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Efficient Differentiation of Pluripotent Stem Cells to NKX6-1<sup>+</sup> Pancreatic Progenitors

Pluripotent stem cells have the ability to self renew and differentiate to multiple lineages, making them an attractive source for the generation of ...

University Health Network

University of Toronto

&#xBC30;&#xC544; &#xC904;&#xAE30; (ES&#xC758;) &#xC138;&#xD3EC; &#xC131;&#xC778; &#xC2E0;&#xCCB4;&#xC758; &#xBAA8;&#xB4E0; &#xC138;&#xD3EC; &#xC720;&#xD615;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xD560; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC774; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC18C;&#xC124; &#xBC0F; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC9C8;&#xBCD1;&#xC758; &#xCE58;&#xB8CC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB300;&#xCCB4; &#xC694;&#xBC95;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC140;&#xC758; &#xBB34;&#xC81C;&#xD55C; &#xC18C;&#xC2A4; ES &#xC138;&#xD3EC; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xACE0;&#xB824; &#xD558;&#xB294; &#xAE30;&#xCD08;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. ES &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xAE30;&#xCD08;&#xB97C; &#xB454; &#xCE58;&#xB8CC; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC744; &#xC2E4;&#xD604; &#xD558;&#xAE30; &#xC804;&#xC5D0; &#xB9AC;&#xB2C8;&#xC9C0; &#xAD00;&#xB828; &#xBD84;&#xD654;&#xB97C; &#xC870;&#xC808; &#xD558;&#xB294; &#xD1B5;&#xB85C;&#xC758; &#xB354; &#xB098;&#xC740; &#xC774;&#xD574;&#xB294; &#xD544;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD604;&#xC7AC; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xBCC0;&#xD615; &#xC131;&#xC7A5; &#xC778;&#xC790;-&#xBCA0;&#xD0C0;, Wnt, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xBC30;&#xC544;&#xC5D0; gastrulation &#xBC0F; &#xC138;&#xADE0; &#xCE35; &#xC720;&#xB3C4;&#xC5D0; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xC12C;&#xC720; &#xC544; &#xC138;&#xD3EC; &#xC131;&#xC7A5; &#xC778;&#xC790; &#xACBD;&#xB85C; &#xBF08; morphogenic &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC740; &#xB610;&#xD55C; &#xBB38;&#xD654;&#xC5D0; ES &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xBD84;&#xD654;&#xC5D0; &#xD544;&#xC218;&#xC801;&#xC778; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5B4;&#xB5BB;&#xAC8C; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC694;&#xC778;&#xC758; &#xC810; &#xCE35; &#xC720;&#xB3C4; &#xBAA8;&#xB450; &#xBC30;&#xC544;&#xC640; ES &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xD654; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC774;&#xD574; &#xD558;&#xB294; &#xC804;&#xB958;&#xB294;&#xC774; &#xAC80;&#xD1A0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD574;&#xACB0; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xBBF8; &#xBC1C;&#xB2EC; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC138;&#xADE0; &#xCE35; &#xC720;&#xB3C4;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#x840C;&#x82BD;&#x671F;&#x306E;&#x830E; (ES) &#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x6210;&#x4EBA;&#x306E;&#x4F53;&#x306E;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x306B;&#x958B;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306F;&#x5C0F;&#x8AAC;&#x3068;&#x30BB;&#x30EB;&#x7F6E;&#x63DB;&#x7642;&#x6CD5;&#x306E;&#x6CBB;&#x7642;&#x75C5;&#x6C17;&#x306E;&#x5E83;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x7121;&#x5236;&#x9650;&#x306E;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x3068;&#x3057;&#x3066; ES &#x7D30;&#x80DE;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3092;&#x8003;&#x616E;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x57FA;&#x790E;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;ES &#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x6CBB;&#x7642;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x5B9F;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x524D;&#x306B;&#x3001;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x7CFB;&#x7D71;&#x5206;&#x5316;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3059;&#x308B;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x306E;&#x7406;&#x89E3;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x6210;&#x9577;&#x56E0;&#x5B50; &beta;&#x3001;wnt &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x80DA;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x539F;&#x8178;&#x9665;&#x5165;&#x3068;&#x7D30;&#x83CC;&#x5C64;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x306A;&#x7DDA;&#x7DAD;&#x82BD;&#x7D30;&#x80DE;&#x6210;&#x9577;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x3092;&#x5909;&#x63DB;&#x3001;&#x9AA8;&#x5F62;&#x6210;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x307E;&#x305F;&#x57F9;&#x990A;&#x306B;&#x3088;&#x308B; ES &#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x306E;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;. &#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x8981;&#x56E0;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x80DA;&#x3084; ES &#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x904E;&#x7A0B;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x7D30;&#x83CC;&#x5C64;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x96FB;&#x6D41;&#x306F;&#x3053;&#x306E;&#x30EC;&#x30D3;&#x30E5;&#x30FC;&#x3067;&#x306F;&#x5BFE;&#x51E6;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x80DA;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x3002;

Le cellule staminali embrionali (ES) hanno il potenziale per sviluppare in tutti i tipi di cellule del corpo adulto. Questa funzionalit&agrave; fornisce la base per considerare il sistema di cellule ES come un romanzo e illimitata fonte di cellule per le terapie di sostituzione per il trattamento di una vasta gamma di malattie. Prima che il potenziale di terapia cellulare delle cellule ES pu&ograve; essere realizzato, una migliore comprensione delle vie che regolano lineage-specifici di differenziazione &egrave; necessaria. Studi correnti suggeriscono che la proteina di osso morfogenetico, trasformando growth factor-beta, Wnt e percorsi di fattore di crescita dei fibroblasti che sono necessari per l&#39;induzione di gastrulazione e strato di germe nell&#39;embrione sono anche essenziali per la differenziazione delle cellule di ES in cultura. L&#39;attuale comprensione di come questi fattori influenzano induzione di strato di germe in entrambi l&#39;embrione e nel sistema di differenziazione delle cellule ES &egrave; indirizzata in questa recensione.

Strato di germe induzione da cellule staminali embrionali.

(ES) &#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6709;&#x53EF;&#x80FD;&#x53D1;&#x5C55;&#x6210;&#x6210;&#x4EBA;&#x4EBA;&#x4F53;&#x7684;&#x6240;&#x6709;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7C7B;&#x578B;&#x3002;&#x6B64;&#x529F;&#x80FD;&#x4E3A;&#x8003;&#x8651; ES &#x7EC6;&#x80DE;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5C0F;&#x8BF4;&#x548C;&#x65E0;&#x9650;&#x7684;&#x6765;&#x6E90;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x66FF;&#x4EE3;&#x6CBB;&#x7597;&#x591A;&#x79CD;&#x75BE;&#x75C5;&#x7684;&#x6CBB;&#x7597;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x4F9D;&#x636E;&#x3002;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E3A;&#x57FA;&#x7840;&#x7684;&#x6CBB;&#x7597;&#x6F5C;&#x529B;&#x53EF;&#x4EE5;&#x610F;&#x8BC6;&#x5230;&#x4E4B;&#x524D;&#xFF0C;&#x9700;&#x8981;&#x66F4;&#x597D;&#x5730;&#x4E86;&#x89E3;&#x7279;&#x5B9A;&#x6CBF;&#x88AD;&#x7684;&#x5206;&#x5316;&#x8C03;&#x63A7;&#x7684;&#x9014;&#x5F84;&#x3002;&#x5F53;&#x524D;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x8868;&#x660E;&#x9AA8;&#x7684;&#x4EBA;&#x9AA8;&#x5F62;&#x6210;&#x86CB;&#x767D;&#x3001; &#x8F6C;&#x5316;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50; &beta;&#x3001; Wnt &#x548C;&#x6240;&#x9700;&#x7684; gastrulation &#x548C;&#x80DA;&#x5C42;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x80DA;&#x80CE;&#x6210;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50;&#x901A;&#x8DEF;&#x4E5F;&#x662F;&#x6587;&#x5316;&#x4E2D;&#x7684;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x7684;&#x5FC5;&#x8981;&#x6761;&#x4EF6;&#x3002;&#x4E86;&#x89E3;&#x5982;&#x4F55;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x56E0;&#x7D20;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A;&#x80DA;&#x548C; ES &#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E2D;&#x80DA;&#x5C42;&#x611F;&#x5E94;&#x7684;&#x7535;&#x6D41;&#x662F;&#x6B64;&#x5BA1;&#x67E5;&#x4E2D;&#x5904;&#x7406;&#x7684;&#x3002;

&#x80DA;&#x5C42;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;

Embryonic stem (ES) cells have the potential to develop into all cell types of the adult body. This capability provides the basis for considering the ES cell system as a novel and unlimited source of cells for replacement therapies for the treatment of a wide range of diseases. Before the cell-based therapy potential of ES cells can be realized, a better understanding of the pathways regulating lineage-specific differentiation is required. Current studies suggest that the bone morphogenic protein, transforming growth factor-beta, Wnt, and fibroblast growth factor pathways that are required for gastrulation and germ layer induction in the embryo are also essential for differentiation of ES cells in culture. The current understanding of how these factors influence germ layer induction in both the embryo and in the ES cell differentiation system is addressed in this review.

Germ layer induction from embryonic stem cells.

Les cellules souches embryonnaires (ES) ont le potentiel de d&eacute;veloppement dans tous les types de cellules de l&#39;organisme adulte. Cette fonctionnalit&eacute; fournit la base permettant de consid&eacute;rer le syst&egrave;me de cellules d&#39;ES comme un roman et une source illimit&eacute;e de cellules pour les th&eacute;rapies de remplacement pour le traitement d&#39;un large &eacute;ventail de maladies. Avant que le potentiel de la th&eacute;rapie cellulaire de cellules ES peut &ecirc;tre r&eacute;alis&eacute;, il est n&eacute;cessaire de mieux comprendre les voies de diff&eacute;renciation de la lign&eacute;e sp&eacute;cifique. Les &eacute;tudes actuelles sugg&egrave;rent que la prot&eacute;ine morphog&eacute;nique osseuse, transforming growth factor-beta, Wnt et voies de facteur de croissance fibroblastique qui sont requis pour l&#39;induction de la gastrulation et couche de germe dans l&#39;embryon sont aussi essentielles pour la diff&eacute;renciation des cellules en culture. Le courant de comprendre comment ces facteurs influencent l&#39;induction de la couche de germe dans les deux l&#39;embryon et dans le syst&egrave;me de diff&eacute;renciation des cellules ES est abord&eacute; dans cet examen.

Couche de germe induction de cellules souches embryonnaires.

Embryonale Stammzellen (ES) haben das Potenzial, in alle Zelltypen des Erwachsenen K&ouml;rpers zu entwickeln. Diese F&auml;higkeit bildet die Grundlage f&uuml;r die Pr&uuml;fung des ES Cell Systems als neuartige, unbegrenzte Quelle von Zellen f&uuml;r Ersatz-Therapien f&uuml;r die Behandlung eines breiten Spektrums von Krankheiten. Bevor das zellbasierte Therapie-Potenzial von ES-Zellen realisiert werden kann, ist es erforderlich, ein besseres Verst&auml;ndnis der Regulierung Herkunfts-spezifische Differenzierung Bahnen. Aktuelle Studien belegen, dass das Knochen morphogenen Protein, transformieren Wachstumsfaktor-Beta, Wnt und Fibroblasten-Wachstumsfaktor-Bahnen, die f&uuml;r die Gastrulation und Mikrobe-Schicht Induktion im Embryo erforderlich sind sind auch wichtig zur Differenzierung von ES-Zellen in der Kultur. Das aktuelle Verst&auml;ndnis, wie diese Faktoren beeinflussen Mikrobe-Schicht Induktion in beide Embryos und in der ES Zelle Differenzierung richtet sich in diesem Review.

Mikrobe-Schicht Induktion aus embryonalen Stammzellen.

Las c&eacute;lulas madre embrionarias (ES) tienen el potencial para convertirse en todos los tipos de c&eacute;lula del cuerpo adulto. Esta capacidad proporciona la base para considerar el sistema de la c&eacute;lula ES como una novela y una fuente ilimitada de c&eacute;lulas para terapias de reemplazo para el tratamiento de una amplia gama de enfermedades. Antes de que se puede observar el potencial de la terapia celular de c&eacute;lulas madre embrionarias, una mejor comprensi&oacute;n de los caminos que regulan la diferenciaci&oacute;n linaje espec&iacute;fico es necesaria. Los estudios actuales sugieren que la prote&iacute;na morfog&eacute;nica &oacute;sea, transformar el factor de crecimiento beta, Wnt y v&iacute;as de factor de crecimiento de fibroblastos que son necesarias para la inducci&oacute;n de gastrulaci&oacute;n y capa del germen en el embri&oacute;n tambi&eacute;n son esenciales para la diferenciaci&oacute;n de c&eacute;lulas madre embrionarias en cultura. El actual entendimiento de c&oacute;mo estos factores influyen en inducci&oacute;n de la capa del germen en ambos el embri&oacute;n y en el sistema de diferenciaci&oacute;n de c&eacute;lulas ES se aborda en esta revisi&oacute;n.

Inducci&oacute;n de la capa germinal de c&eacute;lulas madre embrionarias.

&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7528;&#x6765;&#x5B9A;&#x4E49;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x7D20;/Nodal&#x3001; BMP &#x548C; Wnt &#x4FE1;&#x53F7;&#x901A;&#x8DEF;&#x5728;&#x4E09;&#x4E2A;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x9636;&#x6BB5;&#x5728;&#x9020;&#x8840;&#x4E2A;&#x4F53;&#x53D1;&#x80B2;&#x671F;&#x95F4;&#x7684;&#x4F5C;&#x7528;&#xFF1A; &#x57FA;&#x5143;&#x6761;&#x7EB9;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4EBA;&#x53E3;&#x3001; Flk1(+)&#x3001; &#x4E2D;&#x80DA;&#x5C42;&#x7684;&#x5F62;&#x6210;&#x548C;&#x9020;&#x8840;&#x7956;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x3002;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x7D20;/Nodal &#x548C; Wnt&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E0D;&#x662F; BMP&#xFF0C;&#x9700;&#x8981;&#x539F;&#x59CB;&#x7684;&#x6761;&#x7EB9;&#x7684;&#x611F;&#x5E94;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x4E0D;&#x9700;&#x8981;&#x539F;&#x59CB;&#x6761;&#x7EB9;&#x611F;&#x5E94; BMP&#xFF0C;&#x5219;&#x5B83;&#x5C06;&#x663E;&#x793A;&#x5BF9;&#x6B64;&#x4EBA;&#x53E3;&#x5F3A; posteriorizing &#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x6240;&#x6709;&#x4E09;&#x4E2A;&#x4FE1;&#x53F7;&#x901A;&#x8DEF;&#x8C03;&#x8282; Flk1(+) &#x4E2D;&#x80DA;&#x5C42;&#x7684;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x3002;&#x5BF9;&#x9020;&#x8840;&#x7684;&#x5B97;&#x65CF; Flk1(+) &#x4E2D;&#x80DA;&#x5C42;&#x7684;&#x89C4;&#x8303;&#x8981;&#x6C42; VEGF &#x548C; Wnt&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E0D;&#x662F; BMP &#x6216;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x7D20;/Nodal &#x4FE1;&#x53F7;&#x3002;&#x5177;&#x4F53;&#x800C;&#x8A00;&#xFF0C;wnt &#x5BF9;&#x4E8E;&#x539F;&#x59CB;&#x7EA2;&#x7EC6;&#x80DE;&#xFF0C;&#x4F46;&#x6CA1;&#x6709;&#x660E;&#x786E;&#x7684;&#x8C31;&#x7CFB;&#x7684;&#x627F;&#x8BFA;&#x81F3;&#x5173;&#x91CD;&#x8981;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x5728;&#x8840;&#x6DB2;&#x7EC6;&#x80DE;&#x53D1;&#x80B2;&#x671F;&#x95F4;&#x7A81;&#x51FA;&#x4FE1;&#x53F7;&#x4F20;&#x8F93;&#x9700;&#x6C42;&#x7684;&#x52A8;&#x6001;&#x53D8;&#x5316;&#x53CA; Wnt &#x901A;&#x8DEF;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x7684;&#x539F;&#x59CB;&#x7EA2;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6CBF;&#x88AD;&#x7684;&#x8BC6;&#x522B;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;

Wnt&#x3001; &#x6FC0;&#x6D3B;&#x7D20;&#xFF0C;&#x548C; BMP &#x4FE1;&#x53F7;&#x8C03;&#x8282;&#x8840;&#x6DB2;&#x4ECE;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x53D1;&#x80B2;&#x9014;&#x5F84;&#x4E2D;&#x7684;&#x4E0D;&#x540C;&#x9636;&#x6BB5;&#x3002;

The embryonic stem cell differentiation system was used to define the roles of the Activin/Nodal, BMP, and canonical Wnt signaling pathways at three distinct developmental stages during hematopoietic ontogeny: induction of a primitive streak-like population, formation of Flk1(+) mesoderm, and induction of hematopoietic progenitors. Activin/Nodal and Wnt, but not BMP, signaling are required for the induction of the primitive streak. Although BMP is not required for primitive streak induction, it displays a strong posteriorizing effect on this population. All three signaling pathways regulate induction of Flk1(+) mesoderm. The specification of Flk1(+) mesoderm to the hematopoietic lineages requires VEGF and Wnt, but not BMP or Activin/Nodal signaling. Specifically, Wnt signaling is essential for commitment of the primitive erythroid, but not the definitive lineages. These findings highlight dynamic changes in signaling requirements during blood cell development and identify a role for Wnt signaling in the establishment of the primitive erythroid lineage.

Wnt, activin, and BMP signaling regulate distinct stages in the developmental pathway from embryonic stem cells to blood.

Le syst&egrave;me de diff&eacute;renciation des cellules souches embryonnaires a &eacute;t&eacute; utilis&eacute; pour d&eacute;finir les r&ocirc;les de l&#39;activine/Nodal, BMP et canonique Wnt signaling pathways &agrave; trois stades de d&eacute;veloppement distincts au cours de l&#39;ontogen&egrave;se h&eacute;matopo&iuml;&eacute;tique : induction d&#39;une population primitive de strie-comme, la formation de Flk1(+) m&eacute;soderme et induction de prog&eacute;niteurs h&eacute;matopo&iuml;&eacute;tiques. L&#39;activine/Nodal et Wnt, mais pas de BMP, de signalisation sont n&eacute;cessaires pour l&#39;induction de la ligne primitive. Bien que BMP n&#39;est pas requise pour l&#39;induction de la ligne primitive, il affiche un fort effet posteriorizing sur cette population. Tous les trois voies de signalisation r&eacute;glementent l&#39;induction du m&eacute;soderme Flk1(+). La sp&eacute;cification du m&eacute;soderme Flk1(+) aux lign&eacute;es h&eacute;matopo&iuml;&eacute;tiques n&eacute;cessite VEGF et Wnt, mais pas de BMP ou l&#39;activine/Nodal de signalisation. Plus pr&eacute;cis&eacute;ment, la signalisation Wnt est essentielle pour l&#39;engagement de l&#39;&eacute;rythro&iuml;des primitives, mais pas les lign&eacute;es d&eacute;finitives. Ces r&eacute;sultats mettre en &eacute;vidence des changements dynamiques dans les exigences de signalisation au cours du d&eacute;veloppement des cellules sanguines et d&#39;identifient un r&ocirc;le pour Wnt signaling in la cr&eacute;ation de la lign&eacute;e &eacute;rythro&iuml;de primitif.

Wnt, activine et BMP signaling r&eacute;glementent les &eacute;tapes distinctes dans la voie du d&eacute;veloppement de cellules souches embryonnaires au sang.

Das embryonalen Stammzellen Differenzierung System wurde verwendet, um die Rollen der Activin/Nodal, BMP und kanonischer Wnt signalisieren Wege auf drei unterschiedliche Entwicklungsstadien w&auml;hrend h&auml;matopoetischen Ontogenese definieren: Induktion einer primitiven Streifen-wie Bev&ouml;lkerung, Bildung von Flk1(+) Mesoderm und Induktion von h&auml;matopoetischen Vorl&auml;uferzellen. Activin/Nodal und Wnt, aber nicht BMP, Signalisierung f&uuml;r die Induktion des Primitivstreifens erforderlich sind. BMP ist, zwar nicht erforderlich f&uuml;r Primitivstreifen Induktion zeigt es eine starke posteriorizing Wirkung auf dieser Bev&ouml;lkerung. Alle drei Signalwege regulieren Induktion von Flk1(+) Mesoderm. Die Spezifikation des Flk1(+) Mesoderm zu der h&auml;matopoetischen Linien erfordert VEGF und Wnt, aber keine BMP- oder Activin/Nodal signalisieren. Insbesondere unbedingt Wnt signalisieren Engagement von den primitiven Erythroid, aber nicht die endg&uuml;ltigen Linien. Diese Befunde dynamische &Auml;nderungen in Signalisierung Anforderungen w&auml;hrend der Blutk&ouml;rperchen Entwicklung hervorheben und eine Rolle f&uuml;r Wnt signalisieren in die Einrichtung der primitiven Erythroid &Uuml;bertragungslinie zu identifizieren.

WNT, Activin und BMP Signalisierung Regeln unterschiedliche Stationen in der Entwicklungsbiologie Weg aus embryonalen Stammzellen ins Blut.

Il sistema di differenziazione delle cellule staminali embrionali &egrave; stato utilizzato per definire i ruoli del Activin/Nodal, BMP e Wnt canonico vie di segnalazione in tre distinte fasi di sviluppo durante l&#39;ontogenesi ematopoietiche: induzione di un primitivo streak-come popolazione, la formazione del mesoderma Flk1(+) e induzione dei progenitori ematopoietici. ACTIVIN/Nodal e Wnt, ma non BMP, segnalazione sono necessari per l&#39;induzione della linea primitiva. Anche se non &egrave; necessaria per l&#39;induzione della linea primitiva BMP, viene visualizzato un forte effetto posteriorizing su questa popolazione. Tutti i tre percorsi di segnalazione regolano l&#39;induzione del mesoderma Flk1(+). La specifica del mesoderma Flk1(+) ai lignaggi ematopoietici richiede VEGF e Wnt, ma non BMP o Activin/Nodal segnalazione. In particolare, &egrave; essenziale per impegno della primitiva eritroidi, ma non i definitivi lignaggi segnalazione Wnt. Questi risultati evidenziano cambiamenti dinamici nella segnalazione requisiti durante lo sviluppo delle cellule del sangue e individuare un ruolo per Wnt segnalazione nell&#39;istituzione del lignaggio eritroidi primitivo.

WNT, activin e segnalazione BMP regolano fasi distinte nella via dello sviluppo da cellule staminali embrionali a sangue.

&#x80DA;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x904E;&#x7A0B;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30D3;&#x30F3;/&#x7BC0;&#x70B9;&#x3001;BMP&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x9020;&#x8840;&#x500B;&#x4F53;&#x767A;&#x751F;&#x4E2D;&#x306B; 3 &#x3064;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x767A;&#x9054;&#x6BB5;&#x968E;&#x3067;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x6B63;&#x898F; wnt &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x306E;&#x5F79;&#x5272;&#x306E;&#x5B9A;&#x7FA9;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x305F;: &#x30D7;&#x30EA;&#x30DF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6; &#x30C7;&#x30EB;&#x30B9;&#x30C8; &#x30EA;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x4EBA;&#x53E3;&#x306F;&#x3001;Flk1(+) &#x4E2D;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x5F62;&#x6210;&#x3068;&#x9020;&#x8840;&#x524D;&#x99C6;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x3002;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30D3;&#x30F3;/&#x7BC0;&#x70B9;&#x3068; wnt &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x3001;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x306A;&#x3044; BMP&#x3001;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x304C;&#x539F;&#x59CB;&#x7DDA;&#x6761;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;BMP &#x306F;&#x539F;&#x59CB;&#x7DDA;&#x6761;&#x8A98;&#x5C0E;&#x306B;&#x5FC5;&#x9808;&#x3067;&#x306F;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x304C;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x4EBA;&#x53E3;&#x306B;&#x5F37;&#x3044; posteriorizing &#x52B9;&#x679C;&#x304C;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E; 3 &#x3064;&#x306E;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x306E; Flk1(+) &#x306E;&#x4E2D;&#x80DA;&#x8449;&#x8A98;&#x5C0E;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;VEGF &#x3068; wnt &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x3001;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x306A;&#x3044; BMP &#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30D3;&#x30F3;/&#x7BC0;&#x70B9;&#x3092;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;&#x9020;&#x8840;&#x7CFB;&#x7D71;&#x306B; Flk1(+) &#x4E2D;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x4ED5;&#x69D8;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x5177;&#x4F53;&#x7684;&#x306B;&#x306F;&#x3001;wnt &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x306F;&#x30D7;&#x30EA;&#x30DF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x8D64;&#x82BD;&#x7403;&#x304C;&#x306A;&#x3044;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x7684;&#x306A;&#x8840;&#x7D71;&#x306E;&#x30B3;&#x30DF;&#x30C3;&#x30C8;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x77E5;&#x898B;&#x306F;&#x3001;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x8981;&#x4EF6;&#x306E;&#x52D5;&#x7684;&#x5909;&#x66F4;&#x8840;&#x6DB2;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x4E2D;&#x306B;&#x5F37;&#x8ABF;&#x8868;&#x793A;&#x3057;&#x3001;Wnt &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB; &#x30D7;&#x30EA;&#x30DF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x8D64;&#x82BD;&#x7403;&#x7CFB;&#x5217;&#x306E;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3067;&#x306E;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x8B58;&#x5225;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Wnt &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x3001;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30D3;&#x30F3;&#x3068; BMP &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x6BB5;&#x968E;&#x3067;&#x80DA;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x8840;&#x6DB2;&#x3078;&#x306E;&#x767A;&#x9054;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#xBBF8; &#xBC1C;&#xB2EC; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC; &#xAC10; &#xBCC4; &#xBC95; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; Activin/Nodal, BMP, &#xC815;&#xC2DD; Wnt hematopoietic ontogeny &#xC911; &#xC138; &#xAC00;&#xC9C0; &#xBC1C;&#xB2EC; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACBD;&#xB85C; &#xC2E0;&#xD638;&#xC758; &#xC5ED;&#xD560;&#xC744; &#xC815;&#xC758; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD55C;: &#xAE30;&#xBCF8; &#xC5F0;&#xC18D;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC19;&#xC740; &#xC778;&#xAD6C;, Flk1(+) mesoderm &#xD615;&#xC131; &#xBC0F; &#xC870; &#xD608; progenitors&#xC758; &#xC720;&#xB3C4;&#xC758; &#xC720;&#xB3C4;. Activin/Nodal Wnt, &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xD558;&#xC9C0; BMP, &#xC2E0;&#xD638;&#xB294; &#xAE30;&#xBCF8; &#xC5F0;&#xC18D; &#xC720;&#xB3C4; &#xD544;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. BMP &#xAE30;&#xBCF8; &#xC5F0;&#xC18D; &#xC720;&#xB3C4; &#xD544;&#xC694; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC9C0;&#xB9CC;&#xC774; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; posteriorizing &#xD6A8;&#xACFC; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBAA8;&#xB4E0; &#xC138; &#xAC00;&#xC9C0; &#xC2E0;&#xD638; &#xACBD;&#xB85C; Flk1(+) mesoderm &#xC720;&#xB3C4; &#xC870;&#xC808;. Flk1(+) mesoderm hematopoietic &#xACC4;&#xBCF4;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC591; VEGF &#xBC0F; Wnt, &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xD558;&#xC9C0; BMP &#xB610;&#xB294; Activin/Nodal &#xC2E0;&#xD638; &#xD544;&#xC694;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD2B9;&#xD788;, Wnt &#xC2E0;&#xD638; &#xAE30;&#xBCF8; erythroid &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xD655;&#xC2E4; &#xD55C; &#xACC4;&#xBCF4;&#xC758; &#xD5CC;&#xC2E0;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD544;&#xC218;&#xC801;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xACB0;&#xACFC; &#xD608;&#xC561; &#xC138;&#xD3EC; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xC2E0;&#xD638; &#xC694;&#xAD6C; &#xC0AC;&#xD56D;&#xC5D0; &#xC5ED;&#xB3D9;&#xC801;&#xC778; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xAC15;&#xC870; &#xD558; &#xACE0; Wnt &#xC2E0;&#xD638; &#xAE30;&#xBCF8; erythroid &#xD608;&#xD1B5;&#xC758; &#xC124;&#xB9BD;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC5ED;&#xD560;&#xC744; &#xC2DD;&#xBCC4;.

Wnt, activin, &#xBC0F; BMP &#xC2E0;&#xD638; &#xC870;&#xC808; &#xD608;&#xC561;&#xC744; &#xBC30;&#xC544; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC; &#xB85C;&#xBD80;&#xD130; &#xBC1C;&#xB2EC; &#xD1B5;&#xB85C;&#xC5D0; &#xBCC4;&#xB3C4; &#xB2E8;&#xACC4;.

El sistema de diferenciaci&oacute;n de c&eacute;lulas madre embrionarias se utiliz&oacute; para definir los roles de la activina Nodal, BMP y canonical Wnt v&iacute;as de se&ntilde;alizaci&oacute;n en tres distintas etapas de desarrollo durante la ontogenia hematopoy&eacute;tico: inducci&oacute;n de un primitivo racha como poblaci&oacute;n, formaci&oacute;n de mesodermo Flk1(+) y la inducci&oacute;n de progenitores hematopoy&eacute;ticos. Activina Nodal y Wnt, pero no de BMP, se&ntilde;alizaci&oacute;n son necesarios para la inducci&oacute;n de la l&iacute;nea primitiva. Aunque no es necesario para la inducci&oacute;n de la l&iacute;nea primitiva BMP, muestra un fuerte efecto posteriorizing sobre esta poblaci&oacute;n. Todos tres v&iacute;as de se&ntilde;alizaci&oacute;n regulan inducci&oacute;n del mesodermo Flk1(+). La especificaci&oacute;n del mesodermo Flk1(+) a los linajes hematopoy&eacute;ticos requiere se&ntilde;alizaci&oacute;n de VEGF y Wnt, pero no de BMP y activina Nodal. Espec&iacute;ficamente, se&ntilde;alizaci&oacute;n de Wnt es esencial para el compromiso de la eritroide primitivo, pero no los linajes definitivos. Estos resultados destacan cambios din&aacute;micos en requisitos de se&ntilde;alizaci&oacute;n durante el desarrollo de c&eacute;lulas sangu&iacute;neas e identifican un papel en el establecimiento del linaje eritroide primitivo de se&ntilde;alizaci&oacute;n de Wnt.

Wnt, activina y BMP se&ntilde;alizaci&oacute;n regulan distintas etapas en el camino del desarrollo de las c&eacute;lulas madre embrionarias a sangre.

&#x4EE3;&#x7684;&#x80F0;&#x5C9B;&#x7D20;&#x5206;&#x6CCC; &beta;-&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x662F;&#x4F9D;&#x8D56;&#x9AD8;&#x6548;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x548C;&#x9002;&#x5F53;&#x7684;&#x9635;&#x5217;&#x4EE5;&#x53CA;&#x89C4;&#x8303;&#x8FD9;&#x4E00;&#x80DA;&#x5C42;&#x5230;&#x80F0;&#x817A;&#x7684;&#x547D;&#x8FD0;&#x3002;&#x5728;&#x6B64;&#x7814;&#x7A76;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x9610;&#x8FF0;&#x4E86;&#x5BF9; TGF&beta; &#x7684;&#x5BB6;&#x5EAD;&#x6210;&#x5458;&#x548C;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x53D1;&#x5C55;&#x9636;&#x6BB5;&#x548C;&#x663E;&#x793A;&#x7684;&#x8282;&#x70B9;/&#x7D20; A &#x4FE1;&#x53F7;&#x6301;&#x7EED;&#x65F6;&#x95F4;&#x65B9;&#x9762;&#x53D1;&#x6325;&#x5173;&#x952E;&#x4F5C;&#x7528;&#xFF0C;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x89C4;&#x8303;&#x5230;&#x80F0;&#x817A;&#x7684;&#x6CBF;&#x88AD;&#x9002;&#x5F53;&#x660E;&#x786E;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x4EBA;&#x53E3;&#x89C4;&#x8303; WNT &#x4FE1;&#x53F7;&#x7684;&#x65F6;&#x95F4;&#x8981;&#x6C42;&#x3002;WNT &#x4FE1;&#x53F7;&#x88AB;&#x53D1;&#x73B0;&#xFF0C;&#x4FC3;&#x4F7F;&#x540E;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x547D;&#x8FD0;&#x548C;&#x6700;&#x4F18;&#x6D53;&#x5EA6;&#x589E;&#x5F3A;&#x6CBF;&#x88AD;&#x80F0;&#x817A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x53D1;&#x80B2;&#x3002;&#x7ECF;&#x8FC7;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x7684; BMP &#x4FE1;&#x53F7;&#x901A;&#x8DEF;&#x5728;&#x7279;&#x5B9A;&#x9636;&#x6BB5;&#x81F3;&#x5173;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x80F0;&#x5C9B;&#x7D20;&#x8868;&#x8FBE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x6210;&#x4E0E;&#x6240;&#x9700;&#x7684; BMP &#x6291;&#x5236;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x5F02;&#x7EC6;&#x80DE;&#x682A;&#x7684;&#x6291;&#x5236;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8DEF;&#x5F84;&#x7684;&#x4F18;&#x5316;&#x9636;&#x6BB5;&#x5177;&#x4F53;&#x64CD;&#x7EB5;&#x5BFC;&#x81F4;&#x7684;&#x80F0;&#x5C9B;&#x7D20;&#x8868;&#x8FBE;&#x6C34;&#x5E73;&#x663E;&#x8457; 250-fold &#x589E;&#x52A0;&#x5E76;&#x4EA7;&#x751F;&#x4EBA;&#x53E3;&#x5305;&#x542B;&#x6700;&#x591A; 25 %c-&#x80BD; + &#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;

&#x901A;&#x8FC7; TGF&beta; &#x7684;&#x5BB6;&#x5EAD;&#x6210;&#x5458;&#x548C; WNT &#x4FE1;&#x53F7;&#x7684;&#x7279;&#x5B9A;&#x9636;&#x6BB5;&#x7684;&#x8C03;&#x63A7; patterning &#x548C;&#x80F0;&#x817A;&#x89C4;&#x8303;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;

The generation of insulin-producing Î²-cells from human pluripotent stem cells is dependent on efficient endoderm induction and appropriate patterning and specification of this germ layer to a pancreatic fate. In this study, we elucidated the temporal requirements for TGFÎ² family members and canonical WNT signaling at these developmental stages and show that the duration of nodal/activin A signaling plays a pivotal role in establishing an appropriate definitive endoderm population for specification to the pancreatic lineage. WNT signaling was found to induce a posterior endoderm fate and at optimal concentrations enhanced the development of pancreatic lineage cells. Inhibition of the BMP signaling pathway at specific stages was essential for the generation of insulin-expressing cells and the extent of BMP inhibition required varied widely among the cell lines tested. Optimal stage-specific manipulation of these pathways resulted in a striking 250-fold increase in the levels of insulin expression and yielded populations containing up to 25% C-peptide+ cells.

Stage-specific signaling through TGFÎ² family members and WNT regulates patterning and pancreatic specification of human pluripotent stem cells.

La g&#xE9;n&#xE9;ration de productrices d&#x26;#39;insuline les cellules &#xDF; &#xE0; partir de cellules souches pluripotentes humaines d&#xE9;pend de l&#x26;#39;induction endoderme efficace et appropri&#xE9;e structuration et la sp&#xE9;cification de cette couche de germe &#xE0; un destin pancr&#xE9;atique. Dans cette &#xE9;tude, nous avons &#xE9;lucid&#xE9; les exigences temporelles pour membres de la famille TGF&#xDF; et canonique de signalisation WNT &#xE0; ces stades de d&#xE9;veloppement et de montrer que la dur&#xE9;e de nodale / activine A de signalisation joue un r&#xF4;le essentiel dans la cr&#xE9;ation d&#x26;#39;une population endoderme d&#xE9;finitif appropri&#xE9; pour la sp&#xE9;cification de la lign&#xE9;e du pancr&#xE9;as. Signalisation Wnt a &#xE9;t&#xE9; trouv&#xE9; pour induire un destin endoderme post&#xE9;rieur et &#xE0; des concentrations optimales favoris&#xE9; le d&#xE9;veloppement de cellules de la lign&#xE9;e du pancr&#xE9;as. L&#x26;#39;inhibition de la voie de signalisation BMP &#xE0; des &#xE9;tapes sp&#xE9;cifiques est essentielle pour la g&#xE9;n&#xE9;ration de l&#x26;#39;insuline des cellules exprimant et le degr&#xE9; d&#x26;#39;inhibition BMP requis varie consid&#xE9;rablement parmi les lign&#xE9;es cellulaires test&#xE9;es. Optimal sp&#xE9;cifiques au stade de la manipulation de ces voies conduit &#xE0; une frappe de 250 fois plus dans les niveaux d&#x26;#39;expression d&#x26;#39;insuline et a abouti &#xE0; des populations contenant jusqu&#x26;#39;&#xE0; 25% du peptide-C + cellules.

Stage-signalisation sp&#xE9;cifique Gr&#xE2;ce membres de la famille TGF&#xDF; et WNT R&#xE9;gule Mod&#xE9;lisation et sp&#xE9;cification pancr&#xE9;atique de cellules souches pluripotentes humaines

Die Generation der Insulin produzierenden &beta;-Zellen aus menschlichen pluripotenten Stammzellen ist effiziente Endodermis Induktion und entsprechenden Musterung und Spezifikation dieser Keim-Schicht zu einem Pankreas Schicksal abh&auml;ngig. In dieser Studie aufgekl&auml;rt wir die zeitlichen Anforderungen f&uuml;r TGF&beta; Familienmitglieder und kanonischer WNT signalisieren diese Entwicklungsstadien und zeigen, dass die Dauer der nodal/Activin A Signalisierung eine Schl&uuml;sselrolle beim Aufbau einer entsprechenden endg&uuml;ltigen Endodermis Bev&ouml;lkerung f&uuml;r die Spezifikation, die Pankreas-Linie spielt. WNT signalisieren wurde festgestellt, dass ein Schicksal posterior Endodermis induzieren und in optimalen Konzentrationen verbessert die Entwicklung von Zellen des Pankreas Abstammung. Hemmung der der BMP Signalling Pathway in spezifischen Stadien war f&uuml;r die Generation der Zellen Insulin-Ausdr&uuml;cken und das Ausma&szlig; der BMP-Hemmung ben&ouml;tigt, variiert unter den Zelllinien getestet. Optimale B&uuml;hne-spezifische Manipulation von dieser Wege f&uuml;hrte zu einer markanten 250-fold Erh&ouml;hung in den Ebenen der Insulin-Ausdruck und ergab Populationen mit bis zu 25 % C-Peptid +-Zellen.

B&uuml;hne-spezifische Signalisierung durch TGF&beta; Familienmitglieder und WNT regelt Drucke und Pankreas Spezifikation der menschlichen pluripotenten Stammzellen.

La generazione di insulina producendo &beta;-cellule da cellule staminali pluripotenti umane dipende dall&#39;endoderma efficiente induzione e patterning appropriata e specifica di questo strato di germe per un destino del pancreas. In questo studio, abbiamo chiarito i requisiti temporali per i membri della famiglia TGF&beta; e segnalazione WNT canonico a queste fasi di sviluppo e mostra che la durata della segnalazione nodale/activin A gioca un ruolo fondamentale nella creazione di una popolazione di endoderma definitivo appropriato per la specifica per il lignaggio del pancreas. Segnalazione WNT &egrave; stato trovato per indurre un destino endoderma posteriore e a concentrazioni ottimali potenziato lo sviluppo delle cellule del pancreas lignaggio. Inibizione delle BMP signaling pathway in specifiche fasi era essenziale per la generazione di cellule che esprimono insulina e la misura di inibizione BMP necessaria varia ampiamente tra le linee cellulari testate. Manipolazione specifica fase ottimale di questi percorsi ha provocato un sorprendente 250-fold aumento i livelli di espressione di insulina e ha reso popolazioni contenente fino al 25% C-peptide + cellule.

Fase-specifici di segnalazione attraverso i membri della famiglia TGF&beta; e WNT regola specifica del pancreas e patterning di cellule staminali pluripotenti umane.

&#x30D2;&#x30C8;&#x591A;&#x80FD;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x30A4;&#x30F3;&#x30B9;&#x30EA;&#x30F3;&#x7523;&#x751F;&#x3B2;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x751F;&#x6210;&#x306F;&#x3001;&#x81B5;&#x81D3;&#x306E;&#x904B;&#x547D;&#x3078;&#x306E;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306A;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x3068;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x80DA;&#x82BD;&#x5C64;&#x306E;&#x9069;&#x5207;&#x306A;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x4ED5;&#x69D8;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x767A;&#x9054;&#x6BB5;&#x968E;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;TGF&#x3B2;&#x30D5;&#x30A1;&#x30DF;&#x30EA;&#x30FC;&#x306E;&#x30E1;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x3068;Wnt&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4E00;&#x6642;&#x7684;&#x306A;&#x8981;&#x4EF6;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x3001;&#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7BC0;/&#x30A2;&#x30AF;&#x30C1;&#x30D3;&#x30F3;&#x306E;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x306E;&#x6301;&#x7D9A;&#x6642;&#x9593;&#x306F;&#x3001;&#x81B5;&#x81D3;&#x7CFB;&#x7D71;&#x306E;&#x4ED5;&#x69D8;&#x306B;&#x9069;&#x3057;&#x305F;&#x80DA;&#x4F53;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x4EBA;&#x53E3;&#x3092;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3059;&#x308B;&#x4E0A;&#x3067;&#x6975;&#x3081;&#x3066;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x679C;&#x305F;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002; Wnt&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x306F;&#x5F8C;&#x65B9;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x904B;&#x547D;&#x3092;&#x8A98;&#x5C0E;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x767A;&#x898B;&#x3057;&#x3001;&#x6700;&#x9069;&#x306A;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3067;&#x81B5;&#x81D3;&#x7CFB;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3092;&#x5F37;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x6BB5;&#x968E;&#x3067;BMP&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x306E;&#x963B;&#x5BB3;&#x306F;&#x3001;&#x30A4;&#x30F3;&#x30B9;&#x30EA;&#x30F3;&#x3092;&#x767A;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x751F;&#x6210;&#x306B;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x3067;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x3068;BMP&#x306E;&#x963B;&#x5BB3;&#x306E;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x306F;&#x3001;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x7D30;&#x80DE;&#x682A;&#x306E;&#x9593;&#x3067;&#x5927;&#x304D;&#x304F;&#x7570;&#x306A;&#x3063;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x306E;&#x6700;&#x9069;&#x5316;&#x6BB5;&#x968E;&#x306B;&#x56FA;&#x6709;&#x306E;&#x64CD;&#x4F5C;&#x306F;&#x3001;&#x30A4;&#x30F3;&#x30B9;&#x30EA;&#x30F3;&#x306E;&#x767A;&#x73FE;&#x306E;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x306E;&#x5370;&#x8C61;&#x7684;&#x306A;250&#x500D;&#x306B;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x3001;25&#xFF05;C-&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;+&#x30BB;&#x30EB;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x96C6;&#x56E3;&#x304C;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x3002;

TGF&#x3B2;&#x30D5;&#x30A1;&#x30DF;&#x30EA;&#x30FC;&#x306E;&#x30E1;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x3068;WNT&#x3092;&#x901A;&#x3058;&#x3066;&#x30B9;&#x30C6;&#x30FC;&#x30B8;&#x56FA;&#x6709;&#x306E;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306F;&#x3001;&#x30D2;&#x30C8;&#x591A;&#x80FD;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x81B5;&#x81D3;&#x306E;&#x4ED5;&#x69D8;&#x3092;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x3059;&#x308B;

&#xC778;&#xC290;&#xB9B0;&#xC744; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558;&#xB294; &#xC138;&#xB300; &#xC778;&#xAC04; pluripotent &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; &beta;-&#xC138;&#xD3EC; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; endoderm &#xC720;&#xB3C4; &#xBC0F; &#xC801;&#xC808; &#xD55C; &#xD328;&#xD134;&#xD654; &#xD560; &#xCDCC; &#xC7A5; &#xC6B4;&#xBA85;&#xC5D0;&#xC774; &#xC138;&#xADE0; &#xCE35;&#xC758; &#xC0AC;&#xC591;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB77C; &#xC9D1;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; TGF&beta; &#xAC00;&#xC871; &#xAD6C;&#xC131;&#xC6D0; &#xBC0F; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBC1C;&#xB2EC; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC640; &#xAFB8;&#xBC85;&#xAFB8;&#xBC85; &#xC878; &#xAE30;/activin A &#xC2E0;&#xD638; &#xAE30;&#xAC04; &#xCDCC; &#xC7A5; &#xACC4;&#xBCF4;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC591;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC801;&#xC808; &#xD55C; &#xCD5C;&#xC885; endoderm &#xC778;&#xAD6C; &#xC218;&#xB9BD;&#xC5D0; &#xC911;&#xCD94;&#xC801;&#xC778; &#xC5ED;&#xD560;&#xC744; &#xD558;&#xB294; &#xC1FC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC815;&#xC2DD; WNT &#xC2E0;&#xD638;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC801; &#xC694;&#xAD6C; &#xC0AC;&#xD56D;&#xC744; &#xD574;&#xBA85;. WNT &#xC2E0;&#xD638; &#xD6C4;&#xBD80; endoderm &#xC6B4;&#xBA85; &#xC720;&#xB3C4; &#xBC1C;&#xACAC; &#xBC0F; &#xCD5C;&#xC801; &#xB18D;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCDCC; &#xC7A5; &#xACC4;&#xBCF4; &#xC140;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1;. &#xC5B5;&#xC81C; &#xC2E0;&#xD638; &#xD1B5;&#xB85C; &#xD2B9;&#xC815; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC778;&#xC290;&#xB9B0;&#xC744; &#xD45C;&#xD604; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC0DD;&#xC131;&#xC5D0; &#xD544;&#xC218;&#xC801; &#xC774;&#xC5C8;&#xACE0;, BMP &#xC5B5;&#xC81C; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xBC94;&#xC704; &#xC140; &#xB77C;&#xC778; &#xAC00;&#xC6B4;&#xB370; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD558; &#xAC8C; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; BMP&#xC758; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD1B5;&#xB85C;&#xC758; &#xCD5C;&#xC801;&#xC758; &#xBB34;&#xB300; &#xAD00;&#xB828; &#xC870;&#xC791; &#xC778;&#xC290;&#xB9B0; &#xC2DD;&#xC758; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0; &#xB208;&#xC5D0; &#xB744;&#xB294; 250-fold &#xC99D;&#xAC00; &#xADC0;&#xCC29;&#xB418; &#xC5C8; &#xB2E4; &#xACE0; C 25%&#xAE4C;&#xC9C0;&#xB97C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;&#xB294; &#xC778;&#xAD6C;&#xB97C; &#xAD74;&#xBCF5;-&#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC; + &#xC140;.

&#xBB34;&#xB300; &#xAD00;&#xB828; TGF&beta; &#xAC00;&#xC871; &#xAD6C;&#xC131;&#xC6D0;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; WNT &#xC2E0;&#xD638; patterning &#xD558; &#xACE0; &#xCDCC; &#xC7A5; &#xC0AC;&#xC591; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; pluripotent &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC870;&#xC808;.

La generaci&#xF3;n de productoras de insulina las c&#xE9;lulas beta de las c&#xE9;lulas madre pluripotentes es dependiente de la inducci&#xF3;n endodermo eficiente y patr&#xF3;n apropiado y la especificaci&#xF3;n de esta capa de germen a un destino de p&#xE1;ncreas. En este estudio, hemos aclarado los requisitos temporales para miembros de la familia TGF&#xDF; y se&#xF1;alizaci&#xF3;n de Wnt can&#xF3;nica en estas etapas de desarrollo y demostrar que la duraci&#xF3;n de la ganglionar / activin se&#xF1;alizaci&#xF3;n desempe&#xF1;a un papel fundamental en el establecimiento de una poblaci&#xF3;n apropiada endodermo definitivo para la especificaci&#xF3;n de que el linaje de p&#xE1;ncreas. La se&#xF1;alizaci&#xF3;n de Wnt se encontr&#xF3; para inducir un destino endodermo posterior y en las concentraciones &#xF3;ptimas de mejorar el desarrollo de las c&#xE9;lulas del linaje de p&#xE1;ncreas. La inhibici&#xF3;n de la v&#xED;a de se&#xF1;alizaci&#xF3;n de BMP en etapas espec&#xED;ficas era esencial para la generaci&#xF3;n de c&#xE9;lulas que expresan la insulina y el grado de inhibici&#xF3;n de BMP requiri&#xF3; variar ampliamente entre las l&#xED;neas celulares ensayadas. &#xD3;ptima etapa espec&#xED;fica de la manipulaci&#xF3;n de estas v&#xED;as result&#xF3; en un notable 250-veces mayor en los niveles de expresi&#xF3;n de insulina y se obtuvieron poblaciones que contienen hasta 25% de p&#xE9;ptido C + c&#xE9;lulas.

Etapa espec&#xED;fica de se&#xF1;alizaci&#xF3;n a trav&#xE9;s de miembros de la familia WNT TGF&#xDF; y Regula El dibujo y la especificaci&#xF3;n de p&#xE1;ncreas humanos de c&#xE9;lulas madre pluripotenciales

We present a predictive bioprocess design strategy employing cell- and molecular-level analysis of rate-limiting steps in human pluripotent stem cell (hPSC) expansion and differentiation, and apply it to produce definitive endoderm (DE) progenitors using a scalable directed-differentiation technology. We define a bioprocess optimization parameter (L; targeted cell Loss) and, with quantitative cell division tracking and fate monitoring, identify and overcome key suspension bioprocess bottlenecks. Adapting process operating conditions to pivotal parameters (single cell survival and growth rate) in a cell-line-specific manner enabled adherent-equivalent expansion of hPSCs in feeder- and matrix-free defined-medium suspension culture. Predominantly instructive differentiation mechanisms were found to underlie a subsequent 18-fold expansion, during directed differentiation, to high-purity DE competent for further commitment along pancreatic and hepatic lineages. This study demonstrates that iPSC expansion and differentiation conditions can be prospectively specified to guide the enhanced production of target cells in a scale-free directed differentiation system.

Rational bioprocess design for human pluripotent stem cell expansion and endoderm differentiation based on cellular dynamics.

&#x4EBA;&#x7C7B;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7528;&#x4E8E;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#x7814;&#x7A76;&#x548C;&#x57FA;&#x4E8E;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7597;&#x6CD5;&#x88AB;&#x53D7;&#x5230;&#x5176;&#x80BF;&#x7624;&#x5F62;&#x6210;&#x6F5C;&#x5728;&#x548C;&#x6709;&#x9650;&#x80FD;&#x529B;&#x6765;&#x751F;&#x6210;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4F53;&#x5916;&#x7EAF;&#x4EBA;&#x53E3;&#x3002;&#x4E3A;&#x4E86;&#x89E3;&#x51B3;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x95EE;&#x9898;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x4E86;&#x4ECE;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x80DA;&#x80CE;&#x548C;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x591A;&#x80FD;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x80DA;&#x7956; (EP) &#x7EC6;&#x80DE;&#x682A;&#x3002;&#x4F18;&#x5316;&#x7684;&#x751F;&#x957F;&#x6761;&#x4EF6;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x4E86;&#x4F7F;&#x9644;&#x8FD1;&#x65E0;&#x9650; (&gt; 10(16)) EP &#x7EC6;&#x80DE;&#x81EA;&#x6211;&#x66F4;&#x65B0;&#xFF0C;&#x5B83;&#x4EEC;&#x5C06;&#x663E;&#x793A;&#x7279;&#x5F81;&#x660E;&#x786E;&#x7684;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x7684;&#x5F62;&#x6001;&#x5B66;&#x548C;&#x57FA;&#x56E0;&#x8868;&#x8FBE;&#x6A21;&#x5F0F;&#x3002;&#x540E;&#x5176;&#x4F53;&#x5916;&#x57F9;&#x517B;&#x6761;&#x4EF6;&#x6216;&#x79FB;&#x690D;&#x5230;&#x5C0F;&#x9F20;&#x7684;&#x64CD;&#x7EB5;&#xFF0C;&#x65E0;&#x6027;&#x7E41;&#x6B96;&#x6D3E;&#x751F;&#x7684; EP &#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x4E3A;&#x8BB8;&#x591A;&#x80DA;&#x8C31;&#x7CFB;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC; monohormonal &#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x53CD;&#x5E94;&#x80F0;&#x817A; &beta; &#x7EC6;&#x80DE;&#x3001; &#x809D;&#x7EC6;&#x80DE;&#x548C;&#x80A0;&#x4E0A;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;EP &#x7EC6;&#x80DE;&#x662F;&#x6B63;&#x5E38;&#x7684;&#x4F53;&#x5185;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;EP &#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x4EE3;&#x8868;&#x7814;&#x7A76;&#x5185;&#x80DA;&#x5C42;&#x89C4;&#x8303;&#x5E76;&#x63D0;&#x4F9B;&#x6D3E;&#x751F;&#x7684;&#x80DA;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x79FB;&#x690D;&#x7597;&#x6CD5;&#x53EF;&#x80FD;&#x5B89;&#x5168;&#x6E90;&#x7684;&#x5F3A;&#x5927;&#x5DE5;&#x5177;&#x3002;

&#x4ECE;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x80DA;&#x80CE;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x6210;&#x7684;&#x80DA;&#x7956;&#x884C;&#x81EA;&#x6211;&#x66F4;&#x65B0;&#x3002;

The use of human pluripotent stem cells for laboratory studies and cell-based therapies is hampered by their tumor-forming potential and limited ability to generate pure populations of differentiated cell types in vitro. To address these issues, we established endodermal progenitor (EP) cell lines from human embryonic and induced pluripotent stem cells. Optimized growth conditions were established that allow near unlimited (>10(16)) EP cell self-renewal in which they display a morphology and gene expression pattern characteristic of definitive endoderm. Upon manipulation of their culture conditions in vitro or transplantation into mice, clonally derived EP cells differentiate into numerous endodermal lineages, including monohormonal glucose-responsive pancreatic Î²-cells, hepatocytes, and intestinal epithelia. Importantly, EP cells are nontumorigenic in vivo. Thus, EP cells represent a powerful tool to study endoderm specification and offer a potentially safe source of endodermal-derived tissues for transplantation therapies.

Self-renewing endodermal progenitor lines generated from human pluripotent stem cells.

L&#39;utilisation de cellules souches pluripotentes humaines pour des &eacute;tudes en laboratoire et les th&eacute;rapies cellulaires est entrav&eacute;e par leur capacit&eacute; potentielle et limit&eacute;e formant des tumeurs pour g&eacute;n&eacute;rer des populations pures de types de cellules diff&eacute;renci&eacute;es in vitro. Pour r&eacute;soudre ces probl&egrave;mes, nous avons cr&eacute;&eacute; des lign&eacute;es de cellules prog&eacute;nitrices endodermiques (EP) de cellules souches humaines pluripotentes embryonnaires et induits. Avons &eacute;tabli les conditions de croissance optimis&eacute;e qui permet pr&egrave;s illimit&eacute; (&gt; 10(16)) EP cell autorenouvellement dans lequel ils affichent un mod&egrave;le d&#39;expression morphologie et g&egrave;ne caract&eacute;ristique de l&#39;endoderme d&eacute;finitif. Lors de la manipulation de leurs conditions de culture in vitro ou de la transplantation chez la souris, par clonage d&eacute;riv&eacute;es EP cellules se diff&eacute;rencient en nombreuses lign&eacute;es endodermiques, notamment monohormonal &beta;-cellules pancr&eacute;atiques glucose sensibles et des h&eacute;patocytes &eacute;pith&eacute;lium intestinal. Ce qui est important, les cellules de l&#39;EP sont tumorig&eacute;niques in vivo. Ainsi, les cellules de EP repr&eacute;sentent un outil puissant pour &eacute;tudier la sp&eacute;cification de l&#39;endoderme et offrir une source potentiellement s&ucirc;re des tissus endodermiques d&eacute;riv&eacute;es pour les th&eacute;rapies de transplantation.

Lignes de prog&eacute;niteurs endodermique autorenouvellement g&eacute;n&eacute;r&eacute;s &agrave; partir de cellules souches pluripotentes humaines.

Die Verwendung von menschlichen pluripotenten Stammzellen f&uuml;r Laborstudien und zellbasierte Therapien wird durch ihre Tumor-bildenden Potenzial und begrenzte F&auml;higkeit zum Generieren von reiner Populations von differenzierten Zelltypen in-vitro-behindert. Um diese Probleme anzugehen, haben wir endodermalen Vorl&auml;uferzellen (EP)-Zelllinien aus menschlichen embryonalen und induzierte pluripotente Stammzellen gegr&uuml;ndet. Optimale Wachstumsbedingungen entstanden, erlauben, in der N&auml;he von unbegrenzten (&gt; 10(16)) EP cell Selbsterneuerung in dem sie ein Morphologie und gen Ausdrucksmuster charakteristisch f&uuml;r definitive Endodermis anzeigen. Auf Manipulation ihrer in-vitro-Kultur-Zust&auml;nde oder Transplantation in M&auml;use differenzieren sich klonal abgeleitete EP Zellen in zahlreichen endodermalen Linien, einschlie&szlig;lich Monohormonal Glukose-responsive Pankreas-&beta;-Zellen, Hepatozyten und intestinale Epithelien. Wichtig ist die EP-Zellen in Vivo nontumorigenic. Daher stellen EP Zellen ein leistungsf&auml;higes Tool zum studieren Endodermis-Spezifikation und bieten eine potentiell sichere Quelle von endodermalen abgeleiteten Gewebe f&uuml;r Transplantation Therapien dar.

Erneuernde endodermalen Vorl&auml;uferzellen Linien aus menschlichen pluripotenten Stammzellen erzeugt.

L&#39;uso di cellule staminali pluripotenti umane per gli studi di laboratorio e le terapie cell-based &egrave; ostacolata dalla loro formazione tumorale potenziali e limitato la capacit&agrave; di generare pure popolazioni di tipi di cellule differenziate in vitro. Per risolvere questi problemi, abbiamo stabilito le linee di cellule progenitrici endodermico (EP) da cellule staminali pluripotenti indotte ed embrionale umano. Condizioni di crescita ottimizzata sono state stabilite vicino illimitato, che consentono (&amp;gt; 10(16)) EP cell self-renewal in cui mostrano un modello di espressione genica e morfologia caratteristico dell&#39;endoderma definitivo. Sulla manipolazione delle loro condizioni di coltura in vitro o trapianto in topi, clonandosi derivate EP le cellule si differenziano in numerosi lignaggi endodermico, compreso monohormonal reattivo-glucosio &beta;-cellule pancreatiche, epatociti ed epitelio intestinale. Importante, le cellule EP sono nontumorigenic in vivo. Cos&igrave;, le cellule EP rappresentano uno strumento potente per studiare specifiche endoderma e offrono una fonte potenzialmente sicura dei tessuti derivati da endodermico per terapie di trapianto.

Linee progenitrici endodermico autorinnovabile generate da cellule staminali pluripotenti umane.

&#x3072;&#x3068;&#x591A;&#x80FD;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x5BA4;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30BB;&#x30EB; &#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x6CBB;&#x7642;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x7D14;&#x7C8B;&#x306A;&#x4EBA;&#x53E3;&#x306E; in vitro &#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x3057;&#x305F;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x7A2E;&#x985E;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x816B;&#x760D;&#x5F62;&#x6210;&#x9650;&#x5B9A;&#x7684;&#x6F5C;&#x5728;&#x80FD;&#x529B;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x59A8;&#x3052;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x554F;&#x984C;&#x306B;&#x5BFE;&#x51E6;&#x3059;&#x308B;&#x306B;&#x306F;&#x3001;&#x4EBA;&#x9593;&#x306E;&#x840C;&#x82BD;&#x671F;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x8A98;&#x5C0E;&#x591A;&#x80FD;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x80DA;&#x8449;&#x524D;&#x99C6; (EP) &#x30BB;&#x30EB;&#x30E9;&#x30A4;&#x30F3;&#x3092;&#x8A2D;&#x7ACB;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6700;&#x9069;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6210;&#x9577;&#x6761;&#x4EF6;&#x304C;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x8A31;&#x53EF;&#x7121;&#x5236;&#x9650;&#x8FD1;&#x304F; &#xFF08;&#x76EE; 10(16)) EP &#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x81EA;&#x5DF1;&#x8907;&#x88FD;&#x5F7C;&#x3089;&#x8868;&#x793A;&#x5F62;&#x614B;&#x3068;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x767A;&#x73FE;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x7684;&#x306A;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x7279;&#x6027;&#x3002;&#x5F7C;&#x3089;&#x306E; in vitro &#x57F9;&#x990A;&#x6761;&#x4EF6;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x3078;&#x79FB;&#x690D;&#x306E;&#x64CD;&#x4F5C;&#x6642;&#x306B;&#x3001;clonally &#x6D3E;&#x751F; EP &#x7D30;&#x80DE; monohormonal &#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30B3;&#x30FC;&#x30B9;&#x5FDC;&#x7B54;&#x6027;&#x81B5; &beta; &#x7D30;&#x80DE;&#x3001;&#x809D;&#x7D30;&#x80DE;&#x3001;&#x8178;&#x7BA1;&#x4E0A;&#x76AE;&#x7D30;&#x80DE;&#x306A;&#x3069;&#x6570;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x7CFB;&#x3078;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x306F;&#x3001;EP &#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x751F;&#x4F53;&#x5185;&#x306E; nontumorigenic &#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;EP &#x30BB;&#x30EB;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x306E;&#x4ED5;&#x69D8;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x7814;&#x7A76;&#x3057;&#x3001;&#x5185;&#x80DA;&#x8449;&#x7531;&#x6765;&#x7D44;&#x7E54;&#x79FB;&#x690D;&#x6CBB;&#x7642;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306B;&#x5B89;&#x5168;&#x306A;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x8868;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x3072;&#x3068;&#x591A;&#x80FD;&#x6027;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x751F;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x53D6;&#x3063;&#x3066;&#x4EE3;&#x308F;&#x308C;&#x308B;&#x5185;&#x76AE;&#x524D;&#x99C6;&#x884C;&#x3002;

&#xC2E4;&#xD5D8;&#xC2E4; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xBC0F; &#xC138;&#xD3EC; &#xAE30;&#xBC18; &#xC694;&#xBC95;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; pluripotent &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC740; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xC885;&#xC591; &#xD615;&#xC131; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131; &#xBC0F; &#xC81C;&#xD55C; &#xB41C; &#xC0DD;&#xC131; &#xD558;&#xB294; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC678;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCC28;&#xBCC4;&#xD654; &#xB41C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC720;&#xD615;&#xC758; &#xC21C;&#xC218;&#xD55C; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBC29;&#xD574;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBB38;&#xC81C;&#xB97C; &#xD574;&#xACB0; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC778;&#xAC04; &#xBC30;&#xC544; &#xBC0F; &#xC720;&#xB3C4; &#xB9CC;&#xB2A5; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; endodermal &#xC870;&#xC0C1; (EP) &#xC140; &#xB77C;&#xC778; &#xC124;&#xB9BD;. &#xCD5C;&#xC801;&#xD654; &#xB41C; &#xC131;&#xC7A5; &#xC870;&#xAC74; &#xADFC;&#xCC98; &#xBB34;&#xC81C;&#xD55C; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xC124;&#xCE58; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4; (&amp;gt; 10(16)) EP &#xC790;&#xAE30; &#xAC31;&#xC2E0; &#xD615;&#xD0DC;&#xD559; &#xBC0F; &#xC9C4; &#xC2DD; &#xD328;&#xD134; &#xD655;&#xC2E4; &#xD55C; endoderm&#xC758; &#xD2B9;&#xC131;&#xC744; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD558;&#xB294; &#xC140;. &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xBB38;&#xD654; &#xC870;&#xAC74; &#xCCB4; &#xC678; &#xB610;&#xB294; &#xC950;&#xC5D0; &#xC774;&#xC2DD;&#xC758; &#xC870;&#xC791;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; clonally &#xD30C;&#xC0DD;&#xB41C; EP &#xC140; monohormonal &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xBC18;&#xC751; &#xCDCC; &#xC7A5; &beta;-&#xC138;&#xD3EC;, &#xC7A5;&#xB0B4; &#xC0C1;&#xD53C;, hepatocytes, &#xB4F1; &#xC218;&#xB9CE;&#xC740; endodermal &#xD608;&#xD1B5;&#xC73C;&#xB85C; &#xCC28;&#xBCC4;&#xD654;. &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xAC83;&#xC740;, EP &#xC138;&#xD3EC;&#xB294; &#xBE44;&#xBCF4;&#xC5D0; nontumorigenic. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, EP &#xC140; endoderm &#xBA85;&#xC138;&#xB97C; &#xACF5;&#xBD80; &#xD558; &#xACE0; endodermal&#xC5D0;&#xC11C; &#xD30C;&#xC0DD; &#xB41C; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; &#xC774;&#xC2DD; &#xC694;&#xBC95;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC548;&#xC804;&#xD55C; &#xC18C;&#xC2A4;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xB294; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xB3C4;&#xAD6C;&#xB97C; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD558;&#xB2F5;&#xB2C8;&#xB2E4; endodermal &#xC870;&#xC0C1; &#xC120; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; pluripotent &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC0DD;&#xC131; &#xB41C;.

El uso de c&eacute;lulas madre pluripotentes humanas para los estudios de laboratorio y terapia celular est&aacute; obstaculizado por su capacidad potencial y limitada tumor-formaci&oacute;n para generar poblaciones puras de tipos de c&eacute;lulas diferenciadas in vitro. Para enfrentar estos problemas, hemos establecido l&iacute;neas de c&eacute;lulas progenitoras endod&eacute;rmico (EP) de c&eacute;lulas madre pluripotentes inducida y embrionarias humanas. Se establecieron condiciones de crecimiento optimizado que permite cerca ilimitada (&gt; 10(16)) EP celular auto-renovaci&oacute;n en que muestran un patr&oacute;n de expresi&oacute;n morfolog&iacute;a y gen caracter&iacute;stico del endodermo definitivo. Sobre la manipulaci&oacute;n de sus condiciones de cultivo in vitro o trasplante en ratones, clonalmente derivadas EP de c&eacute;lulas se diferencian en numerosos linajes endod&eacute;rmicos, incluyendo monohormonal &beta;-c&eacute;lulas pancre&aacute;ticas glucosa-sensible, hepatocitos y epitelio intestinal. Lo importante, las c&eacute;lulas de la EP son nontumorigenic en vivo. As&iacute;, las c&eacute;lulas de la EP representan una poderosa herramienta para estudiar la especificaci&oacute;n del endodermo y ofrecen una fuente potencialmente segura de tejidos de origen endod&eacute;rmico para terapias de trasplante.

L&iacute;neas de progenitor endodermal renueva a s&iacute; misma generadas a partir de c&eacute;lulas madre pluripotentes humanas.

Pancreatic endocrine cells expand rapidly during embryogenesis by neogenesis and proliferation, but during adulthood, islet cells have a very slow turnover. Disruption of murine retinoblastoma tumor suppressor protein (Rb) in mature pancreatic β-cells has a limited effect on cell proliferation. Here we show that deletion of Rb during embryogenesis in islet progenitors leads to an increase in the neurogenin 3-expressing precursor cell population, which persists in the postnatal period and is associated with increased β-cell mass in adults. In contrast, Rb-deficient islet precursors, through repression of the cell fate factor aristaless related homeobox, result in decreased α-cell mass. The opposing effect on survival of Rb-deficient α- and β-cells was a result of opposing effects on p53 in these cell types. As a consequence, loss of Rb in islet precursors led to a reduced α- to β-cell ratio, leading to improved glucose homeostasis and protection against diabetes.

Retinoblastoma tumor suppressor protein in pancreatic progenitors controls α- and β-cell fate.

The TGFβ family member Nodal is central to control pluripotent stem cell fate, but its use as a stem cell differentiation factor is limited by low specific activity. During development, Nodal depends on growth and differentiation factor (Gdf)-1 and on the shared co-receptor Cryptic to specify visceral left-right axis asymmetry. We therefore asked whether the functionality of Nodal can be augmented by Gdf1. Because Nodal and Gdf1 coimmunoprecipitate each other, they were predicted to form heterodimers, possibly to facilitate diffusion or to increase the affinity for signaling receptors. Here, we report that Gdf1 suppresses an unexpected dependence of Nodal on serum proteins and that it is critically required for non-autonomous signaling in cells expressing Cryptic. Nodal, Gdf1, and their cleaved propeptides copurified as a heterodimeric low molecular weight complex that stimulated Activin receptor (Acvr) signaling far more potently than Nodal alone. Although heterodimerization with Gdf1 did not increase binding of Nodal to Fc fusions of co-receptors or Acvr extracellular domains, it was essential for soluble Acvr2 to inhibit Nodal signaling. This implies that Gdf1 potentiates Nodal activity by stabilizing a low molecular weight fraction that is susceptible to neutralization by soluble Acvr2. Finally, in differentiating human ES cells, endodermal markers were more efficiently induced by Nodal·Gdf1 than by Nodal, suggesting that Nodal·Gdf1 is an attractive new reagent to direct stem cell differentiation.

Nodal·Gdf1 heterodimers with bound prodomains enable serum-independent nodal signaling and endoderm differentiation.

Disruption of TCF7L2 in mouse pancreatic β-cells has generated different outcomes in several investigations. Here we aim to clarify role of β-cell TCF7L2 and Wnt signaling using a functional-knockdown approach.

The expression of dominant negative TCF7L2 in pancreatic beta cells during the embryonic stage causes impaired glucose homeostasis.

Human pluripotent stem cells (hPSCs) represent a renewable source of pancreatic beta cells for both basic research and therapeutic applications. Given this outstanding potential, significant efforts have been made to identify the signaling pathways that regulate pancreatic development in hPSC differentiation cultures. In this study, we demonstrate that the combination of epidermal growth factor (EGF) and nicotinamide signaling induces the generation of NKX6-1(+) progenitors from all hPSC lines tested. Furthermore, we show that the size of the NKX6-1(+) population is regulated by the duration of treatment with retinoic acid, fibroblast growth factor 10 (FGF10), and inhibitors of bone morphogenetic protein (BMP) and hedgehog signaling pathways. When transplanted into NOD scid gamma (NSG) recipients, these progenitors differentiate to give rise to exocrine and endocrine cells, including monohormonal insulin(+) cells. Together, these findings provide an efficient and reproducible strategy for generating highly enriched populations of hPSC-derived beta cell progenitors for studies aimed at further characterizing their developmental potential in vivo and deciphering the pathways that regulate their maturation in vitro.

Article	Year
Germ layer induction from embryonic stem cells. Experimental hematology\| PubMed ID: 16140142	2005
Wnt, activin, and BMP signaling regulate distinct stages in the developmental pathway from embryonic stem cells to blood. Cell stem cell\| PubMed ID: 18371422	2008
Stage-specific signaling through TGFÎ² family members and WNT regulates patterning and pancreatic specification of human pluripotent stem cells. Development (Cambridge, England)\| PubMed ID: 21270052	2011
Rational bioprocess design for human pluripotent stem cell expansion and endoderm differentiation based on cellular dynamics. Biotechnology and bioengineering\| PubMed ID: 22139975	2012
Self-renewing endodermal progenitor lines generated from human pluripotent stem cells. Cell stem cell\| PubMed ID: 22482503	2012
Retinoblastoma tumor suppressor protein in pancreatic progenitors controls α- and β-cell fate. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America\| PubMed ID: 23946427	2013
Nodal·Gdf1 heterodimers with bound prodomains enable serum-independent nodal signaling and endoderm differentiation. The Journal of biological chemistry\| PubMed ID: 24798330	2014
The expression of dominant negative TCF7L2 in pancreatic beta cells during the embryonic stage causes impaired glucose homeostasis. Molecular metabolism\| PubMed ID: 25830097	2015
Efficient Generation of NKX6-1(+) Pancreatic Progenitors from Multiple Human Pluripotent Stem Cell Lines. Stem cell reports\| PubMed ID: 25843049	2015

M. Cristina Nostro

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