从多能干细胞(PSC)驱动有效和纯净的骨骼肌细胞分化一直在挑战。在这里,我们报告了一种优化的方案,该方案在短时间内生成具有较高效率和纯度的骨骼肌祖细胞。使用明显的和物种特异的方案将人类诱导的PSC(HIPSC)和鼠类胚胎干细胞(MESC)指定到中胚层肌原性命运中。我们使用了特定的成熟培养基来促进人和小鼠成肌细胞种群的终端分化,并生成与大量细胞周期停滞的PAX7 +细胞相关的肌管。我们还表明,肌管的成熟是通过塑性特性,细胞密度和肌源性祖细胞百分比来调节的。鉴于肌源祖细胞的产生和分化肌纤维的效率很高,该方案为组织工程,肌肉营养不良的建模以及评估体外的新治疗方法提供了有吸引力的策略。
上尿路上皮癌 (UTUC) 是一种罕见的肾盂或输尿管恶性肿瘤,约占尿路上皮癌 (UC) 的 5-10%,估计每年每 100,000 名居民中就有 1-2 例 (1)。虽然 UTUC 的组织学外观与膀胱癌 (UBC) 相似,但它表现出与 UBC 不同的特征 (2)。例如,UTUC 在中胚层衍生的上皮中发展 (3),并且在手术中比 UBC 更具侵袭性 (1)。此外,UTUC 是一种与林奇综合征相关的恶性肿瘤,可由马兜铃酸 (AA) 诱发,而 UBC 很少与林奇综合征或 AA 暴露有关 (4 - 6)。这些差异表明 UTUC 和 UBC 代表两种不同的疾病实体。因此,治疗 UTUC 需要与 UBC 不同的临床管理策略,但现有的 UTUC 治疗方法实际上是从 UBC 的证据推断出来的;关于 UTUC 的证据不足,这可以归因于与 UBC 相比,其发病率低且临床试验中纳入的病例数较少。
HOX基因编码所有双遗物体中指定前轴的进化保守转录因子。HOX蛋白功能以其在外胚层衍生物(例如CNS和脊髓)中的作用而闻名。虽然在脊椎动物骨骼的情况下进行了很好的描述,但对HOX功能在不同肌肉类型的发展中的了解少得多。与脊椎动物相比,在果蝇果蝇中,对果实的果蝇的研究为在肌源性过程的多个阶段的多个阶段提供了宝贵的见解。在这里,我们提供了果蝇和脊椎动物肌肉发育中HOX蛋白功能的全面概述,重点是在此过程中调节靶基因的分子机制。强调了一个紧密的外胚层/中胚层交叉讲话以进行适当的运动,我们讨论了中枢神经系统和肌肉谱系规范之间的共同原理,以及HOX在神经肌肉电路中的新兴作用。
干细胞通过分化为其他类型的细胞的潜力来分类。胚胎干细胞是最有效的,因为它们必须成为体内的每种细胞。完整的分类包括:Totiptent-区分所有可能的单元格类型的能力。的例子是在卵受精时形成的合子,也是由合子分裂产生的前几个细胞。多能 - 分化为几乎所有细胞类型的能力(除了滋养细胞除外)。示例包括胚胎干细胞和细胞,这些细胞来自中胚层,内胚层和外胚层细菌层,这些细胞是在胚胎干细胞分化的开始阶段形成的。多功能 - 分化成紧密相关的细胞家族的能力。例子包括造血(成人)干细胞,这些干细胞可能成为红色和白细胞或血小板。[寡头 - 分化为几个细胞的能力。例子包括(成人)淋巴样或髓样干细胞。]一能力 - 仅产生自己类型的细胞的能力,但具有自我更新的特性,必须标记为干细胞。例子包括(成人)神经元干细胞。
动脉粥样硬化性心血管疾病 (ASCVD) 仍然是全球最大的死亡原因 2 。血脂异常是与 ASCVD 发展有关的一个关键的可改变的因果风险因素。最近,G 蛋白偶联受体家族的成员 G 蛋白偶联受体 146 (GPR146) 被证明是血浆胆固醇的调节剂 3,4 。GPR146 在小鼠体内的肝脏抑制已显示出良好的特性,它对高胆固醇血症和动脉粥样硬化具有保护作用,这种作用独立于低密度脂蛋白受体 (LDLR) 通路 3 。为了更好地理解所涉及的生物学机制,我们开发了一种先进的基因工程人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 模型,该模型因 GPR146 而无效。 GPR146 -/- 细胞系 (ITXi001-A-1) 源自我们实验室先前从尿液祖细胞 (ITXi001-A) 1 中重新编程的对照 hiPSC 的基因组版本。基因组版本使用 Alt-R™ CRISPR-Cas9 系统 (Integrated DNA Technologies) 进行,针对两个等位基因上的 GPR146 外显子 2。ITXi001-A-1 是通过挑选单个菌落建立的,其基因型通过 PCR 筛选 (图 1A - 上图和下图) 并通过 Sanger 测序确认 (图 1B)。我们进一步表明,GPR146 基因的遗传版本不会诱导基因组的脱靶版本(筛选 10 个预测位点 - (补充文件 3A)),也不会诱导 ITXi001-A-1 细胞的基因组完整性(分析 24 个拷贝数变异)(补充文件 1)。我们验证了 ITXi001-A-1 细胞不含支原体(补充文件 3B),并且它们与最初采集的尿液细胞来自同一个体(16 个 STR 的亲子鉴定 - 补充文件 2)。总体而言,ITXi001-A-1 细胞呈现:I- 与 ITXi001-A 细胞相比具有相似的形态(图 1C)II- 多能性标志物的阳性表达(通过 OCT3/4 和 TRA-1–60 的免疫荧光染色检测)(图 1D)。 III- 多能性细胞表面标志表达阳性(流式细胞术检测 SSEA-4 和 TRA1-60)(图 1E)。IV- 多能性标志物的表达水平与 ITXi001-A 细胞相同(NANOG、POU5F1 和 SOX2 - 通过 RT-qPCR 测量)(图 1F)。V- 具有优异的分化为中胚层、内胚层和外胚层的能力(通过 SOX17 和 FOXA2(中胚层);T(TBXT) 和 HAND1(内胚层)以及 PAX6 和 SOX1(外胚层)的 RT-qPCR 评估,与 ITXi001-A 细胞相似)(图 1G)。
RSET™馈线培养基是一种无血清的细胞培养基,用于恢复人类胚胎茎(ES)和诱导的多能干(IPS)细胞为幼稚的状态,并在没有BFGF或馈送细胞的情况下以低氧条件下的幼稚状态保持细胞。RSET™无馈线培养基是根据Weizmann科学学院许可开发的。具有确保批处理一致性的预筛选质量成分,该介质具有具有幼稚状态的特征,例如具有折射边缘的紧密堆积的圆顶菌落。与幼稚的人类ES/IPS细胞相关的关键转录本,例如KLF17,KLF2,KLF4和TFCP2L1,在RESSET™饲料中培养的人ES/IPS细胞中表现出增加的表达。RSET™无馈物HPSC可以分化,也可以通过MTESR™1中的培养转换为启动状态,然后进行区分。可用于差异化的产品包括STEMDIFF™确定性内胚层试剂盒(目录#05110),STEMDIFF™SMADI神经感应试剂盒(目录#08581)和STEMDIFF™中胚层诱导培养基(目录#05220)。
功能DNA结合转录激活剂。在靶基因启动子中识别并与共有的八聚体结合位点5'-ataattaa-3'结合。在视网膜神经节细胞(RGC)分化必不可少的基因调节网络中起着基本作用。与转录因子POU4F2合作,以实现发育中的视网膜中RGC靶基因和RGC命运规范的最大表达水平。与LHX3和LDB1合作参与运动神经元的规范。与胰岛素基因增强子序列结合。对心脏发展至关重要。一个祖细胞群的标记,引起流出道,右心室,左心室细胞的一部分以及大量心房细胞,这些祖细胞也需要其功能才能为心脏贡献。控制该细胞种群中FGF和BMP生长因子的表达,是咽部内胚层和邻近的中胚层中细胞增殖和存活所必需的,以及将心脏祖细胞迁移到心脏中(相似性)。
耳穴疗法耳穴疗法是一种古老的技术,最初用于治疗背痛。20 世纪 40 年代,法国内科医生 Paul Nogier 博士重新发现了这项技术,他假设耳朵包含了头部朝下时身体的完整表现。图 1 展示了 Paul Nogier 在 1961 年提出的第一个表现形式。从胚胎学上讲,耳朵的外部在第五到六周才开始发育,由六个小丘组成,其中 1-3 个来自第一鳃弓,4-6 个(5 个未发育)来自第二鳃弓。每个小丘包含来自中胚层、外胚层和内胚层的细胞。四条脑神经(三叉神经 (V)、面神经 (VII)、舌咽神经 (IX)、迷走神经 (X))的突起分支和浅颈丛的分支支配耳朵。图 2 显示了耳朵的神经支配(1)。迷走神经用绿色标记,舌咽神经用红色标记,三叉神经用蓝色标记,耳大神经(颈浅丛的一个分支)用黄色标记。
采购单元是培养肉类生产的工作流程的第一阶段。栽培的肉取决于从动物那里收集细胞。原代成年干细胞是一种选择,是从组织活检或验尸组织获得的。多能细胞来源 - 胚胎干细胞(ESC)或诱导的多能干细胞(IPSC) - 是另一种选择。原代细胞也可以从动物中分离出来。在成年干细胞中,从动物中收集的骨骼肌组织可用于分离肌肉常驻祖细胞。作为胚胎干细胞是多能细胞的,它们可以引起任何非生殖细胞类型。iPSC需要通过区分中胚层细胞谱系以获得肌肉居民祖细胞细胞类型8,将IPSC重新编程回到类似的多能状态。干细胞可以分化为制造肉类的细胞类型,包括成肌细胞/成肌细胞,脂肪细胞(脂肪细胞)和成纤维细胞9。一旦获得了足够数量的细胞,报告说10 12-10 13个细胞10至100 kg肉10,祖细胞可以终止分化为成熟的细胞或组织。
脑周细胞是调节内皮屏障功能和活性的关键细胞类型之一,从而确保足够的血液流向大脑。尚不清楚将未分化的细胞引导到成熟的周细胞中的遗传途径。我们在这里表明,斑马鱼的神经rest和中胚层的周细胞前体种群表示转录因子NKX3.1发展成脑周细胞。我们确定了这些前体的基因特征,并表明NKX3.1,FOXF2A和CXCL12B表达周围的周围前体群体存在于动脉形成和周细胞募集之前的基底动脉周围。前体随后散布在整个大脑中,并分化以表达规范的周细胞标记。cxcl12b- cxcr4信号传导是细节附着和分化所必需的。此外,随着损失的损失和增益增加,NKX3.1和CXCL12 B在调节周细胞数方面都是必需的,并且足够。通过遗传实验,我们为脑周细胞定义了前体群体,并确定了对其分化至关重要的基因。