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Articles by Hynek Wichterle in JoVE
JoVE Neuroscience
脳室下帯恩顔：Wholemount染色と上衣の流れ
1Department of Neurosurgery, The Eli and Edythe Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research, University of California, San Francisco - UCSF, 2Department of Pathology and Cell Biology, College of Physicians and Surgeons, Columbia University, 3Department of Neuroscience and Neurology, College of Physicians and Surgeons, Columbia University, 4Department of Developmental and Regenerative Biology, Nagoya City University Graduate School of Medical Sciences, 5Center for Motor Neuron Biology and Disease, College of Physicians and Surgeons, Columbia University
側脳室の壁は、成体哺乳動物の脳の最大の胚の領域が含まれています。伝統的に、この地域における神経新生の研究は、組織学的分析のための古典的なセクショニングのテクニックに頼ってきた。ここでは、この胚地域の包括的な、EN -顔のビューを提供する代替的なアプローチ、wholemountテクニックを、提示する。
Other articles by Hynek Wichterle on PubMed
胚性幹細胞の運動ニューロンへの分化を指示しました。
誘導信号と運動ニューロンの生成に関与する転写因子、発達のこれらの洞察を使用して、幹細胞運動ニューロンの運命を指示するかどうか質問の引き上げ識別されています。発達関連シグナル伝達因子が in vivo での使用とその後運動経路の概説を通じてニューロン脊髄前駆細胞に区別するためにマウス萌芽期の茎 (ES) 細胞を誘発することを示します。ES 細胞由来の運動ニューロンは、胚の脊髄を入力、軸索を拡張し、ターゲットの筋肉とシナプスを形成できます。したがって、誘導信号神経新生の通常の経路に関与する中枢神経系ニューロンの特定のクラスをフォームに ES 細胞に指示できます。
ヘッジホッグ シグナル伝達の小分子の変調器: 滑らかにされたアゴニスト及びアンタゴニストの同定と解析。
ヘッジホッグ シグナル伝達経路 (Hh) は、複数の細胞型の分化胚形成過程における媒介動物の発展に不可欠です。成人では、Hh シグナル伝達ティッシュのメンテナンスと修理を容易にアクティブにできます。また、Hh 経路の刺激治療効果のモデルの神経障害を示しています。Hh シグナル伝達の基になるメカニズムただし日の目: ほとんど経路抑制パッチ適用 (Ptc) 間の通信について知られて、多層膜貫通型タンパク質を直接 Hh、および経路の活性化滑らかにされた （Smo）、G タンパク質共役型受容体に関連しているし、Ptc の不在の構成的活性化が可能ですタンパク質をバインドします。
新皮質への寛容な回廊と拡散性勾配を直接内側神経節隆起細胞の移行
内側神経節隆起（MGE）で生まれた若いニューロンは皮質の介在のいくつかの種類を生じさせる、背長い距離を移行します。隣接する領域に腹の動きを制限しながらMGE細胞の選択的背側の分散を促進するメカニズムは知られていません。胎児の脳のスライスにし、浮動小数点フィルタの解離基質細胞（スポットアッセイ）へmicrotransplantationを使用して、我々は新皮質に至る背側の領域はますます寛容であるのに対し、MGEに隣接している腹側前脳領域は、MGE細胞移動のために非許容であるを示しています。異なる細孔サイズのフィルターを用いたスポットアッセイ実験では、寛容な要因が拡散しないであることを示している。また、MGE細胞はそれぞれ、新皮質と腹内側前脳から拡散chemoattractiveおよび阻害要因に対応することを示している。我々は最後のエクステントとMGE細胞分散の地域の特異性は、主に非許容の組織に挟まれた選択的寛容な環境を介して接触指導、によって決定されることを提案する。加えて、我々は寛容な廊下に重ね走指導の手がかりは、MGE細胞の効率的な背の移行を容易にすることを提案する。
ヘッジホッグ シグナル伝達経路の小分子阻害剤の同定: 基底細胞癌様病変に及ぼす影響。
シグナル伝達経路基底細胞癌 (BCC) と異常に活性化・ ザ ・ ヘッジホッグ (Hh) の間のリンクは人間およびマウス モデルよく確立されています。試金、2 つの小説 BCC モデルは Hh 阻害剤のための画面し、その BCC の潜在的な治療としての妥当性をテストすることができました体外などの開発を報告します。高架 Hh パッチ適用 1 の発癌性突然変異から生じる活動シグナル伝達をブロックすることができます新しい小分子 Hh インヒビター (CUR61414) を識別します。また、CUR61414 増殖を抑制する、BCC モデル システムでは、通常の皮膚細胞に及ぼす影響を持たないに対し基底細胞巣のアポトーシスを誘導することができます。これらの調査結果は直接、Hh 阻害剤の使用が BCC の治療のための有効な治療アプローチをできることを示しています。
レチノイン酸を介した転写活性腹側神経パターン形成と運動ニューロンの仕様のための要件。
腹側の脊髄における神経細胞の運命の仕様ホメオドメインタンパク (HD) および basic-ヘリックス ・ ループ ・ ヘリックス （bHLH) 蛋白質の規制に関するソニックヘッジホッグ (Shh) によって異なります。これらのトランスクリプション要因のほとんどはリンク誘導のシグナル伝達経路と転写活性化因子間腹側神経仕様に携わる未解決残してリプレッサーとして機能します。我々 ここレチノイド シグナル伝達とレチノイド受容体の活性化機能が HD と bHLH タンパク質の発現パターンと運動ニューロンの id を指定する必要であることを示します。また線維芽細胞成長因子 (Fgf) 前駆 HD の蛋白質の表現は脱税の FGF シグナル伝達とレチノイドへの暴露をほのめかして、抑圧し、泣かないで信号腹側神経パターンの出現の ％30 手順です.また、神経前駆細胞の関節の露出レチノイドと Fgf Shh に依存しない方法での運動ニューロンの分化を誘導するために十分です。
マウス胚性幹細胞由来の運動ニューロンの機能特性。
萌芽期の茎 (ES) の容量機能運動ニューロン (MNs) を形成する細胞し、筋と適切な接続を in vitro で調べた。ES 細胞の遺伝子強化緑色蛍光タンパク質 (eGFP) MN 特定ホメオ ボックス遺伝子 Hb9。 ES 細胞の遺伝子・ プロモーターの制御下で表現されるにさらされたトランスジェニック マウス線からレチノイン酸 (RA) とソニック ヘッジホッグ アゴニスト （Hh は-Ag1.3） eGFP とコリン作動性トランスミッタ合成酵素コリンアセチルの式によってマーク MNs への分化を刺激するために得られました。全細胞パッチク ランプ記録 eGFP 標識細胞から MNs の機能的特性の開発を調査するために行われました。電圧クランプ モードでは、電流は、EPSCs を含む、GABA、グリシン、グルタミン酸の外因性のアプリケーションへの応答で記録されました。EGFP 標識細胞はまた速い不活性化 Na(+) チャンネル、遅延整流、私は (A) を含む電圧アクティブ イオン チャネルを表現-に於いてチャンネルとカルシウム チャンネルを入力します。電流クランプ録音 eGFP 陽性ニューロンの活動電位の反復的な列車生成し、持続的な分極の l 型カルシウム チャネルを仲介することを示した。筋肉のセルラインを培養すると、アセチルコリン受容体の筋線維の軸索の開発に隣接するクラスタ リングが見られました。EGFP 陽性軸索に隣接する筋線維の細胞内記録振幅や周波数にグルタミン酸アプリケーション後増加し TTX とクラーレに敏感だった終板電位を明らかにしました。要約すると、我々 の調査結果は適切なトランスミッタ受容体は ES 細胞由来の MNs を開発、組み込みプロパティの活動電位発火の適切なパターンに必要なと機能的な筋線維のシナプスをデモンストレーションします。
新しいニューロンは成体脳における脳脊髄液の流れに従ってください
成人の脳では、脳室下帯で生まれた神経芽細胞は側脳室の壁から嗅球に移行します。このように長い距離にわたって、複雑な領域を介してこれらの細胞の向きをどのようですか？ここで我々は、神経芽細胞遊走の類似脳脊髄液（CSF）の流れを示しています。上衣繊毛の鼓動は、通常の脳脊髄液の流れ、CSFガイダンス分子の濃度勾配を形成し、神経芽細胞の方向に移行するために必要です。結果は、偏光上皮細胞が若い、移行するニューロンの指導のための重要なベクトルの情報を貢献することをお勧めします。
Olig2 +神経上皮運動ニューロン前駆細胞は、インビボでの多能性幹細胞はないですか
ニューロンとグリアは、多能性と早期胚の中枢神経系の脳室帯（VZ）に神経細胞の大部分を構成する自己再生の幹細胞から生じると考えられている。しかし、このアイデアは、中枢神経系幹細胞のみをin vivoでのそれらの存在量が直接推定することができないから、in vitroアッセイで使用して識別されているため、厳密にテストされていない。造血系では、幹細胞は、生体移植における将来の分離とダイレクトを使用することを特徴とする。ここでは、ほとんどのVZ前駆細胞がin vivoで幹細胞のように動作するかどうかを尋ねるために、このアプローチを使用しています。この問題を解決するための胚の中枢神経系の最もよく研究領域は、間違いなく、腹側脊髄である内運動ニューロンの前駆細胞（PMN）、ドメイン内の前駆細胞は、順番に運動ニューロン（MNS）とオリゴデンドロサイト前駆細胞（OPS）を生成します。生み出すpMN急行転写因子Olig2のほぼすべてのVZ細胞。これらの細胞のほとんどが幹細胞である場合、それらも後で、gliogenic段階で、神経性の可能性を維持する必要があります。この仮説を検証するために、我々は前向きにマウス胚日（E）9.5およびE13.5脊髄からOlig2（+）細胞を単離し、直接E2ニワトリ脊髄に移植しています。 E13.5細胞が生成するのに対し、移植E9.5細胞は、MNSおよびOPSを含むニューロンの両方を生成します。最もOlig2（+）前駆細胞はgliogenesisの期間に神経新生能を維持しないという観察は、自己更新しないと主張している。これらの結果は、胚性CNS VZの中で最も神経上皮細胞がin vivoで幹細胞である、一般的に開催されたビューをサポートしていません。
多蛋白質複合体の生存運動ニューロン蛋白質 Smn 駅 Gemins トラフィック神経突起を持つと成長円錐の運動ニューロン。
脊髄性筋萎縮 （SMA） は、運動ニューロンに影響を与える進行性の神経変性疾患は、変異や生存運動ニューロン （SMN） タンパク質 SMN1 遺伝子の削除によって引き起こされます。不死化非神経細胞ラインで召は小さな核 RNPs (snRNPs) のアセンブリのために不可欠であるリボ (RNP) Gemin 蛋白質と複合を形成するために示されています。ニューロンの召の機能に追加ローカライズされたメッセンジャー RNP 錯体の組立を容易に仮定されました。我々 は積極的に神経突起と成長円錐に運ばれる顆粒の召がローカライズされていることを示しています。培養の運動ニューロンで召顆粒リボ Gemin 蛋白質がない spliceosomal Sm の蛋白質の snRNP アセンブリで必要な結果。内因性タンパク質の共局在三次元再構成 (40%) Gemin2 と召の統計的機会的明らかにした後の成長円錐と Gemin3 での定量的解析 (48%)。召し Gemin 分散軸索と差別化された運動ニューロンの樹状突起に顆粒を含みます。単一顆粒内召と Gemin2 の直接インタラクション蛍光共鳴エネルギー伝達タンパク質の解析蛍光にタグとヒトアンギオテンシノーゲンを過剰発現によって示されました。高速のデュアル チャネル イメージング ライブ ニューロンの召 Gemin コンプレックスの迅速かつ双方向トランスポート描かれています。召の N 末端領域の細胞質顆粒に Gemin2 の採用が必要だったし、Gemin2 安定性も向上します。これらの知見は異なる召多蛋白質複合体ニューロンと SMA でローカライズされた RNPs の欠陥を調査する動機の分子組成に新しい洞察力を提供します。
ALS リンク変異 SOD1 表現するアストロ サイト選択的に運動ニューロンに有毒因子を放出します。
スーパーオキシドのディスムターゼ-1 (SOD1) の変異致命的な麻痺障害 als (ALS) のフォームはおそらく自律セルおよびセル自律的なプロセスの組み合わせによって引き起こします。ここでは、プライマリ マウス脊髄運動ニューロンの変異ヒト SOD1 の表現運動ニューロン変性を誘発しないことを示します。逆に、齧歯類のアストロ サイト SOD1 の変異を表現する脊髄のプライマリおよび萌芽期のマウス幹細胞由来の運動ニューロンを殺します。これ、バックスに依存するメカニズムを通じて可溶性の有毒因子によってトリガーされます。しかし、変異型アストロ サイトまたは胚性幹細胞由来の介在神経の脊髄 gaba 作動性または後根神経節ニューロンの死は発生しません。アストロ サイト, 線維芽細胞, ミクログリアのとは対照的に, 皮質ニューロンと心筋細胞変異 SOD1 表現するあからさまな神経毒性は発生しません。アストロ サイト ALS の脊髄運動ニューロンの特定の変性では、役割を果たすことが示唆されました。アストロ由来可溶性因子の同定、病原性と治療の両方の観点から ALS のための遠大な意味があります。
ALS患者から生成された誘導多能性幹細胞は運動ニューロンに分化させることができる
個々の患者からの多能性幹細胞の生成は、その患者の病気の影響を受けるセル型の大量生産を可能にするでしょう。これらの細胞は、疾患のモデリング、創薬、最終的に自家細胞補充療法に使用することなるかもしれない。最近の研究では、多能性の状態にヒト線維芽細胞の再プログラミングを示しているが、これらの人工多能性幹（iPS）細胞は、慢性疾患の高齢患者から直接製造することができるかどうかは不明のまま。我々は、筋萎縮性側索硬化症（ALS）の家族形態と診断された82歳の女性からiPS細胞を生成している。これらの患者固有のiPS細胞は胚性幹細胞の特性を有し、正常運動ニューロン、ALSで破壊された細胞型に分化するように指示された。
マウス胚性幹細胞脊髄運動ニューロンへの分化
萌芽期の茎 (ES) 細胞の分化制御の臨床的に関連する細胞の種類には、幹細胞研究の基本的な目標です。このユニットは、最も効率的なプロトコル マウス ES 細胞の脊髄運動ニューロンの神経細胞の定義済みの型への変換のための 1 つについて説明します。ES 細胞がフィーダー マウス胚繊維芽細胞から分離、フォーム胚様体 (EBs) が集計。成長因子、脱退後二日 EBs は、彼らは信号のパターニングに敏感であるし、レチノイン酸 (RA) を誘発して脊髄神経細胞に分化する効果的にステージに達する。初期の神経細胞は、腹側脊髄前駆細胞マーカーの発現を制御し、運動ニューロンの分化の遺伝的プログラムを開始する ventralizing 信号ソニックヘッジホッグに （Hh） に敏感になります。
胚性幹細胞由来の運動ニューロン発展途上のひよこの脊髄への異種移植。
特定の細胞型の成長数は胚性幹様々 な神経細胞を含む細胞から (ES 細胞) が正常に派生されています。In vitro、in vivo でのカウンター パートと機能的な同等性を確立するために広範囲に特徴付けられる細胞に必要生成。機能的ニューラル ネットワークに統合する ES 細胞由来のニューロンの能力の究極のテストは、発展途上の中枢神経系、挑戦的なテクニックの哺乳類胚の貧しい人々 のアクセシビリティによって制限へ移植です。ここでは異種移植マウスの萌芽期の幹細胞由来の運動ニューロンの成長のひよこ神経管に生き残る, 統合, 軸索、およびフォームの適切なシナプス連絡先の機能的に関連したターゲット in vivo で拡張する in vitro 生成されたニューロンの能力をテストするための代替として説明します。同様のメソッドは、ヒト ES 細胞の誘導体を含む他の哺乳類細胞の機能に関する研究に適応できます。
軸索経路探索の薬理学的尋問のために組み合わせたマイクロフルイディクス/タンパク質パターニングプラットフォーム
機能的な神経回路の組み立ては、細胞外環境での指導の手がかりの複雑な風景をナビゲートする軸索の能力に依存しています。本稿では、多成分、タンパク質マイクロパターン表面と微細区画室を組み合わせることにより、これらの合図に応答してシグナル伝達ローカライズされた細胞を調べ、このシステムは、ニューロンの軸索の対象と操作のための改善され、空間分解能と新機能を提供しています。我々はN-カドヘリンによる変調軸索ガイダンスにおけるシグナリング線維芽細胞成長因子受容体（FGFR）の役割に対応することで、このシステムの可能性を示しています。胚性幹細胞から派生した運動ニューロンは、ラミニンを背景に、マイクロバリアを介してとN-カドヘリンのパターンを含む第二区画への1つのコンパートメントから軸索を拡張します。 N-カドヘリンは、ガイドとモータの軸索伸長を促進するの両方で有効であった。ニューロンの特定の部分に薬剤のアプリケーションをターゲットとするチャンバーシステムを使用して、我々は、FGFRは、軸索のシグナル伝達を示すが、N-カドヘリンに沿って指導に影響を及ぼさずに細胞体、軸索伸長の速度を増加させません。これらの結果は、細胞のシグナル伝達を考慮に入れたセルの空間的なレイアウトを取る必要があることを示している。この新しいプラットフォームは、シグナル伝達システムの広い範囲でそのような影響を理解するための強力なツールを提供します。
何多能性幹細胞問い合わせについての神経変性疾患に到達することを教えることができますか？
神経変性疾患は公衆衛生上の課題を表しています。現在の薬物治療の症状が停止や神経変性を遅らせます。多能性細胞生物学の最近の出現神経変性疾患研究のための新しい道を開いた。影響を受ける個人から派生した多能性細胞の最大の可能性は、そのユーティリティのモデリングと神経変性プロセス機構の解明およびセル置換療法を含む新しいトリートメントを探してする可能性があります。ただし、多くの仕事は、多能性細胞は、前臨床・臨床用使用できる前に実行する残っています。ここでは特定の神経細胞のサブタイプを生成する多能性幹細胞、細胞自律の両方をモデル化する多能性幹細胞の使用と神経変性、細胞非自律的機構からの課題を話し合う成人発症の神経変性は短期文化およびセル置換療法のハードルでエミュレートされることができます。これら 4 つの分野の進歩は、実質的に多能性幹細胞の効果的なアプリケーションを加速します。
機能的多様性脊髄内移植を通して明らかにした Esc キー派生運動ニューロンのサブタイプ。
培養 Esc ニューロンの異なるクラスを形成できますが、これらのニューロンが in vivo でニューロンの典型的な専門のサブタイプの機能を取得できるかどうかは不明のまま。ここでそのマウス Es フォーム特異性の高い運動ニューロンのサブタイプは内因性の Wnts、Fgf と Hh 模倣運動ニューロンのサブタイプの分化の通常のプログラムに依存分化プログラムを通じて、追加の要因がない場合に指示することができます.運動ニューロンのサブタイプを特徴付ける分子マーカーを in vivo でのこれらのニューロンの機能特性予測: 接木 isochronically ひよこ脊髄への解決で ESC 由来の運動ニューロンと適切な柱状ドメインの in vivo の対応する生成された一致する忠実度と軸索の軌道を選択します。ESC 由来の運動ニューロンは従って多くの多数の生体内に存在する専門の運動ニューロンのサブタイプの一つを特徴付ける分子・機能のプロパティを取得する予測方法でプログラミングできます。
単一の Hox 遺伝子の抑圧的な行為によって媒介運動ニューロンの地形のグローバル コントロール。
発展途上の脊髄における Hox 転写因子の地域、コンビナトリアル活動肢の神経支配の正確なパターンによる 50 以上の Hox 依存型モーター プールによって例示 rostrocaudal 軸の運動ニューロンの運命を制御する重要です。どの運動ニューロンによる多様性下肢レベルに拘束されているメカニズムは、ただし、しないよく理解されて。我々 は単一の Hox 遺伝子を示す Hoxc9、モーター システム グローバルの抑圧的な活動を通じて組織で重要な役割があります。Hoxc9 胸部モーター列の生成が必要で、不在では、ニューロン肢を支配する集団の運命を獲得します。予期せず、複数の Hox 遺伝子は胸部と前肢レベルのサブタイプによってモーター プール解体との接続の変化につながる Hoxc9 の変異体の derepressed です。ゲノム解析 Hoxc9 バインディングのこのモード抑圧の Hox 規制要素、通常抑圧の Hox 遺伝子と関連付けられた chromatin マークの独立と直接相互作用によって仲介されることを示唆しています。
神経幹細胞と神経新生のマイクロ Rna の規制。
マイクロ Rna は、増殖・分化と可塑性を含む多数の細胞過程に関わる小さな RNA レギュレータのクラスです。新興コンセプトは、マイクロ Rna は幹細胞の規制当局の発現調節によって幹細胞の自己複製と運命決定の間のバランスを制御する中心的な役割を再生です。このレビューはマイクロ Rna による神経幹細胞の自己複製と神経新生の調節における最近の進歩を強調します。それはニューロン新生, 神経幹細胞の自己複製と運命の定量神経細胞成熟、シナプス形成と可塑性からの全体のプロセスの中にマイクロ Rna の機能をカバーします。マイクロ Rna と両方の相互転写因子、エピジェネティックなレギュレータ、外因性のシグナル分子を含むセル組み込みと外因性の幹細胞選手が議論されます。これは神経幹細胞と SFN 2010 における神経新生のマイクロ Rna 規制に関するミニシンポジウムでトピックの要約で、被写体の包括的な見直しをするものではないです。
レチノイン酸受容体結合における初期神経のリガンド依存のダイナミクス。
開発に多くの役割では、レチノイン酸レチノイン酸受容体 （RAR） をアクティブにする運動ニューロンの分化の前方後方 id によって決定-転写を介する。RAR は恒常、ゲノムをバインドのみレチノイド リガンドの存在下での転写を誘導すると考えられます。しかし、ほとんどどこにゲノム RAR をバインドまたはターゲット サイトを選択する方法について知られています。
ヒト誘導多能性幹細胞の機能的に特徴づけ·テスト·セット
人間の人工多能性幹細胞（性IPSC）はin vitroでの疾患モデルの開発を研究するためとのエキサイティングな機会を提供する。しかし、iPSCsの動作のばらつきが問題に彼らのユーティリティを呼び出したと報告した。我々は、年齢、性別、健康状態を変化させた7人から16 IPSCラインのテストセットを確立し、広範囲に多能性への敬意と最終分化する能力を持つ行を特徴とする。二つの独立したラボで標準化された手順の下で、IPSCラインの13は、ヒト胚性幹細胞（ESCは）と同様の効率化の範囲で機能的な運動ニューロンに上昇した。 3 IPSC線が神経分化に耐性であったものの、早期の神経誘導は、その性能を救助した。したがって、すべての16 IPSCの行は、核型で、初期多能性マーカーと導入遺伝子の発現の変動にもかかわらず、分化能の厳しいテストに合格しました。このIPSCとESCのテストセットは、幹細胞とその応用の基本的な生物学に興味のある人のための堅牢なリソースです。
ミール-17-3 P 脊髄神経前駆パターニング Olig2/Irx3 クロス抑圧的なループを調節することによって制御します。
神経回路のパターニングの増殖細胞への神経前駆 id の明確な割り当てを確保する転写のクロス抑圧的な相互作用に依存します。前駆細胞の脊髄運動ニューロン (pMN) と V2 介在神経 (p2) クロス抑圧的な転写因子、Olig2 と Irx3 のペアで指定します。トレースする血統多く p2 前駆細胞は、一過性脊髄の開発中にして pMN マーカー Olig2 エクスプレス ・を明らかにしました。ここで我々 Olig2 p2 ドメインでの弾圧のマイクロ Rna を介した、Olig2 mRNA のミール-17-3 p サイレンシングによって制御されていることを示しています。すべてのマイクロ Rna またはミール 17∼92 クラスターだけに欠けているマウスは pMN/p2 境界における背側シフトと減損 V2 介在神経細胞の生産にマニフェストします。マイクロ Rna を介した抑圧 Olig2 mRNA の重要な役割腹側脊髄前駆ドメインのパターニングの間 Olig2 と Irx3 の転写因子間のクロス抑圧的な相互作用のバランスをシフトすることで果たすことが示唆されました。
スイッチをスプライシングの代替には、胚性幹細胞の多能性とリプログラミングを調節します。
代替スプライシング (AS) プロテオームの多様性の拡大と遺伝子発現制御の基礎となる重要なプロセスです。ここでは、我々 は進化的に保存された胚性幹細胞 (ESC) を識別する-フォークヘッドタンパク ファミリー転写因子 FOXP1 の DNA 結合の好みを変更イベントとして特定します。私達は FOXP1 の esc キー固有のアイソ フォームの多能性、付随して ESC 分化に必要な遺伝子を抑制しながら OCT4, NANOG、NR5A2、および GDF3 を含む必要な転写因子遺伝子の発現を刺激することを示します。このアイソ フォームはまた、ESC 多能性の維持を促進し、効率的な体細胞の誘導多能性幹細胞にリプログラミングに貢献しています。これらの結果としてイベント重要な esc キー固有の転写プログラム制御による多能性の調節の極めて重要な役割を明らかにします。
萌芽期の幹細胞ベースのマッピングの発達の転写プログラムの。
クロマチン免疫沈降による因子発達規制転写の研究と深いシーケンス (チップ seq) 2 つの主要な障害に直面して: チップ グレード抗体と十分な数のセルへのアクセスの可用性。我々 は、監督結合分化胚性幹細胞と付けられた蛋白質の発現によって多彩なゲノム解析の転写因子結合部位をについて説明します。我々 運動ニューロンの仕様に関与する転写因子の DNA 結合部位をマッピングすることによりその有用性を示しています。
胚幹細胞神経細胞のサブタイプからをプログラミングします。
神経回路の豊かさと神経結合の特異性は、分子の機能と異なるサブタイプへの神経細胞の多様化によって異なります。胚性幹細胞 （Esc） の複数のプリンシパル神経クラスへのディレクテッド分化の効率的な方法が確立されているが、唯一のいくつかの研究は体系的に体外派生神経細胞のサブタイプの多様性を検討しました。ここでは分子に基づく証拠を確認しその ESC 由来の脊髄運動ニューロンの生体内移植の研究し、皮質 V 層錐体細胞サブタイプの特定の機能プロパティを取得します。我々 は中に神経細胞の 2 つのクラスのサブタイプの多様化セル固有の転写プログラム、外因性のシグナルと細胞の相互作用の役割における類似と差異を話し合います。我々 は結論を正常な胚の差別化の Esc を要約する忠実度の高い仕様哺乳動物の神経細胞の多様性の基礎となる、簡体字および実験的にアクセスできるシステムの発達過程を探検するユニークな機会を提供すること。
軸索ガイダンスの手がかりに運動ニューロンのサブタイプに固有の応答における局所的なタンパク質合成のための濃度依存性の要件
機能モータ回路の形成は、適切な筋肉のターゲットへの高精度で、その軸索を投射するための別個の脊髄運動ニューロンのサブタイプの能力に依存しています。モーター軸索の経路探索に貢献する指導の手がかりが同定されているが、細胞内経路は、これらのキューにサブタイプ特異的応答の基礎となる十分に理解のままです。特に、それは軸索ガイダンスの合図に応答が軸索のタンパク質合成に依存しているかどうか議論の余地がある。成長円錐崩壊アッセイを用いて、我々は、マウス胚性幹細胞由来の脊髄運動ニューロン（ES-MNの）が濃度依存的にエフリン-A5、Sema3f、とSema3aに対応することを示している。この選択性が高い濃度で失われている間に低用量で、ES-MNは、セグメントまたはサブタイプ特異的応答を示す。セマフォの高用量へとエフリン-A5の全ての用量に対する応答は、タンパク質合成とは無関係です。対照的に、マイクロ流体デバイスとストライプアッセイを用いて、我々は、セマフォリンの低濃度で成長円錐の崩壊とガイダンスが軸索コンパートメントに局所的なタンパク質合成に依存していることを示している。指導の手がかりの低域と高濃度と同様に二峰性の応答は、ニューロンが神経回路形成に関与する指導の手がかりの限られたセットに応答の彼らのレパートリーを増やすための一般的なメカニズムを指して、人間のES-MNのが観察される。
