乌骨鸡胚胎皮肤端粒细胞的首次分离鉴定与体外模型建立

《Poultry Science》:Research Note: Isolation and Characterization of Telocytes from the Silky Fowl Embryonic Skin

【字体: 时间:2026年02月02日 来源:Poultry Science 4.2

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  本研究针对禽类端粒细胞(TCs)研究缺乏体外模型的瓶颈,首次从乌骨鸡胚胎皮肤中成功分离TCs,通过形态学观察、免疫荧光染色(CD34/vimentin双阳性)及透射电镜确认其典型特征(如念珠状telopodes及同型细胞连接),并建立稳定培养体系。该模型为探究禽类TCs在皮肤再生与免疫调节中的功能提供了关键平台。

  
在生命科学的研究前沿,细胞世界的探索从未停歇。过去二十年中,科学家们在人类和动物体内发现了一种新型的间质细胞——端粒细胞(Telocytes, TCs)。这类细胞最引人注目的特征是其独特的形态:细胞体小而呈梭形或多角形,并伸出极其细长(可达100微米以上)、形似念珠的细胞质突起,称为端粒足(telopodes, Tps)。这些端粒足由交替出现的膨大区段(podoms,内含线粒体等细胞器)和纤细区段(podomers)构成,使得TCs在显微镜下宛如穿梭于组织间的“信使”。更关键的是,TCs被认为通过其端粒足与周围多种细胞形成连接,可能在细胞间通信、组织稳态维持以及再生修复中扮演着核心角色。然而,尽管其形态特征已在多种哺乳动物器官中得到描述,但由于缺乏稳定、可靠的体外研究模型,TCs的确切生理功能,尤其是在禽类中的功能,至今仍是迷雾重重。
为了突破这一研究瓶颈,填补禽类TCs研究领域的空白,佛山大学动物科学技术学院的研究团队在《Poultry Science》上发表了他们的最新成果。他们的目标十分明确:尝试从乌骨鸡(Silky Fowl)胚胎的皮肤组织中分离出TCs,在体外进行培养,并对其进行全面的鉴定,以期建立一个可用于后续功能研究的体外模型。
研究人员为开展此项研究,主要应用了几项关键技术。首先,他们利用差异贴壁法从乌骨鸡胚胎(孵化16-19天)的皮肤组织中分离细胞,该方法利用了成纤维细胞与TCs贴壁速度的差异来富集TCs。其次,他们通过光学显微镜每日观察细胞形态,筛选具有典型TCs形态(具细长、念珠状Tps)的细胞进行纯化培养。第三,他们运用免疫荧光染色技术,使用抗CD34和抗波形蛋白(vimentin)的抗体对培养的细胞进行鉴定,确认其免疫表型。第四,他们通过透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy, TEM)详细观察了细胞的超微结构,特别是Tps的形态及其与其他细胞形成的连接结构。最后,他们使用ImageJ(FIJI)软件对Tps的长度以及podoms和podomers的厚度进行了形态计量学分析。
结果与讨论
TCs的形态学特征
分离培养的细胞展现出TCs的典型形态:细胞体小,呈梭形或多角形,通常伸出2-3条细长的胞质突起,即端粒足。这些Tps呈现念珠状外观,由交替的podoms(膨大部)和podomers(纤细部)构成。形态计量分析显示,Tps的平均长度约为78.56微米,部分甚至可长达134.42微米。Podoms的平均厚度显著大于podomers。这些观察结果符合TCs的经典形态学定义。
TCs的免疫表型鉴定
免疫荧光染色结果证实,体外培养的细胞同时表达CD34和波形蛋白(vimentin),这两种分子是TCs常用的标志物。值得注意的是,即使在染色后,Tps仍能保持其念珠状结构。这从免疫学角度进一步支持了所分离细胞为TCs的结论。
TCs的超微结构与细胞连接
透射电镜观察揭示了TCs更精细的结构。在细胞质中可见线粒体、囊泡和粗面内质网等细胞器。更重要的是,电镜结果清晰地显示,TCs通过其Tps频繁地与相邻的TCs或其Tps建立同型细胞连接。这些连接方式多样,包括紧密接触、桥粒(desmosomes)和缝隙连接(gap junctions)。一个特别有趣的现象是,一个Tp的末端可以形成一个口袋状结构,包裹住另一个Tp的近端,并通过多个桥粒形成牢固的互锁连接。这种复杂的连接网络提示TCs在体外仍能构建三维结构,并可能通过连接结构进行细胞间通讯。
综合形态学、免疫表型和超微结构分析,本研究成功地从乌骨鸡胚胎皮肤中分离并鉴定出TCs,并建立了稳定的体外培养体系。这项研究的意义在于首次实现了禽类TCs的体外培养,为后续深入探究禽类TCs的生理功能(如其在皮肤发育、创伤修复、免疫调节中的潜在作用)提供了不可或缺的细胞模型。研究人员在讨论中指出,TCs表达的CD34和vimentin与其可能具备的干细胞特性及参与组织再生的潜能相符。而TCs之间以及TCs与其他细胞之间形成的丰富连接,则暗示其可能通过直接的细胞接触参与构建组织微环境并调控细胞活动。未来,利用这一模型,科学家们可以更便捷地开展功能缺失或增益实验,从而逐步揭开TCs在禽类生物学中的神秘面纱。
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