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Articles by Vimal Selvaraj in JoVE

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胚胎干细胞分化成少突胶质前体


JoVE 1960 5/19/2010

Department of Cell Biology and Human Anatomy Institute for Pediatric Regenerative Medicine, School of Medicine, University of California, Davis

我们描述了一种小分子为基础的小鼠胚胎干细胞分化成少突胶质前体细胞(OPCs的)协议。本协议产生高效率的30天的分化OLIG2 + NG2 + OPCs的。我们还描述了一种方法来生成可以触发动作电位的“尖峰”OPCs的。

Other articles by Vimal Selvaraj on PubMed

拟对小鼠生殖和非生殖的器官的异黄酮代谢产物雌马酚雌激素的活性。

雌马酚、 代谢产物的植物雌激素黄豆苷元,本,是,较高水平,在有些人食用大豆和大豆基础日粮的啮齿动物。雌马酚是雌激素在体外,但有有限的研究及其活性的体内。我们评估雌马酚影响小鼠的生殖和非生殖终结点上。植物雌激素无粮,每天注射给予雌马酚外消旋混合物去势的年龄匹配 (30 天岁) 女 C57BL/6 小鼠 (0、 4、 8、 12、 或 20 毫克 [公斤身体 weight](-1) day(-1)) 或饮食中 (0、 500、 或一千) 12 天。小鼠被杀,并测量总及苷元的雌马酚血药浓度。从 1.4 到 7.5 microM 与加大剂量注入雌马酚,但子宫重量不等的血清总雌马酚浓度大大增加仅在 12 和 20 毫克 (公斤身体 weight)(-1) day(-1)。在 500 或 1000 ppm 的膳食雌马酚分别制作 5.9 和 8.1 microM 总血清雌马酚浓度、 媲美啮齿动物进食某些高大豆唐 ;雌马酚本作为免费苷元所占的比例是与饮食管理注射,这可能是一个因素在注射诱导更多的生物效应比低得多。膳食雌马酚并未显著增加子宫重量。增加膳食和注入雌马酚剂量在阴道上皮厚度引起剂量依赖性增加。子宫上皮细胞增殖的被增加了雌马酚注射 8 20 毫克雌马 (公斤身体 weight)(-1) day(-1) 和一千膳食酚。饮食既注入雌马酚减少胸腺或脂肪重量。最后,雌马酚是弱雌激素与受雌激素受体,当出席粮以酱油为基础,但数量存在于人体中的啮齿类动物的血清水平不可能不足以促使雌激素样作用,虽然可能会与其他植物雌激素雌马酚添加剂影响的终结点上的微弱影响。

基因表达谱的 17beta-雌二醇和染料木黄酮对小鼠胸腺的影响。

雌激素调节胸腺发展及子宫复旧和调节免疫功能。尽管发挥关键作用,胸腺、 以及自身免疫性疾病,由哪个雌激素影响机制胸腺不是很了解。先前我们报道的雌激素大豆异黄酮染料木黄酮,以及 17beta-雌二醇 (E2),可以诱使胸腺退化,但都只是部分地通过雌激素受体介导的影响染料木黄酮。提供洞察的胸腺中的雌激素样作用的机制,我们调查 E2 诱导的胸腺基因表达的变化 (125 吴/天) 和染料木黄酮 (饲料中 1500 ppm) 断奶小鼠使用高密度 DNA 阵列。我们发现胸腺发展和胸腺细胞信号转导在选择和成熟过程中所涉及的几个 E2 反应基因。功能性表征表示对基因转录、 细胞凋亡和细胞周期的影响。这项研究还发现必须保持免疫 self-tolerance e2 类受规管的几个成绩单的变化。E2 上调比金雀异黄素、 染料木黄酮编码的同时更多的基因更多比 E2 的基因。虽然每个治疗规范不改变了对方的几个基因,但有相当多的重叠在受 E2 和金雀异黄素的基因。转录因子和细胞周期因素的变化都符合跌幅染料木黄酮和 E2 诱导细胞增殖。如无响应 E2 基因的调控,染料木黄酮还通过非雌激素机制诱导独特的效果。具体下调的染料木黄酮 CD4 hiv 感染抑制谈话内容是符合我们以前研究中的染料木黄酮治疗小鼠胸腺细胞 CD4 + 的衰落。这是识别胸腺中的 E2 和金雀异黄素靶基因的第一次研究。这些发现提供了新机械的见解,对解释雌激素作用对胸腺细胞发展、 选择、 和成熟,以及染料木黄酮对产前和新生儿胸腺的发育和功能的影响。

微米级膜子域中活小鼠精子的分离。

膜子域中甾醇和鞘脂,丰富脂质筏是具争议性的因为鱼排的示威往往利用固定的单元格。我们在生活精子展示 G(M1) 神经节苷脂本地化到细胞膜上覆顶体在微米级膜子域。我们调查了膜子域维修提出的四种模式。G(M1) 隔离是在孵化非建立的条件下和甾醇射流,必要的精子获能的膜改建后的活精子中维护的。G(M1) 扩散到活细胞内的 post-acrosomal 等离子膜 (PAPM),完全没有反对瞬态禁闭区模型。然而,G(M1) 内秒后停止的精子,大大重新到 post-acrosomal、 非筏子域的顶体酶子域从几个微米。这种重新分配的甾醇,运动由不陪同和诱导 pentameric 霍乱毒素亚基 B (城巴)。这些数据反对子域维修脂类交互模型。虽然不能彻底排除血脂壳模型,缺乏窖 1 的老鼠保持甾醇和 G(M1),反对脂质壳周围的角色分工窖 1 在子域维修。扫描电镜观察精子冻干无固定标识在子域边界处的骨架结构。虽然用于干扰肌动蛋白和中间丝的药物并不影响对 G(M1) 的隔离,我们发现二硫化粘合蛋白在子域隔离中发挥了重要作用。在一起,这些数据提供规模膜子域极端的例子和稳定性的脂质隔离,并牵连基于蛋白的膜分隔机制。

收件人制备及混合的生殖细胞分离精原干细胞移植的家猫。

遗传多样性的丧失对保护濒危物种,包括野生免疫监测的严重威胁。我们正试图发展精原干细胞移植的猫作为一个工具,以维护和弘扬男性种质基因宝贵动物,从被他们威胁野生物种或用作遗传性疾病模型的猫行。在此研究中,我们调查了使用本地外部束辐射处理消耗内源性的生殖细胞的男性的家猫,他们准备使用,作为移植的收件人的必要一步。5 月岁家猫睾丸被连续 3 天与分数每 3 Gy 分割剂量辐照。这些猫被阉割在 2、 4、 8、 16、 32 周后处理,和精子发生过程的进展是组织学评估并与年龄匹配的控件进行比较。即使在最新的时间点,不少于 10%的肾小管载生殖细胞减数分裂,显示疗效观察本议定书的任何阶段。此外,雄性生殖细胞被隔绝的家猫使用 2 步酶解离建立一项议定书的捐赠者的细胞制备的睾丸。成功移植和殖民化小鼠生精小管表明了存在和这一群体内的精原细胞的可行性。这些协议的成功奠定了在国内猫中执行精原干细胞移植。

金雀异黄素、 雌激素受体和获得性的免疫反应。

雌激素调节胸腺发育和免疫功能。雌激素诱导胸腺退化和调节免疫反应中的关键作用,尽管这种效应的机制尚不清楚。同样,人类和动物受到越来越多的雌激素大豆异黄酮染料木黄酮在饮食,但是否可以诱使染料木黄酮免疫功能变化不被明确证实。我们以前报告的金雀异黄素诱导小鼠、 胸腺萎缩和减少体液和细胞介导的免疫功能。金雀异黄素这些胸腺影响发生通过雌激素受体 (ER)-介导和雌激素受体介导的途径。染料木黄酮注射剂产生的最明显的影响,但膳食管理到生产染料木黄酮血清人类婴儿进食大豆公式也报告了类似的小鼠产生了明显影响。雌二醇和染料木黄酮对新生儿胸腺基因芯片分析表明雌二醇受影响基因参与转录、 细胞凋亡、 细胞周期和胸腺的发育和功能 ;金雀异黄素了类似的影响,对许多雌二醇靶基因,但也有独特的行动由雌二醇不复制。显示抑制作用的染料木黄酮对免疫功能广泛的工作,尽管其他啮齿动物的研究报告染料木黄酮或其他植物雌激素刺激免疫功能的各个方面。虽然目前的数据强烈表明该染料木黄酮能调节免疫功能,可能是在生理浓度,进一步的工作是必须要明确建立整体胸腺和免疫效果的染料木黄酮、 大豆,会随年龄、 物种和具体的结束点。

GM1 动力学作为膜变化与小鼠和牛精子体外获能的过程相关联的标记。

我们以前显示在活鼠和牛精子头,G(M1) 神经节苷脂本地化富含甾醇的质膜上覆顶体 (APM)。标签 G(M1) 使用 pentameric 霍乱毒素亚基 B (城巴) 诱导信号从 APM 甾醇穷人 postacrosomal 等离子膜 (PAPM),精子死亡后戏剧性重新分配。我们现在在那里 CTB 诱导 G(M1) 重新分配给甾醇穷人膜子域的环和鞭毛拉链的鞭毛中显示类似的现象。因为从细胞膜的甾醇射流是必需的精子获能,我们审查了是否 G(M1) 本地化可能有用来检测膜变化与精子获能和/或顶体酶胞相关联。第一,与他们各自的精子获能刺激小鼠和牛精子的孵化并没有改变 G(M1) 分布在活细胞内。然而,孵化的特定刺激精子获能,其次是使用特定的固定条件,为这两个物种的精子诱导 G(M1) 分布可重现的、 特定的刺激的模式。通过评估响应孕激素诱导 AE G(M1) 分布的变化,我们显示这些模式反映小鼠精子人口向建立刺激的反应。这些数据表明 G(M1) 本地化可以用作诊断工具,为评价精子对精子获能和/或 AE 的刺激反应。当决定之间的辅助生殖技术或筛查男性的生育能力,这种信息可能有用。此外,G(M1) 分配特定刺激的变化表明精子可以响应 NaHCO(3) 或调解人的独立,从而改进现有模型的精子获能的甾醇外排。

捐助者年龄对的影响精子发生过程中猫睾丸异种移植成功。

'捐助' 猫睾丸组织成 '收件人' 免疫缺陷小鼠的异位 xenografting 是有前途的工具,以保留宝贵基因免疫监测从男性基因组。若要定义的参数下的技术才能取得成功,我们比较对异种精子发生的家猫 (弗利卡蒂斯 ; 年龄范围 8 星期至 15 个月) 的四个年龄组的捐助者年龄影响。在所有情况下,新鲜的组织被移植到去势小鼠和收集 10,30 和 50 周后。异种移植恢复的比例下降为捐助者年龄增加。成熟的睾丸精子升幅的异种移植从 8 和 9-16 周的年龄组 ;仅 7 个月大的单一捐助者制作 (上) 精子细胞和捐助者的异种移植 > / = 8 个月的年龄退化。精囊重量、 生物活性、 指标不是睾酮的捐助者岁 8 星期至 7 个月,并暗示异种移植睾丸间质细胞被最终功能的控件,即使在 5-7 月份年龄组之间明显不同的。不考虑捐助者的年龄,从异种移植的成熟精子的生产显著推迟与控件相比。异种移植产生精子与正常控件比较表明有 post-meiotic 生殖细胞的肾小管截面的跌幅。在一起,这些结果表明最大实际捐助者年龄都是在青春期之前,甚至成功的异种移植在精子发生了异常。

血液学的懒熊 (Melursus Ursinus Ursinus) 来自印度的两个位置。

标准血液学参数被确定为 122 懒熊 (Melursus ursinus ursinus) 在 Sur Sarovar 鸟类避难所,印度北方邦巴 (27 度 0 'N; 77 度 45'E),和 Bannerghatta 生物园,印度卡纳塔克 (12 度 48' N; 77 度 34'E) 从 2003 年 3 月至 2006 年 7 月。这些两个本机树懒熊栖息地有不同的气候条件,并提供了一个机会来审查这些熊的生理性血液值对气候的影响。我们主要分析了不同血液学参数对年龄、 性别、 季节和体重的影响。几个值是大大不同的树懒熊小熊 (< / = 1 年) 的成人和亚成体熊相比 (> 1 年)。小熊了较低的红细胞计数,血红蛋白浓度,包装细胞体积 (PCV) 和平均细胞血红蛋白 (MCV) 值与成人和 subadult 熊相比。小熊也有较高的白细胞计数,由于较高的循环中性粒细胞,而成人和 subadult 熊。在 subadult 和成人的熊,我们还确定了白细胞计数在成人和 subadult 熊,其中女性熊了比男性更高计数性二相性差异。这种差异是更多的循环嗜中性粒细胞在女熊的结果。血小板计数也是女性比男性更高。比较不同的季节,在冬天比夏天和季风季节白细胞计数较高。基于的位置相比,红细胞计数分别在 Bannerghatta,这是在高度高于 Sur Sarovar subadult 和成人熊高。内 subadult 和成人的熊,我们没有发现任何重大影响的年龄或身体重量不同的血液参数。我们曾在这项研究获得血液平均值为懒熊在其天然的栖息地,以作为对这一物种的参考。本报告将有助于开发和评价的健康状况的不同生态条件下的懒熊。

在小鼠精子膜组分的生化特性: 膜鱼排子的三个不同类型的识别。

尽管膜筏微-域中的极大兴趣,但没有在任何单元格中键入的研究已定义相对组成的筏分数及其主要部件 — — 甾醇、 磷脂和蛋白质--或其他筏缔脂质如神经节苷脂,G(M1) 的基础上。表明细胞膜上覆顶体表示在 G(M1) 和甾醇充实稳定的平台的活精子在我们以前的定位数据。这些研究结果,以及函数,对精子的甾醇射流的生理要求促使我们生化特点精子膜分数。确认的限制通常使用基于洗涤剂的方法后,我们利用基于非洗涤剂的方法,分离膜组分的可复用明显基于甾醇、 G(M1)、 磷脂、 蛋白质成分 (大量和摩尔比)。基于分数浮力和生化成分,我们发现至少三个高度可重现子类型的膜筏。电子显微镜,发现筏分数个免费的可见污染物被分开浮力而不是形态。定量蛋白质组学比较和血脂的荧光定位建议不同的细胞器差异导致个别木筏子类型,但多个膜微域子类型可能存在于单个域。这具有重要意义的棚架大致与排相关的功能。最重要的是,我们显示膜域定性为"筏板"或"非筏板"的共同实践简单化的蜂窝膜实际生化复杂性。

微米尺度分开甾醇和 GM1 活哺乳动物精子中的基本的机制。

我们在生理温度下活小鼠和人类精子的细胞膜中存在一个稳定、 焦富集的甾醇的微米级隔离的第一次展示。这些富集的甾醇代表 microheterogeneities 覆顶体此膜域内。以前,到此同一域中活精子本地化的绑定 glycosphingolipid,G(M1),我们表明,霍乱毒素亚基 B (城)。有趣的是,G(M1) 经历后细胞死亡原因不明的再分配。我们现在演示顶体,高尔基的囊泡中也丰富了 G(M1)。这与细胞质膜之间传递的血脂发生在细胞死亡,细胞膜无明显释放的顶体酶内容中增加 G(M1)。这一发现提供了佐证支持新兴模型的受规管胞中的膜通信可能会出现而不会触发"顶体反应"。城巴绑定内源性 G(M1) 和外源 BODIPY-G(M1) 活小鼠精子中的动态的比较表明子顶体酶环 (特区) 职能分离精子头部细胞膜内的特定血脂专门的扩散阻挡层。我们的数据显示内源性脂类之间的重大差异和外源性脂质探测器的横向扩散。基于这些研究,我们建议分层模型来解释此甾醇和 G (M1) 的隔离-富的域中活精子,定位于规管精子受精能力和调解与卵母细胞的相互作用。此外,我们的数据表明膜筏微区中甾醇和/或 G(M1),可生化分离浓缩的子类型的潜在来源。

波兰 1 缺陷增加小鼠模型的多发性硬化症患者的病情。

Poly(ADP-ribose) 聚合酶-1 (波兰-1) 有牵连的几种中枢神经系统 (CNS) 疾病发病机制的研究。然而,在自身免疫性中枢神经系统损伤的波兰 1 作用仍然知之甚少。因此,我们研究实验免疫性脑脊髓炎 (EAE) 模型的多发性硬化的小鼠与波兰 1 目标删除。我们确定固有生理异常的 PARP-1(-/-) 和野生型 (WT) 小鼠之间循环和脾免疫组成。EAE 诱导后 PARP-1(-/-) 小鼠早期发病,并制定更严厉的 EAE 相比 WT 组群。脾响应 PARP-1(-/-) 小鼠明显较高主要是因为 B 细胞扩张。虽然 Th1 和 Th17 效应 T 淋巴细胞的形成并没有受到影响,PARP-1(-/-) 小鼠有显著较早 CD4 + T 淋巴细胞和巨噬细胞渗透到中枢神经系统在 EAE。但是,我们不能检测细胞因子配置文件中 PARP-1(-/-) 和 WT 脊髓在 EAE 高峰之间的重大差异。不同波兰同工酶 EAE 脊髓中的表达分析表明波兰 1 是下调 WT 小鼠和波兰 3 但不是波兰 2 是大幅上调 PARP-1(-/-) 和 WT 小鼠,这表明这些波兰同工酶可以有不同的角色,不同的中枢神经系统疾病中。在一起,我们的结果显示波兰 1 发挥着重要的作用,在调节生理免疫成分和免疫调节期间 EAE;我们发现标识的 PARPs 在自身免疫性中枢神经系统病理学中的免疫调节的新局面。

开关的细胞命运: 诱导的多功能干细胞和沿袭重编程技术的显著上升。

细胞重新编程,有区别的单元格所作切换它的命运,是一个新兴的领域,与革命前景的生物技术和医学。最近发现的药物学通过体外重新取得方式为再生医学、 理解人类疾病和药物发现的空前办法。此外,最近关于直接沿袭重新设置体内修复及再生的研究提供有吸引力的新型替代到细胞疗法。虽然我们继续在细胞重编程领域推动当前知识的局限性,这些进程是基础的机械因素仍很大程度上无法实现。这篇文章回顾了在细胞重编程、 当前知识和技术的发展与生物医学应用的重大承诺地平线上现在划时代的发展。

缺乏 FABP9/PERF15 小鼠精子头部畸形发展,但肥沃。

男性生殖细胞特定脂肪酸结合蛋白 (FABP9/PERF15) 9 是小鼠精子 perforatorium 和核周膜的主要组件。基于其骨架协会和序列同源性的髓鞘 P2 (FABP8),已建议 FABP9 tethers 精子膜的基本骨架。此外,其睾丸生精细胞凋亡和精子获能过程及其增加磷酸化状态表达上调为 FABP9 建议多个重要功能。因此,我们调查的具体职能为 FABP9 通过靶向性的基因在小鼠中的中断。FABP9(-/-) 小鼠是可行和肥沃。表型分析表明 FABP9(-/-) 小鼠精子头部畸形 (~ 8%大于 WT 同党) ; 在有大幅增加尤其是,我们发现的减少或缺乏的特性的结构元素,称为"腹侧支线"FABP9(-/-) 精子 ~ 10%。但是,FABP9 的缺失影响既不膜中继到核周膜也没有精子的脂肪酸组成。此外,附睾精子数量是不受影响 FABP9(-/-) 小鼠。因此,我们得出结论 FABP9 只起次要作用提供小鼠精子头其特征的形状并不是绝对必需的精子或精子功能要求。

诱导多能干细胞保护濒危的物种?

人类干细胞分化为神经元和神经胶质细胞移植神经修复。

成人干细胞、 胚胎干细胞和诱导多能干细胞,以及基于单元格的战略治疗中枢神经系统疾病的生物学研究已经开始创建这些细胞损伤或疾病后可用于治疗人类的希望。在神经系统疾病的动物模型,移植的干细胞或其衍生物可以提高功能不仅由于直接更换丢失的神经元或胶质细胞,但也通过提供营养支持。尽管激烈研究努力翻译这些研究从法官到床边,但关键问题仍待在该过程中的几个步骤。最近的技术进步,在这两干细胞和它们向成沿袭犯祖细胞分化的推导使我们更接近于治疗应用程序。几个临床前研究已探讨了移植细胞增殖、 迁移、 分化和生存,特别是在复杂的病理病环境中的行为。在这次审查,我们研究现状、 进展、 陷阱和这些干细胞技术的潜力侧重于各种神经谱系,包括多巴胺能神经元、 运动神经元、 oligodendroglia、 小胶质细胞和胶质,人类干细胞定向诱导分化和先进的基于单元格的神经修复再生战略和成功治疗应用的标准。

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