主要包括在基底層水平上的一些不對稱分裂，導致不同的細胞命運和大小 [9]，[10]。

事實上，與圖左下角相鄰的細胞相比，中間的細胞似乎尺寸明顯增大。

[1] J. A. McGrath, R. A. J. Eady, and F. M. Pope, “Anatomy and Organization of Human Skin,” in Rook’s Textbook of Dermatology, Malden, Massachusetts, USA: Blackwell Publishing, Inc., pp. 45–128.

[2] P. A. Kolarsick, M. Ann Kolarsick, and C. Goodwin, “Anatomy and Physiology of the Skin,” 2006.

[3] Practical immunodermatology. Springer, 2017.

[4] H. Yousef, M. Alhajj, and S. Sharma, Anatomy, Skin (Integument), Epidermis. StatPearls Publishing, 2019.

[5] A. Gedeon Matoltsy and M. N. Matoltsy, “THE CHEMICAL NATURE OF KERATOHYALIN GRANULES OF THE EPIDERMIS.”

[6] R. Joshi, “Learning from eponyms: George F. Odland and Odland bodies,” Indian Dermatol. Online J., vol. 5, no. 3, p. 334, Jul. 2014.

[7] “Polyploid cells and nuclei in keratinocyte primary cultures. (a-c)… | Download Scientific Diagram.” [Online]. Available: https://www.researchgate.net/figure/Polyploid-cells-and-nuclei-in-keratinocyte-primary-cultures-a-c-photographs-of_fig4_12400529. [Accessed: 27-Aug-2019].

[8] M. R. Gdula et al., “Remodeling of Three-Dimensional Organization of the Nucleus during Terminal Keratinocyte Differentiation in the Epidermis,” J. Invest. Dermatol., vol. 133, no. 9, pp. 2191–2201, Sep. 2013.

[9] M. I. Koster and D. R. Roop, “Asymmetric Cell Division in Skin Development: A New Look at an Old Observation,” Dev. Cell, vol. 9, no. 4, pp. 444–446, Oct. 2005.

[10] H.-Y. JIA et al., “Asymmetric stem-cell division ensures sustained keratinocyte hyperproliferation in psoriatic skin lesions,” Int. J. Mol. Med., vol. 37, no. 2, pp. 359–368, Feb. 2016.