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World File Search System外胚层
人类头骨变异的综合回顾
头骨变异的胚胎学起源在于颅骨的复杂发育，颅骨主要由神经嵴细胞和中胚层组织产生。神经嵴细胞源自外胚层，在早期胚胎发育过程中迁移形成大部分面部骨骼，包括上颌骨、下颌骨和颧骨，以及部分神经颅骨。中胚层有助于枕骨和部分后颅骨的形成。随着头骨的发育，骨骼最初由缝线分开，以方便儿童时期的生长。当这些缝线过早闭合，扰乱正常的颅骨扩张时，就会出现颅骨形状的变化，如颅缝早闭。这可能导致颅骨形状异常，如舟状头畸形（长而窄的颅骨）或短头畸形（宽而短的颅骨）[6]。此外，神经嵴迁移和中胚层相互作用的时间和模式会影响个体颅面特征，导致个体之间的正常差异，包括眼眶、鼻腔和下颌的大小和形状差异。这一发育过程的中断，无论是遗传的还是环境的，都可能导致先天性异常，如唇腭裂，或导致性别二态性和头骨形态的种族差异。
干细胞研究-ISCIII
行为（图1 b），它们对碱性磷酸酶活性呈阳性（图1 c）。我们确定了八个培养通道后通过RT-PCR清除载体和外源重编程因子基因（图1 D）。还通过RT-PCR评估了多能相关转录因子Oct4，Sox2，Klf4，Nanog，Cripto和Rex1的内源性表达（图1 e）。免疫荧光分析表明，转录因子Oct4，Nanog，Sox2和表面标记物SSEA3，SSEA4，TRA1-60和TRA1-81多能ES细胞的特征（图1 f）。多能相关基因，Oct4和Nanog的启动子，在原始纤维细胞中重大甲基化的N44SV.5线几乎被脱甲基，这表明表观遗传重编程至多能性（图1 g）。IPSC系列已适应了无馈物培养条件，并在二十多个培养通道后显示出正常的核型（46，XY）（图1 h）。我们还通过DNA填充分析来确认，N44SV.5是源自原始细胞的（图1 I）。最后，使用基于胚胎的身体在体外测试了生成的IPSC线分化为三个胚芽层（内膜，中胚层和外胚层）的能力（图
罕见的畸形全脑脑
抽象背景。全脑脑是罕见的（1/16,000个Livebirths），并且在早期胚胎发生期间发生严重的脑恶性肿瘤。畸形源于缺乏或不完整的前脑分裂，与改变的胚胎模式有关。目标。叙事审查，以识别和评估有关非遗传风险因素的证据。结果。所涉及的基因包括Sonic Hedgehog，锌指蛋白，六个同源物3。具有周围感受性高血糖的植物糖尿病是主要的非遗传危险因素。神经外胚层中氧化应激的增加，特别是神经rest细胞，似乎是主要机制。几种广泛的污染物，包括无机的ARSE-NIC，PFA和PCB，可能会通过改变元素因素（包括脂质和胰岛素）来增加造口前糖尿病的风险。“易感性受试者稀有暴露量”的情况表明，暴露于饮食污染物可能会增加植物前糖尿病的风险，因此在易感胚胎中会增加全脑脑的风险。结论。这种复杂的途径是合理的，值得研究；更重要的是，它突出了评估风险因素以及相关的不确定的重要性，以支持多因素畸形的主要预防策略。
亲本和子代获得 1q 染色体重复
图 1 hiPSC-NSC 的生成和核型分析。A、在 Matrigel 上生长的 R-iPSC4-hiPSC 菌落。B、用胶原酶 IV 消化 hiPSC 后形成的胚状体 (EB)。C、用 TGF β 抑制剂 SB421543 和 BMP 抑制剂 dorsomorphin 处理的 EB 接种到聚-l-鸟氨酸和层粘连蛋白包被的板上后 7-10 天出现玫瑰花结状结构。D、通过解离玫瑰花结状结构并接种到聚-l-鸟氨酸和层粘连蛋白包被的板上获得神经外胚层细胞。E、F、这些细胞表达 NSC 标记物 Nestin (E) 并在分化第 30 天分化为表达微管相关蛋白 2 (MAP2) 的神经元 (F)。细胞核用 Hoechst 33342 (蓝色) 染色。比例尺：100 µ m。G、H、基于全基因组 SNP 阵列的 hiPSC-NSC 核型分析。针对位于该区域的阵列上所有 SNP，绘制了每条染色体的 B 等位基因频率（上图）和 log 2 R 比率（下图）。每个点都是一个 SNP。虽然第 10 代（p10）的细胞没有显示任何主要核型异常（G），但 p16 的 hiPSC-NSC 表现出 1 号染色体整个长臂的重复，dup(1)q（H）
一种新的机械扭矩器将细胞拥挤动态链接到...
机械微环境（例如细胞拥挤）的动态变化调节谱系命运以及细胞增殖。尽管已经对增殖接触抑制的调节机制进行了广泛的研究，但尚不清楚细胞拥挤如何引起谱系规范。在这里，我们发现众所周知的癌基因ETS变体转录因子4（ETV4）是将机械微环境和基因表达联系起来的分子传感器。在人类胚胎干细胞不断增长的上皮中，细胞拥挤动力学被转化为ETV4表达，是未来谱系命运的预案例。通过细胞拥挤的灭活开关的ETV4灭活，使人胚胎干细胞上皮细胞中神经外胚层分化的潜力。从机械上讲，细胞拥挤会使整联蛋白 - 肌球蛋白途径失活，并阻止成纤维细胞生长因子受体（FGFRS）的内吞作用。中断的FGFR内吞作用可通过ERK失活引起ETV4蛋白稳定性的明显降低。数学建模表明，人类胚胎干细胞上皮细胞密度的动力学精确地决定了时空ETV4表达模式，因此，谱系发育的时机和几何形状。我们的发现表明，干细胞上皮中的细胞拥挤动力学使用ETV4作为关键机械传感器驱动时空谱系规范。
纯化抗 Pax-6 抗体（之前 Covance 目录编号 PRB-278P）
描述 Pax6 是一种存在于胚胎发育过程中的转录因子。编码的蛋白质含有两个不同的结合位点，已知它们可以结合 DNA 并作为基因转录的调节器。它是眼睛和大脑发育的关键调节基因。在大脑中，该蛋白质参与处理嗅觉的专门细胞的发育。Pax-6 是眼睛和其他感觉器官、某些神经和表皮组织以及其他同源结构（通常源自外胚层组织）发育的关键基因。Pax6 充当成功进行分化和增殖所需的协调和模式形成的调节器，确保神经发生和眼发生过程成功进行。作为转录因子，Pax6 在分子水平上作用于中枢神经系统的信号传导和形成。Pax6 的特征配对 DNA 结合域利用两个 DNA 结合域，即配对域 (PD) 和配对型同源域 (HD)。这些域分别发挥作用。例如，HD 在整个眼球形成过程中对晶状体和视网膜的形成起着调控作用，而 PD 则在大脑发育过程中对神经发生模式的控制则由分子机制决定。HD 和 PD 结构域密切协调，使 Pax6 具有多功能性，可指导中枢神经系统形成过程中的分子信号传导。
Wnt 信号驱动面部形态和大脑形状的相关变化
经典 Wnt 信号转导在正常颅面发育中起着多种关键作用，而其失调已知与面部结构性先天缺陷有关。然而，Wnt 信号转导何时以及如何影响表型变异（包括与疾病相关的变异）仍不清楚。一种潜在机制是通过 Wnt 信号转导在早期面部信号中心额鼻外胚层区 (FEZ) 的模式形成及其随后对早期面部形态发生的调节中的作用。例如，Wnt 信号转导可能直接改变 FEZ 中音猬因子 (SHH) 结构域的形状和/或表达幅度。为了验证这个想法，我们使用了编码 Wnt3a 的复制型禽肉瘤逆转录病毒 (RCAS) 来调节其在面部间充质中的表达。然后，我们使用碘对比微计算机断层扫描成像和 3D 几何形态测量法 (3DGM) 量化并比较了处理过的胚胎和未处理过的胚胎在 FEZ 的 SHH 表达域的三维 (3D) 形状以及面部原基和大脑的形态方面的个体发生变化。我们发现，在头部发育的早期阶段，Wnt3a 表达的增加会在结构和信号分析水平之间产生相关的形状变化。此外，改变的 Wnt3a 激活会破坏前脑和其他神经管衍生物之间的整合。这些结果表明，Wnt 信号的激活通过影响前脑和 FEZ 中的 SHH 表达来影响面部形状，并强调了前脑和中面部形态发生之间的密切关系。
成骨前头部胚胎大脑与周围头皮之间发育相互依赖的拉伸压缩关系
内上皮片上的图案形成。4-8 在这些例子中，外部或浅层的约束或限制是使更深层结构（在生理压缩下）继续正常发育的关键机械因素。9,10 通过结合实验和计算数据的“形态力学”方法，Taber 等人 11,12 发现鸡视杯形成过程中的内陷是由外胚层和细胞外基质等外部限制因素驱动的。在发育中的脊椎动物大脑中，最近已经探索了壁内细胞和组织力学。13,14 已经讨论了成长中的大脑对周围颅骨或颅腔形成的可能生物力学影响（在成骨细胞增殖和骨化等事件中，通过拉伸经历这些事件的细胞）。 15 相反，有人提出，骨化的头骨（作为硬囊）调节大脑形态，包括大脑皮层的脑回形成，16 尽管实验和数学研究表明脑回形成可能通过大脑固有的机制进行物理处理。17-19 先前关于哺乳动物大脑-头骨机械关系的研究主要集中在骨化/矿化发生后的阶段。在早期（即成骨前）阶段，对鸡胚进行的研究提出了一个模型，其中早期神经管弯曲的出现（最前端的前脑向腹侧弯曲的现象）可能是由腹侧底层脊索或前肠施加的可能物理限制来解释的，这些结构向前延伸的程度小于前脑，20,21
三体第21对神经诱导的转录后果
（神经元，星形胶质细胞，少突胶质细胞）。评估人神经诱导的早期事件的能力受到人类胚胎组织的可及性的限制。人类多能干细胞（PSC）的体外培养（PSC）提供了一种分析这些早期时间点作为与人PSC的神经上皮差异的方法，类似于其时间过程，形态发生，形态发生和生物化学变化的体内神经外胚层诱导（Pankratz et al。 Huang等，2016）。 在任何神经发育过程中的改变都会导致以智力障碍为特征的神经发育障碍。 实际上，遗传研究表明，与自闭症相关的基因与对神经发育的所有阶段至关重要的基因重叠，包括早期神经诱导（Casanova和Casanova，2014年），反映了在这些过程中的重要性的重要性。 最常见的智障遗传原因是由21（T21）引起的唐氏综合症（DS）。 在妊娠期胎儿和新生儿中已经建立了神经发生和皮质大小，表明对产前神经发育的变化（Ross等，1984; Wisniewski et al。，1984; Schmidt-Sidor et al。，Schmidt-Sidor et al。 Al。，2018年，Stagni等人，2019年，Patkee等人，2020年； 然而，这些结果代表了神经发育的终点，几乎没有关于T21对神经系统形成最早阶段的影响的信息。人类多能干细胞（PSC）的体外培养（PSC）提供了一种分析这些早期时间点作为与人PSC的神经上皮差异的方法，类似于其时间过程，形态发生，形态发生和生物化学变化的体内神经外胚层诱导（Pankratz et al。 Huang等，2016）。在任何神经发育过程中的改变都会导致以智力障碍为特征的神经发育障碍。实际上，遗传研究表明，与自闭症相关的基因与对神经发育的所有阶段至关重要的基因重叠，包括早期神经诱导（Casanova和Casanova，2014年），反映了在这些过程中的重要性的重要性。最常见的智障遗传原因是由21（T21）引起的唐氏综合症（DS）。在妊娠期胎儿和新生儿中已经建立了神经发生和皮质大小，表明对产前神经发育的变化（Ross等，1984; Wisniewski et al。，1984; Schmidt-Sidor et al。，Schmidt-Sidor et al。 Al。，2018年，Stagni等人，2019年，Patkee等人，2020年；然而，这些结果代表了神经发育的终点，几乎没有关于T21对神经系统形成最早阶段的影响的信息。诱导的PSC（IPSC）是由DS启用神经发育的个体产生的疾病，其遗传基础不容易在动物模型中复制（Gardiner和Davisson，2000； Antonarakis，2001; Sturgeon and Gardiner，2011; Hibaoui等，2014）。在这里，我们使用这种强大的细胞范式来解决理解T21对早期神经发育的影响的关键差距。使用T21和等源性素控制IPSC，我们使用大量RNA测序询问T21对神经诱导的分子影响。我们的结果表明，T21失调WNT信号传导并增加了炎症反应和氧化应激，突出了T21对神经发育初始阶段的影响。
2024; 20(13): 5056-5069. doi: 10.7150/ijbs.99519 研究论文 人类 ESC 衍生的胚外细胞与小鼠囊胚的嵌合
据报道，用 BMP4 和 TGF β 信号抑制剂 (A83-01) 和 FGF 信号抑制剂 (PD173074)（称为 BAP）处理的人类胚胎干细胞 (hESC) 可以在体外有效分化为胚外 (ExE) 细胞。由于无法获得人类胚胎，从伦理上讲不可能在体内测试 ExE 细胞的发育潜力。在这里，我们证明大多数 ExE 细胞表达滋养层细胞 (TB) 和羊膜细胞 (AC) 的分子标记。宫内移植后，ExE 细胞会形成小鼠胎盘。更有趣的是，ExE 细胞可以与小鼠囊胚嵌合，因为在注射到囊胚后，它们会穿透其滋养外胚层。将注射的囊胚植入代孕小鼠体内后，在 E14 时在胎盘迷路、连接区甚至子宫蜕膜附近发现了人类细胞，这些细胞表达胎盘标志物并分泌人绒毛膜促性腺激素。令人惊讶的是，ExE 细胞也对嵌合胚胎的软骨有贡献，其中一些表达软骨标志物 SOX9，这与胎盘中 TB 和 AC 的中胚层潜力相一致。删除中胚层决定因子 MSX2 会限制 ExE 细胞对胎盘的贡献。因此，我们得出结论，hESC 衍生的 ExE 细胞可以与小鼠囊胚嵌合，并对嵌合体的胎盘和软骨都有贡献，这与它们的异质性一致。宫内和囊胚内注射是研究 ExE 细胞发育潜力的新颖而灵敏的方法。