凝集性生长和非凝集性生长人毛乳头细胞线粒体的结构及膜电位比较

凝集性生长和非凝集性生长人毛乳头细胞线粒体的结构及膜电位比较 凝集性生长和非凝集性生长人毛乳头细胞 线粒体的结构及膜电位比较 388中华皮肤科杂志2006年7月第39卷第7JtJ]ChinJDermatol,July2006,Vol39,No.7 凝集性生长和非凝集性生长人毛乳头细胞 线粒体的结构及膜电位比较 杨斌郝飞杨希川杨卫兵钟白玉唐书谦 【摘要】目的比较凝集性生长和非凝集性生长人毛囊毛乳头细胞(DPC)的线粒体数量,分布,结 构和功能特点.方法采用二步酶消化法分离人毛囊毛乳头后,体外培养DPC.利用还原型线粒体特异性 荧光探针MitoTrackerRedCM—H2Xms,结合激光扫描共聚焦显微镜和透射电镜观察两种不同生长状态 DPC线粒体的分布,数量及结构特征;利用四氯四乙基苯并咪唑基羰花青碘化物(Jc—1)检测线粒体膜电 位.结果体外培养DPC生长良好;与非凝集性生长DPC相比,凝集性生长DPC线粒体数量较多,整个 胞浆内可见.且集中分布在粗面内质网附近,线粒体外形较不规则,嵴较发达,线粒体膜电位明显较高. 结论凝集性生长DPC和非凝集性生长DPC的线粒体数量,分布,结构和功能不同,说明两者在能量消 耗,细胞代谢及蛋白质合成功能方面存在差异. 【关键词】毛囊;线粒体;膜电位;凝集性生长 ComparativestudyOilstructureandmembranepotenfiA1.~ofmitochondriainculturedhu mander- malpapillacellsunderaggregativeandnon-aggregativeconditions?GBin,D?G Xi-chuan,YANGWei-bing,ZHoNGBai-yu,TANGShu-qian.*DepartmentofDermatolog y,SouthwestHos- pital,ThirdMilitaryMedical(励versify,Chongqing400038,China 【Abstract】 ObjectiveToobservethenumber,distribution,structureandfunctionofmitochondria inculturedhumandermalpapillacells(DPCs)underaggregativeandnon— aggregativeconditions,Meth- odsDPCswereseparatedfromhumanhairfolliclesbytwo—st印 enzymaticdigestionandculturedin DMEMmedium.Mitochondrion— selectivestain.1aserscanningconfocalmicroscopyandtransmissionelectron microscopywereusedtoobservethenumber,distributionandstructureofmitochondria.Mitochondriamem— branepotential(A)wasdetectedby5,5,6,6'-tetrachloro—l,l,3,3一 tetraethylbenzimidazolylcarbocy-a- nineiodide(JC— 1).ResultsDPCsgrewwellintheculture.Comp~edwiththeDPCswithnon-aggrega- tivebehavior,thosewithaggregativebehaviorhadmoremitochondria,whichwerevisiblethroughoutthecy- toplasmandconcentratedneartheroughendoplasmicreticulum,withirregularshape,well— developedcristae andhighermembranepotentials.ConclusionsThenumber,distribution,structureandfunctionofmito— chondriaaredifierentbetweentheDPCsunderaggregativeconditionandthoseundernon— -aggregativecondi—- tion,whichsuggeststherearedifferencesinenergyconsumption,cellmetabolismandproteinsynthesisbe— tweenthetwoconditionsofDPCs. 【Keywords】Hairfollicle;Mitochondria;Membranepotentials;Aggregativebehavior 毛囊基底部的毛乳头细胞(dermalpapillacells, DPC)在体内外均可呈凝集性生长.且凝集性生长状 态与其诱导毛囊形成和再生密切相关….凝集性生 长DPC具有在体内外诱导毛囊形成的能力,而非凝 集性生长的DPC则失去此能力[.宋志强等建立 了凝集性生长状态与非凝集性生长状态下DPC差 异达基因cDNA文库,发现了多个与线粒体结构 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30300180);重庆市自然 科学基金(csTc20o4BB5043);2005年中华医学会一欧莱雅中国人健 康皮肤研究项目 作者单位:400038重庆,第三军医大学西南医院皮肤科[杨斌 (现在广州军区武汉总医院皮肤科工作,430070),郝飞,杨希川,杨卫 兵,钟白玉,唐书谦1 通讯作者:郝飞,email:haofei@mail.tmmu.corf1.cii ? 论着? 或功能有关的基因在不同生长状态的毛乳头细胞中 呈明显差异表达.本实验拟通过荧光标记结合激光 共聚焦显微镜及透射电镜等技术方法.观察凝集性 生长和非凝集性生长DPC线粒体数量,分布,结构 和功能的特点.为研究不同生长状态下DPC生物学 功能改变的机制提供实验基础. 材料与方法 1.主要仪器和试剂:激光扫描共聚焦显微镜 LeicaTC—SS—SP2型(德国);透射电镜TEC—NAI10 型(日本);MitoTrackerRedCM—H2XRos线粒体探针 和四氯四乙基苯并咪唑基羰花青碘化物(Jc—l, MolecularProbe公司);完全培养基:以低糖DMEM 捧墟(1lyr]<lrle公州)"耻硎;.加人F成分.He) (10nlHll,l/I)l一件氰呲J(0.3I).靠#链瑶采 (扦…【】t/1).iJ,'Jj船I,_l『jIc7.4,世滤际后分装,使 川r}ijI-人小牛清(11Ii)至浓噬由I5% 2DI,f''离培井:采LH我科建『_c』一步黼消 化法"分离巳孔.接利r5(I1培养瓶.特堋f胞删l .按常地方,址__f々代培养锖I5代取批悼 外培昨的凝壤一J}_I:怕吼2f?l1lt(.,hJ艇集,} ft的第ll代川,f进fr垃硼.究 3墟lU镜蜞:接种细l埘J.5(】L土抨养帆. 戢删数K期K急睦好的知f胞.羟J出嗨消f七 IIly,洗涤.I500r/mi~?离心-l0……3忻戊醛l州宅. 4t.?傲;1%锇酸4f=_Ih:50r,10(】啊采州 丙眦水;m812树"包.近利f乜钳I址寮 4淅qi幢线牲谁匕:墩埘数IK圳lf胞持种 J盖破片..许坫荐堆加八MiI,Tra,'kll f?l12XI1(线粑f水.引的伞埔挥艟(终洙世 200illnuI/1).n?K祭什l,f『30|l1…:Ifi"川充 令培捧堆棒按缸裁澉韭行洗涤:舜培养硅.沆l 37j7剞定l5min:l,BS洗涤.缓冲mm时 片开n』壤焦激此?镜F枧察:澈发圯为579---" 绿包澈此垃射圯为599llpll}r色此地 5I乜倚洲战粒体l乜f():取刊牧 』乜接制J箍坡HI.卉培养堪.川_凡1o?-?I. 一 I的培养长,37:堵捧精孵育1omin:37下:培养 罐漂洗237:PBS漂洗2俄.放八澉圯』聚攥 扣捕荧光!微镜下秕察JCl种碳氰化台物凳 荧光染料在细胞{,聚合体手_J体阀种物删形式存 在,分"处J不同荧光发射峰f腆水伸时. 半蛭以单膨式存仵.谳艟波长为527---l1_呈绿乜黄 jt;当麒电位水平较高nlf,主《』^壤物J?仔. 红乜荧,微艟被R为590r心f洲定细胞的 绿乜和红包地)度,枰I科定量载粉悱幢lL佗水一I 结粜 1分离培养IH:E乳头接种埔养临l后 第1u"有DIC从己乳头缘lK,ql(罔In):-婿 自03,4d,I)PC长较怏._fl】凹心生胜利状1士?.II'L; nJ:巨乳?逐瀚i失J啄来的7刚1收成川均细胞 生K致僻区:DPC继续{乏5,近融合.町0较多1< 域绷胞珊多层化,7P-Ih?I_艇氍生K(罔 lI?);绎映陴消化井传fqI)1,《l_l不n数小)14rJ,j 并脞玎f{.渐m新俪向船谁I}t:随荇传代次 数增.凝集H,?t现蒙渐『lJJliJ?lf~.t&构凝? 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