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Articles by Sandra Blaess in JoVE
Organotypischen Kulturen von embryonalen ventralen Mittelhirn: Ein System zur Dopaminerge Neuronale Development Study In-vitro-
Gabriela Oana Bodea, Sandra Blaess
Institute of Reconstructive Neurobiology, University of Bonn
Eine Methode zur organotypischen Slices aus dem E12.5 murinen embryonalen Mittelhirns zu erzeugen, ist beschrieben. Die organotypischen Kulturen verwendet, um das Verhalten von dopaminergen Neuronen oder anderen ventralen Mittelhirn Nervenzellen zu beobachten.
Other articles by Sandra Blaess on PubMed
Beta1-Integrine Sind Entscheidend Für Die Kleinhirn-Körnerzellen Vorläufer Proliferation
The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Mar, 2004 | Pubmed ID: 15056720
Gezielte Zerstörung Von Beta1-Integrin in Einem Transgenen Mausmodell Für Menschlichen Brustkrebs Offenbart Eine Wesentliche Rolle Bei Mammatumor Induktion
Cancer Cell. Aug, 2004 | Pubmed ID: 15324699
Räumliche Muster Der Sonic-Hedgehog-Signalgebung Durch Gli-Gene Während Der Entwicklung Kleinhirn
Development (Cambridge, England). Nov, 2004 | Pubmed ID: 15496441
Klassische Embryologische Studien Und Moderne Genetische Analyse Der Entwicklung Von Mittelhirn Und Kleinhirn
Current Topics in Developmental Biology. 2005 | Pubmed ID: 16243598
Das Gehirn ist ein bemerkenswert komplexe anatomische Struktur, die eine Vielzahl von Unterteilungen, Zelltypen und synaptische Verbindungen enthält. Es ist in physiologisch, ebenso außergewöhnlich, da es ständig wertet und äußere Reize integriert sowie eine komplizierte interne Umwelt steuert. Das Gehirn kann in drei primäre weite Regionen unterteilt werden: Das Stirnhirn Mittelhirn (Mb) und Hinterhirn (Hb), von denen jedes enthalten weitere Unterteilungen. Die Regionen, die in diesem Kapitel betrachtet sind die Mb und die meisten-anterior Hb (Mb/aHb), die aus dem Zwischenhirn (Mes) und RH2 1 (r1), bzw. abgeleitet werden. Die dorsale Mb besteht aus der laminierte superior Colliculus und die kugelige minderwertigen Colliculus (Abb. 1A und B), die visuelle und auditive Reize, bzw. zu modulieren. Die dorsale Komponente der aHb ist sehr einem Kleinhirn (Cb), die in erster Linie zurückzuführen ist, in die Steuerung der Motorik (Abb. 1A und B). Im Gegensatz dazu umfasst der ventralen Mb/aHb (Abb. 1 b) unterschiedliche Gruppen von Neuronen, die zusammen ein Netzwerk von Kernen und Projektionen-insbesondere bilden die Mb dopaminergen und serotonergen Hb und Mb/aHb cholinergen Neuronen (Abb. 1 und H), die eine Sammlung von Verhaltensweisen, wie Bewegung, Erregung, Fütterung, Wachheit und Emotion zu modulieren. In der Vergangenheit wurden die dorsalen Mb und Cb untersucht mit das Küken als Modellsystem aufgrund der einfachen Durchführung beider Zelltransplantaten beschriften und Gewebe im Embryo in Ovo; Derzeit werden auch DNA-Elektroporation-Techniken verwendet. Vor kurzem hat die Maus als ein leistungsfähiges genetische System mit vielen Vorteilen Ereignisse untermauert Mb/aHb-Entwicklung zu studieren entstanden. Es gibt eine Vielzahl von spontanen Mutanten, die beiden Mb - und Cb-bezogenen Phänotypen. Darüber hinaus haben zahlreiche Genfunktionen in Maus aufgezählt wurden, Genexpression ist ähnlich in Wirbeltieren und genetische Werkzeuge sind entwickelt worden. Schließlich hat zusätzlichen Einblick in Mb/aHb-Funktion der Studien über genetische Erkrankungen, wie Morbus Parkinson, Schizophrenie, Krebs und Dandy-Walker-Syndrom, gewonnen werden, die die Mb/aHb beim Menschen heimsuchen und genetische Gegenstücke in Maus. Dementsprechend beschreibt dieses Kapitel ein Spektrum der Experimente, einschließlich klassische Embryologie, in-vitro-Tests, anspruchsvolle genetische Methoden und Krankheiten des Menschen. Wir beginnen mit einem Überblick über Mb und aHb-Anatomie und Physiologie und Mes/r1 Genausdruck Muster. Wir bieten dann eine Zusammenfassung der Schicksal-Mapping-Studien, die gemeinsam die komplexe Zelle Verhaltensweisen, die auftreten zeigen, während die Mb und aHb Primordia während der Embryogenese niedergelassen sind und die Integration von anterior-Posterior (A-P) und dorsal-Ventral (D-V)-Musterung zu diskutieren. Schließlich beschreiben wir einige Aspekte der postnatalen Entwicklung und einige der Erkenntnisse von menschlichen Krankheiten gewonnen.
Das Niveau Der Signalisierung Von Sonic Hedgehog Regelt Die Komplexität Der Zerebelläre Schieferung
Development (Cambridge, England). May, 2006 | Pubmed ID: 16571625
Folierung des Kleinhirns Maus tritt vor allem während der ersten 2 Wochen nach der Geburt und wird begleitet durch die enorme Verbreitung von Untermodul Zelle Vorläufer (GCPs). Wir haben bereits gezeigt, dass sonic Hedgehog (Shh) Signalisierung zeitlich und räumlich mit Fissur Bildung korreliert und Gli2 ist der wichtigste Aktivator fahren Shh Proliferation von embryonalen GCPs induzierte. Hier haben wir getestet, ob das Niveau der Shh signalisieren das Ausmaß der zerebelläre Schieferung regelt. Durch die schrittweise Absenkung Signalisierung durch Entfernen von Gli1 und Gli2 oder die Shh Rezeptor geglättet, fanden wir das Ausmaß der Schieferung allmählich verringert worden ist, und dass dies mit einem Rückgang der Dauer der GCP-Verbreitung korreliert. Wichtig ist, entspricht das Muster der die übrigen Risse die Mutanten die ersten Risse, die während der normalen Entwicklung zu bilden. In komplementärer Weise, eine Zunahme der Höhe und Länge der Shh Signalling Ergebnisse in eine zusätzliche Spalte in der Lage, die konserviert in Ratte-Formation. Die Komplexität der zerebelläre Schieferung variiert erheblich zwischen Wirbeltierarten. Unsere Studien haben einen Mechanismus entdeckt, durch den Höhe und Länge der Shh Signalisierung wesentlich für die Bestimmung der unterschiedlichen Anzahl von Fissuren in jeder Art sein könnte.
Sonic Hedgehog Regelt Gli-Aktivator Und Hemmer-Funktionen Mit Räumlichen Und Zeitlichen Präzision in Der Mitte / Hinterhirn Gebiet
Development (Cambridge, England). May, 2006 | Pubmed ID: 16571630
Das Mittelhirn und anterior Hinterhirn bieten ein ideales System, um die Koordinierung der Gewebewachstum untersuchen und Musterung in drei Dimensionen. Zwei Organisatoren, die anteroposterioren (AP) und dorsoventral (DV) Entwicklung Steuern sind bekannt, und die Regulierung der AP Musterung von Fgf8 ausführlich untersucht worden. Viel weniger über die Mechanismen bekannt ist dieses Steuerelement Mitte / Hinterhirn Entwicklung entlang der DV-Achse. Mit einem bedingten Mutagenese-Ansatz, haben wir festgestellt, wie die ventral exprimierten Morphogen sonic Hedgehog (Shh) leitet Mitte / Hinterhirn Entwicklung über Zeit und Raum durch positive Regulierung der Gli-Aktivatoren (GliA) und Hemmung der der Gli3-Hemmer (Gli3R). Wir haben entdeckt, dass Gli2A-vermittelte Shh Signalisierung sequenziell ventrale Neuronen entlang der Medial laterale Achse und nur vor Midgestation induziert. Anders als im Rückenmark Rolle Shh signalisieren eine große in der Musterung der dorsalen Strukturen (Tectum und Kleinhirn). Diese Funktion der Shh Signalisierung umfasst Hemmung der Gli3R und weiter nach Midgestation. Gli3R Stufen regulieren auch Gesamtwachstum von der Mitte / Hinterhirn Region, und dies umfasst weitgehend die Unterdrückung der Zelltod. Darüber hinaus ist Hemmung der Gli3R durch das Shh signalisieren benötigt, um die Expression der AP-Veranstalter-Gens Fgf8 aufrecht zu erhalten. Also die genaue räumliche und zeitliche Regulierung der Gli2A und Gli3R von Shh instrumental bei der Koordinierung der Mitte / Hinterhirn Entwicklung in drei Dimensionen.
GLI3 Koordiniert Dreidimensionaler Musterung Und Wachstum Der Tectum Und Kleinhirn Durch Die Integration Von Shh Und Fgf8 Signalisieren
Development (Cambridge, England). Jun, 2008 | Pubmed ID: 18480159
Die Koordinierung der anterior-Posterior (AP) und dorsal-Ventral (DV) Musterung des Zwischenhirn (Mes) und RH2 1 (r1) ist maßgeblich für die Entwicklung von drei verschiedenen Gehirn-Strukturen: die Tectum und Kleinhirn dorsal und das Tegmentum ventral. Musterung der Mes/r1 ist in erster Linie durch das signalisieren der Moleküle, die zwei Organisatoren abgesondert vermittelt: sonic Hedgehog (Shh) von der Bodenplatte (DV) und Fgf8 aus den Isthmus (AP). GLI3, eine Zinkfinger Transkription Faktor in der Shh-Signalweg, hat verwickelt wurden, bei der Regulierung von Fgf8 Ausdruck und ist daher ein möglicher Kandidat für die Koordinierung der Aktion der beiden Organisatoren. Von inaktivierende Maus Gli3 zu aufeinander folgenden embryonalen Zeitpunkten in-vivo entdeckten wir das Ausmaß und der zugrunde liegende Mechanismus Gli3-Funktion in die Mes/r1. Wir zeigen, dass vor E9.0, Gli3 erforderlich ist für die Schaffung eines eindeutigen posterior Tectum, Landenge und Kleinhirn, aber keine Rolle in der Entwicklung der Tegmentum spielt. Zwischen E9.0 und 11,0 weiterhin Gli3 für Isthmus und Kleinhirn-Entwicklung, sondern vor allem für die Definition des Kleinhirn Schieferung Musters erforderlich. Wir zeigen, dass Gli3 reguliert die Musterung der Landenge und zerebelläre Anlage von Fgf8 Ausdruck an der Landenge zu beschränken, und Wachstum der dorsalen r1 (vor 11,0) und der dorsalen Mes und Landenge (außer 11,0) durch Verordnung der Zellproliferation und Lebensfähigkeit dämpft. Abschließend zeigen unsere Ergebnisse, dass Gli3 wesentlich für die koordinierte dreidimensionaler Musterung und Wachstum der dorsalen Mes/r1.
Sonic Hedgehog Ist Eine Chemoattractant Für Mittelhirn Dopaminergen Axone
PloS One. 2009 | Pubmed ID: 19774071
Mittelhirn dopaminergen Axone projizieren von der Substantia Nigra (SN) und den ventralen Haubengebiet (VTA) zu Körperabschnitt Zielgeweben, einschließlich des Striatum und Pallidum Hypothalamus. Die Axone aus der medial befindet sich VTA-Projekt in erster Linie um weitere mediale Zielgeweben in das Stirnhirn, während die mehr seitliche SN-Axone als seitliche Ziele einschließlich der dorsolateralen Striatum project. Diese strukturelle Vielfalt zugrunde liegt, die unterschiedlichen Funktionen der diese Pfade. Obwohl eine Reihe von Leitlinien-Signale in die Bildung der unterschiedlichen axonalen Projektionen der SN und VTA verwickelt haben, bleibt die molekulare Grundlage der Vielfalt ihrer unklar. Hier untersuchen wir die molekulare Basis der strukturellen Vielfalt in mDN axonale Projektionen. Wir finden, dass Sonic Hedgehog (Shh) an einem Punkt der Wahl im Zuge der Körperabschnitt dopaminergen Projektionen ausgedrückt wird. Darüber hinaus werden im Mittelhirn Explantaten, dopaminergen Projektionen zu einer Quelle von Shh angezogen. Schließlich sind die meisten medialen dopaminergen Projektionen bei Mäusen in welche, die SHH Signalisierung während der späten neuronale Entwicklung inaktiviert ist mangelhaft. Neben der Rolle der Shh in die Induktion von mDN-Vorstufen Rolle Shh eine wichtige in dopaminergen Axon Pathfinding zu Körperabschnitt Zielgewebe durch. Darüber hinaus ist die Shh Signalisierung bei der Ermittlung der strukturellen Vielfalt dieser dopaminergen Projektionen beteiligt.
Zeitliche Und Räumliche Veränderungen in Sonic Hedgehog Ausdruck Und Signalisierung Zeigen Unterschiedliche Potenziale Der Ventralen Aquaeductus Vorläuferzellen Deutliche Ventrale Mittelhirn Kerne Zu Füllen
Neural Development. 2011 | Pubmed ID: 21689430
Die ventralen Mittelhirn enthält eine Vielzahl von Neuronen, einschließlich dopaminergen Neuronen der Substantia Nigra (SN) und ventralen Haubengebiet (VTA) und Neuronen des roten Kerns (RN). Dopaminergen und RN Neuronen haben nachweislich aus ventralen Aquaeductus Vorstufen entstehen, die Sonic Hedgehog (Shh) Ausdrücken. Jedoch Shh-Ausdruck, der ursprünglich auf der Aquaeductus ventralen Mittellinie begrenzt ist, seitlich erweitert und ist dann Downregulated in der ventralen Mittellinie. Im Gegensatz dazu Expression des Gens Hedgehog Ziel Gli1 initiiert in der ventralen Mittellinie vor Shh Ausdruck, aber nach Beginn der Shh Ausdruck in den Vorstufen seitliche zu Shh-positiven Zellen ausgedrückt wird. Angesichts dieser dynamischen Genausdruck Muster, konnte Shh und Gli1 Ausdruck verschiedene Vorläuferzellen Populationen an unterschiedliche embryonalen Zeitpunkten voneinander abzugrenzen.
Sonic Hedgehog-Linie in Der Maus-Hypothalamus: Aus Vorläuferzellen Domänen Hypothalamischen Regionen
Neural Development. Jan, 2012 | Pubmed ID: 22264356
ABSTRACT: BACKGROUND: der Hypothalamus ist eine Gehirnregion mit wesentlichen Funktionen für die Homöostase und Energiestoffwechsel und Änderungen ihrer Entwicklung zu pathologischen Bedingungen in den Erwachsenen, wie Bluthochdruck, Diabetes oder Adipositas beitragen können. Allerdings ist aufgrund der anatomischen Komplexität des Hypothalamus, seine Entwicklung nicht gut verstanden. Sonic Hedgehog (Shh) ist ein wichtiger Entwicklungsstörungen Regulator-gen, die in einem dynamischen Muster im Hypothalamus Vorläuferzellen ausgedrückt. Erhalten Sie Einblick in hypothalamischen Organisation, verwendet wir genetische durch Induktion Schicksal Zuordnung (GIFM) ordnen Sie die Linien abgeleitet von Shh-Ausdrücken Stammvater Domänen auf den vier hypothalamischen Rostrocaudally arrangiert-Regionen: preoptic, anterior, tuberal und mammillary. Ergebnisse: Shh-Ausdrücken-Vorläuferzellen, die mit der Bezeichnung frühzeitig (vor E9.5) beitragen, Neuronen und Astrozyten zu einem großen kaudalen Bereich einschließlich der mammillary und posterior tuberal Regionen sowie Tanycytes (spezialisierte Median Eminenz Glia). Vorläuferzellen, die in späteren Lebensphasen (nach E9.5) beschriftet geben Anlass, Neuronen und Astrozyten der gesamten tuberal Region und insbesondere den ventromedialen Kern, aber nicht auf Zellen in der mammillary Region und Median Eminenz. In dieser Phase eine zusätzliche Shh-Ausdrücken-Domäne wird im preoptic angezeigt und trägt vor allem Astrozyten an den Hypothalamus. SHH-Ausdrücken Vorläuferzellen tragen nicht zur Region anterior in jedem Stadium. Schließlich zeigen wir einen allmählichen Wandel von Neurogenese zu Gliogenesis, so dass Vorläuferzellen, die Ausdruck von Shh nach E12.5 fast ausschließlich hypothalamische Astrozyten generieren. Fazit: Wir definieren eine Schicksal-Karte des Hypothalamus, basierend auf dem dynamischen Ausdruck von Shh in den Hypothalamus Stammvater-Zonen. Wir belegen, dass die großen neurogenen Shh-Ausdrücken Stammvater Domänen der ventralen Zwischenhirn kontinuierlich mit denen das Mittelhirn sind. Wir zeigen die vier klassischen quer Zonen des Hypothalamus deutlich Stammvater Domänen definiert haben und dass es wenig oder keine Zelle zwischen der tuberal und anterior oder preoptic und anterior Hypothalamus mischen. Schließlich zeigen wir, dass in den tuberal Hypothalamus, Neuronen, die für jeden mediolateralen Ebene bestimmt einen Zeitraum von Tagen, im Widerspruch zu dem aktuellen Modell der "drei-Welle" der hypothalamischen Neurogenese entstehen. Unsere Arbeit schafft die Voraussetzungen für eine tiefere Entwicklungsstörungen Analyse dieser komplexen und wichtigen Gehirn-Region.
