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Articles by Kai C Sonntag in JoVE
JoVE General
ES细胞源性神经上皮细胞培养
McLean Hospital, Harvard Medical School
从胚胎干细胞（ES）细胞基质细胞衍生诱导活性（SDIA）上皮前体的推导。
Other articles by Kai C Sonntag on PubMed
不同启动子的高效转基因小鼠胚胎干细胞系中的表达系统的分析。
鼠标 (ES) 的胚胎干细胞来自胚胎植入前胚胎内细胞团，有发展能力生成的身体的所有单元格类型。胚胎干细胞与高效的基因操纵和体外分化过程相结合，是发展途径的有用的分子分析系统。我们分析和比较细胞多肽链断裂伸长率因子 1 α (EF)、 细胞病毒混合 (巨病毒 [巨细胞病毒] 立即早期剂烤瓷 β 肌动蛋白鸡 [CBA]) 和病毒性的 CMV 启动子系统在两个 ES 细胞系中的转录活动。当暂态转染，EF 和 CBA 宣传员强劲开车记者基因表达，虽然 CMV 启动子是处于非活动状态。我们还展示了 EF 和 CBA 倡导者有效地开车基因表达细胞发育的不同阶段： 幼稚的 ES 细胞、 胚体 (EBs) 和神经元前体细胞。相比之下，CMV 启动子没有 EB 或胚胎干细胞中的转录活性，但一旦胚胎干细胞分化为神经元前体了重要的活动。我们的数据显示单个发起人具有不同的能力，来表达记者基因表达的 ES 和测试其他的单元格类型。
基因工程小鼠胚胎干细胞的相关因子 1 增强了分化和成熟为多巴胺能神经元。
相关因子 1 是转录因子对中脑多巴胺 (DA) 能神经元的发展至关重要。这项研究修改鼠标 (ES) 胚胎干细胞伸长因素 1alpha 发起人根据一表示相关因子 1。胚胎干细胞相关因子 1 表达导致上调所有 DA 神经元标记进行测试，导致对 DA 神经元的比例在 4 到 5 倍增加。相比之下，其他神经元和胶质细胞标记均无显著变化的相关因子 1 表达中。也有人是年利增加 DA 神经元中相关因子 1 表达克隆后 Shh FGF8、 抗坏血酸治疗的人数。几个行的证据表明这些神经元可能代表脑 DA 神经元表型 ；首先，他们 coexpress 脑 DA 标记，如芳香 L 氨基酸酸脱羧酶、 钙视网膜蛋白和多巴胺转运蛋白，此外到酪氨酸羟化酶和第二，他们不做 coexpress 其他神经递质 GABA 或血清素等。最后，符合 DA 神经元的数目增加，相关因子 1 转导增强这些神经元产生并释放 DA 膜去极化响应的能力。这项研究表明高效基因操纵的胚胎干细胞，促进向脑 DA 神经元，分化，它将作为一个框架的胚胎干细胞基因工程的关键转录因子，以规管其细胞命运。
特定 Microrna 调节胚胎神经干细胞的再生。
Microrna (Mirna) 是最近发现小非编码成绩单与广泛的大多是无脊椎动物中描述的功能。作为基因表达的转录调节，Mirna 触发目标 mRNA 降解或转化的镇压。虽然已从哺乳动物组织各种克隆数以百计的 Mirna 和细胞和基因表达的多目标一直预测、 小知其职能。米尔的作用到目前为止，只有已述造血、 成，与肌肉分化 ；调节胰岛素分泌 ；和潜在癌症生长调节。在这里，我们将介绍米尔表达谱中鼠标 (ES) 胚胎干细胞源性神经发生体外和显示大量的 Mirna 在神经祖细胞诱导分化成神经元和星形胶质细胞同时 co-induced。有米尔表达谱在 ES 细胞源性神经体外和体内胚胎大脑之间有明确的关联。我们使用的增益的函数和功能损失的办法，证明大脑特定和平号空间站 124a 和和平号空间站 9 分子影响神经分化 ES 细胞衍生文化中。此外，我们提供的证据的信号转导和转录激活子 (STAT) 3、 成员的 STAT 家族通路，参与这些 Mirna 的功能。我们得出的结论不同 Mirna 在 ES 细胞分化过程中的神经命运的决心发挥功能作用。
前额叶皮层投射神经元瞬时 D1 多巴胺受体表达： 线索的青春期的药物突出增强激励性的关系。
青春期是过渡期间关联比任何其他年龄的药物成瘾的可能性比较大的发展。前额叶皮层 (PFC)，D(1) 多巴胺受体调解激励突出归属，在成瘾方面发挥的作用。在这里，我们调查与可卡因的成熟与年龄有关的 PFC D(1) 多巴胺受体表达的关系放置空调。共聚焦显微镜发现逆行跟踪皮质输出到伏隔核神经元在青少年时期相比年轻或年长的年龄表达了更高水平的 D(1) 受体。D(1) 表达式不会跨年龄安基 interneurons 上更改。独立皮质伏的连接，通过成年遍布于出现 D(1) 表达式中的青少年差异。上，青春期大鼠是对空调比年轻及老年大鼠的可卡因地方更加敏感。然而，microinjections SCH23390 到 PFC D(1) 拮抗剂阻止青少年地点的喜好，而 microinjections 的 D(1) 受体激动剂剂量依赖性增加可卡因相关的环境，以前不首选的少年的首选项。这些结果表明加剧皮质伏预测 D(1) 受体的表达可以帮助在青少年时期，向环境事件和成瘾行为解释增加的敏感性而缺乏的 D 1 表示预测可能会降低风险的少年。
少年哌醋甲酯降低皮质 D3 受体的调节与报酬有关的行为和脑血流量。
注意缺陷多动障碍是关联是可逆接触 (MPH) 刺激哌醋甲酯的减少皮质血流量。D3 多巴胺受体调制兴奋剂引起血流量的变化，都在她长大成人，期间处理的奖励与关联但在英里每小时的持久影响，在发展过程中的作用是未知。大鼠给予车辆 (VEH) 或英里每小时 （产后天 20-35 之间 2 毫克/千克） 和评估，并在局部脑血量 （rCBV） 的年轻成年后英里/小时挑战和 mRNA 的多巴胺受体的表达水平。来探测 D3 受体参与，少年科目受到 VEH，英里每小时，+ /-7-OHDPAT （0.3 毫克/千克） ─ ─ 喜欢 D3 的促效剂，D3 拮抗剂 nafadotride (Naf ； 0.05、 0.5 或 5.0 毫克/公斤） 或氟化钠 (0.05 mg/kg) / 英里每小时的组合，并评估生化和行为。少年英里/小时曝光增加英里/小时致 rCBV 扣带和内侧前额叶皮层和丘脑成年。上，少年英里/小时-或 + /-7 OHDPAT 暴露的主题表现出少年共同处理与英里/小时、 氟化钠，或 + /-7 OHDPAT，成人皮质 microinjections 的人因可卡因相关的环境、 恶寒。皮质 D3 mRNA 水平大幅下跌 23.8 + /-6.7%英里/小时治疗科目和规范化结合氟化钠/英里每小时的治疗，与其他多巴胺受体无改变。中枢兴奋剂增强皮层响应可能会出现通过减少 D3 受体，这反过来又降低了寻求药物的行为。这些数据提供产后的少年英里/小时曝光时能够改变皮质发育的敏感期的证据。
孤雌生殖的多巴胺神经元从灵长类胚胎干细胞恢复功能实验帕金森病。
身份和体外胚胎干细胞来源的多巴胺神经元功能潜力的基于干细胞的替代治疗帕金森病的发展至关重要。使用孤雌灵长类胚胎干细胞系，我们有生成显示的中脑区域和特定细胞的转录因子，其中确定其正确的身份，并允许他们的生存的持续表达的多巴胺神经元。我们在这里展示的孤雌生殖的多巴胺神经元移植恢复中半-6-羟基多巴胺-巴胺大鼠帕金森病运动功能。暴露于 Wnt5a 和碱性成纤维细胞生长因子 (FGF) 20 和体外分化最后阶段 2 增强多巴胺神经元的生存，并相应地，移植动物运动功能恢复的程度。重要的是为未来的临床应用的发展，多巴胺神经元当时 post-mitotic 的移植，有无肿瘤形成。这些数据为孤雌生殖干细胞是治疗应用功能神经元合适来源概念提供证明。
基因表达谱的黑质多巴胺神经元： 进一步深入了解帕金森病的病理。
帕金森病被引起脑内黑质致密带宽度中脑多巴胺 (DA) 神经元的逐步丧失。帕金森病的主要原因仍是未知的虽然有越来越多的证据它是由遗传和环境因素的影响，影响关键信号转导黑质 DA 神经元组合引起的一种复杂紊乱。帕金森病的发病机制的深入干从体外和体内模型和事后分析。最近的技术发展已通过确定使用高通量基因芯片检测基因表达谱添加到这项研究的一个新的层面。然而，许多研究报告到目前为止基于整个脑解剖，其中包括不包括 DA 神经元细胞。在这里，我们有用于激光显微切割隔离从控件和科目的黑质致密的单一 DA 神经元与特发性帕金森病的年龄匹配和推断，其次是分析基因表达谱芯片。我们的数据确认时异常的基因在帕金森病的发病机制中所涉及的几个功能组。尤其是，我们发现公园基因家族的成员和时的多个基因与细胞程序性的死亡和生存相关的异常显著下调。此外，神经递质和离子通道受体的基因都还放松管制，支持电活动的变化可能会影响 DA 神经元功能的视图。我们的数据提供有助于我们了解这种疾病的分子病理的晚期帕金森病的 DA 神经元 '分子指纹身份'。
性别的转录图谱在帕金森病的黑质多巴胺神经元的证据。
流行病学资料表明男性的性别的帕金森病 (PD) 发展的风险因素之一。此外，不同的临床表现及局部放电的过程中看到了男性和女性之间。但是，很少了解基本性别特异性的 PD 分子方面。为了解决这一问题，我们已确定零星 PD 男性和女性的多巴胺 (DA) 神经元的基因表达谱。
一种新型多症状 Obsessive Compulsive 类似行为的动物模型。
强迫症 (OCD) 当前动物模型通常涉及急性、 药物所致的症状挑衅或规癖或焦虑的遗传关联。没有这些当前模型演示多个类似强迫症的行为。
神经元特定于类型的基因表达分析和激光捕获显微切割技术。
人类的大脑是例外异构的结构。为了深入了解各种神经或精神疾病的神经电路动乱的神经生物学基础，往往是重要的是要定义分子栅神经元的特定于类型的方式与这些干扰相关联的。这可以通过激光显微切割技术，如基因表达谱的分子生物学技术结合使用。要识别神经元在人死后的脑组织中，其中一个可以使用的神经元，如色素沉着和形态或其结构组成，通过免疫组织化学 (股东) 的固有属性。在这里，我们描述均质的神经元细胞和人类死后大脑材料使用的快速的股东，与激光捕获显微切割技术 (LCM) 或激光显微切割 （LMD） 氏小体染色，或简单形态组合高质量 RNA 的分离。
趋同米尔功能在各种脑疾病： 和平号空间站-124 和和平号空间站 126 例。
越来越多的 Mirna 的生物学信息表明它们在正常稳态与疾病病理作用的新见解。Mirna 控制细胞表达机制通过"单一米尔/多重目标"或"多个 Mirna/单目标"采取行动的所有步骤的机制。他们共同和具体职能管理跨不同细胞表型的信号通路调控上产生了深远的影响。有各类疾病分享类似骚乱中的基因表达网络越来越多的证据。由于 Mirna 在不同细胞的情况下共同和不同的影响，他们可能也会影响重叠信号传导通路中不同器官和疾病实体。在这里，我们审查这一概念的两个 Mirna 高度丰富大脑、 和平号空间站-124 和和平号空间站-126，和他们的大脑疾病中的潜在作用。
在损伤小鼠大脑鼻交付骨髓间充质干细胞的检测： 警示报告。
骨髓间充质干细胞 (MSCs) 举行 neuropathologies 自体治疗的承诺。鼻内交付是相对无创和最近据说会导致对大脑的骨髓间充质干细胞的运输。但是，骨髓间充质干细胞要从鼻腔神经病理学网站迁移并最终生存能力没有受到充分审查。在本文中，我们从增强型绿色荧光蛋白 (简称 MSC 与绿色荧光蛋白的细胞) 转基因小鼠收获 MSCs 和将他们送往野生型小鼠头部纹状体的机械病变的鼻黏膜给药。使用荧光，比色和超微结构的检测方法，gfp 标记的细胞 MSC 分娩后 2 个月到 3 个小时从大脑中被察觉。但是，排放的绿色荧光蛋白是非常相似的明亮荧光指出在嗅球和巴胺控制和诱导 MSC 绿色荧光蛋白的小鼠纹状体。在控制实验中，我们直接植入小鼠纹状体的 MSC EGFPs 和植入后的鲁棒绿色荧光蛋白基因表达 1 和 7 天检测到。这些研究结果表明，-我们 conditions-intranasally 下交付的 MSC EGFPs 不生存或迁移在大脑中。此外，我们的意见突出工作与绿色荧光蛋白作为细胞标记时包括适当的管制措施的必要性。
