正常な食道および気管気管支上皮の発達におけるp63の重要な役割

気管と食道は、初期の胚発生中の前腹部内胚葉に由来します。それらの上皮は、幹細胞の分化を含む一連の変化を伴い、ユニークな細胞タイプになり、最終的には成熟した上皮を形成します。この研究では、発達中の食道および気管におけるp63の発現を監視し、p63（ - / - ）マウスの形態形成を詳細に調べました。胚の15.5日目（E15.5）では、食道および気管気管支上皮には2〜3層の細胞が含まれています。ただし、前駆細胞のみがp63を発現します。これらの前駆細胞は、最初に繊毛細胞（p63（ - ）/ベータチューブリンIV（+））に分化し、成熟した基底細胞（p63（+）/k14（+）/k5（+）/bs-i-b4（+）に誕生します。成人の擬似形成型、柱状気管上皮、K14（+）/K5（+）/BS-I-B4（+）基底細胞はp63に対して最も強く染色されますが、繊毛細分化細胞は陰性です。層状扁平上皮食道上皮および気管の扁平上皮中生では、基底層の細胞はp63で最も強くなりますが、P63染色は、一時的な増幅および扁平上皮分化細胞で徐々に減少します。一般に、p63発現はヒト扁平上皮癌に限定されており、腺癌およびバレットのメタプラシアはp63の染色ではありません。新生児P63（ - / - ）マウスにおける形態形成の検査では、食道における繊毛細胞の異常な持続が示されました。重要なことに、両方の組織で、p63発現の欠如は、基底細胞に不足している高度に秩序化された柱状繊毛上皮の発生をもたらします。これらの観察結果は、p63が正常な食道および気管気管支上皮の発達に重要な役割を果たし、初期幹細胞の基底細胞の子孫へのコミットメントと基底細胞の維持を制御するように見えることを示しています。

The trachea and esophagus originate from the foregut endoderm during early embryonic development. Their epithelia undergo a series of changes involving the differentiation of stem cells into unique cell types and ultimately forming the mature epithelia. In this study, we monitored the expression of p63 in the esophagus and the trachea during development and examined in detail morphogenesis in p63(-/-) mice. At embryonic day 15.5 (E15.5), the esophageal and tracheobronchial epithelia contain two to three layers of cells; however, only the progenitor cells express p63. These progenitor cells differentiate first into ciliated cells (p63(-)/beta-tubulin IV(+)) and after birth into mature basal cells (p63(+)/K14(+)/K5(+)/BS-I-B4(+)). In the adult pseudostratified, columnar tracheal epithelium, K14(+)/K5(+)/BS-I-B4(+) basal cells stain most intensely for p63, whereas ciliated and mucosecretory cells are negative. In stratified squamous esophageal epithelium and during squamous metaplasia in the trachea, cells in the basal layer stain strongest for p63, whereas p63 staining declines progressively in transient amplifying and squamous differentiated cells. Generally, p63 expression is restricted to human squamous cell carcinomas, and adenocarcinomas and Barrett's metaplasia do not stain for p63. Examination of morphogenesis in newborn p63(-/-) mice showed an abnormal persistence of ciliated cells in the esophagus. Significantly, in both tissues, lack of p63 expression results in the development of a highly ordered, columnar ciliated epithelium deficient in basal cells. These observations indicate that p63 plays a critical role in the development of normal esophageal and tracheobronchial epithelia and appears to control the commitment of early stem cells into basal cell progeny and the maintenance of basal cells.