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Live Imaging Followed by Single Cell Tracking to Monitor Cell Biology and the Lineage Progression of Multiple Neural Populations

Understanding the mechanisms that control critical biological events of neural cell populations, such as proliferation, differentiation, or cell fate ...

Ludwig-Maximilians University Munich

Complutense University

The adult mouse subependymal zone (SEZ) harbors neural stem cells that are thought to exclusively generate GABAergic interneurons of the olfactory bulb. We examined the adult generation of glutamatergic juxtaglomerular neurons, which had dendritic arborizations that projected into adjacent glomeruli, identifying them as short-axon cells. Fate mapping revealed that these originate from Neurog2- and Tbr2-expressing progenitors located in the dorsal region of the SEZ. Examination of the progenitors of these glutamatergic interneurons allowed us to determine the sequential expression of transcription factors in these cells that are thought to be hallmarks of glutamatergic neurogenesis in the developing cerebral cortex and adult hippocampus. Indeed, the molecular specification of these SEZ progenitors allowed for their recruitment into the cerebral cortex after a lesion was induced. Taken together, our data indicate that SEZ progenitors not only produce a population of adult-born glutamatergic juxtaglomerular neurons, but may also provide a previously unknown source of progenitors for endogenous repair.

Adult generation of glutamatergic olfactory bulb interneurons.

La zona de subependimario de rat&oacute;n adulto (SEZ) alberga las c&eacute;lulas madre neurales que se cree que generan exclusivamente interneuronas GABA&eacute;rgicas del bulbo olfativo. Examinamos la generaci&oacute;n adulta de glutamat&eacute;rgica yuxtaglomerular neuronas, que ten&iacute;a arborizations dendr&iacute;ticos que proyectan en glom&eacute;rulos adyacentes, identific&aacute;ndolos como c&eacute;lulas de corto-axon. Asignaci&oacute;n de destino revel&oacute; que &eacute;stos originan de progenitores Neurog2 - y Tbr2-expresi&oacute;n situados en la regi&oacute;n dorsal de la SEZ. Examen de los progenitores de estas interneuronas glutamat&eacute;rgica permiti&oacute; determinar la expresi&oacute;n secuencial de factores de transcripci&oacute;n en estas c&eacute;lulas que se cree que son las caracter&iacute;sticas distintivas de la neurog&eacute;nesis glutamat&eacute;rgica en el desarrollo de corteza cerebral y el hipocampo adulto. De hecho, se indujo la especificaci&oacute;n molecular de estos progenitores SEZ permitido para su contrataci&oacute;n en la corteza cerebral despu&eacute;s de una lesi&oacute;n. Tomados en conjunto, nuestros datos indican que progenitores SEZ no s&oacute;lo producen una poblaci&oacute;n de adulto nacido glutamat&eacute;rgica yuxtaglomerular neuronas, sino que tambi&eacute;n pueden proporcionar una fuente previamente desconocida de progenitores para reparaci&oacute;n end&oacute;gena.

Generaci&oacute;n de adultos de interneurons de bulbo olfatorio glutamat&eacute;rgica.

&#x6210;&#x5E74;&#x5C0F;&#x9F20;&#x5BA4;&#x7BA1;&#x819C;&#x4E0B;&#x533A; &#xFF08;&#x7279;&#x533A;&#xFF09; &#x6E2F;&#x53E3;&#x88AB;&#x8BA4;&#x4E3A;&#x5B8C;&#x5168;&#x751F;&#x6210;&#x5B89;&#x57FA; interneurons &#x7684;&#x55C5;&#x7403;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5BA1;&#x67E5;&#x4E86;&#x6210;&#x4EBA;&#x7684;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x80FD;&#x80BE;&#x5C0F;&#x7403;&#x65C1;&#x5668;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#xFF0C;&#x6709;&#x6295;&#x5F71;&#x5230;&#x76F8;&#x90BB;&#x7684;&#x80BE;&#x5C0F;&#x7403;&#x7684;&#x6811;&#x7A81; arborizations&#xFF0C;&#x751F;&#x6210;&#x6807;&#x8BC6;&#x5B83;&#x4EEC;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x77ED;&#x8F74;&#x7A81;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;&#x547D;&#x8FD0;&#x6620;&#x5C04;&#x900F;&#x9732;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6765;&#x81EA; Neurog2 &#x548C; Tbr2 &#x8868;&#x793A;&#x7956;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x6DF1;&#x5733;&#x7ECF;&#x6D4E;&#x7279;&#x533A;&#x7684;&#x80CC;&#x4FA7;&#x5730;&#x533A;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x80FD; interneurons &#x7684;&#x524D;&#x4F53;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x8003;&#x8BD5;&#x4F7F;&#x6211;&#x4EEC;&#x80FD;&#x591F;&#x786E;&#x5B9A;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x88AB;&#x8BA4;&#x4E3A;&#x662F;&#x53D1;&#x5C55;&#x4E2D;&#x56FD;&#x5BB6;&#x7684;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x548C;&#x6D77;&#x9A6C;&#x6210;&#x4EBA;&#x7684;&#x6807;&#x5FD7;&#x7684;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x80FD;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x518D;&#x751F;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x7684;&#x8F6C;&#x5F55;&#x56E0;&#x5B50;&#x7684;&#x65F6;&#x5E8F;&#x6027;&#x8868;&#x8FBE;&#x3002;&#x4E8B;&#x5B9E;&#x4E0A;&#xFF0C;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x62DB;&#x52DF;&#x52A0;&#x5165;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x635F;&#x4F24;&#x540E;&#x5141;&#x8BB8;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ECF;&#x6D4E;&#x7279;&#x533A;&#x7956;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x5206;&#x5B50;&#x89C4;&#x8303;&#x88AB;&#x5F15;&#x8D77;&#x3002;&#x603B;&#x4E4B;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x8868;&#x660E;&#x7ECF;&#x6D4E;&#x7279;&#x533A;&#x7956;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E0D;&#x4EC5;&#x4EA7;&#x751F;&#x4EBA;&#x53E3;&#x51FA;&#x751F;&#x4E8E;&#x6210;&#x4EBA;&#x7684;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x80FD;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x80BE;&#x5C0F;&#x7403;&#x65C1;&#x5668;&#xFF0C;&#x800C;&#x4E14;&#x8FD8;&#x53EF;&#x80FD;&#x4E3A;&#x5185;&#x6E90;&#x6027;&#x4FEE;&#x590D;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4EE5;&#x524D;&#x672A;&#x77E5;&#x7684;&#x6765;&#x6E90;&#x7684;&#x7956;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;

&#x6210;&#x4EBA;&#x4E00;&#x4EE3;&#x7684;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x80FD;&#x55C5;&#x7403; interneurons&#x3002;

La zone de sub&eacute;pendymaire souris adulte (SEZ) h&eacute;berge des cellules souches neurales qui sont cens&eacute;s produire exclusivement des interneurones GABAergiques du bulbe olfactif. Nous avons &eacute;tudi&eacute; la g&eacute;n&eacute;ration adulte des neurones glutamatergiques juxtaglom&eacute;rulaires, qui avait des ramifications dendritiques qui projette dans les glom&eacute;rules adjacentes, identifiant en tant que cellules courtes-axone. La cartographie de sort a r&eacute;v&eacute;l&eacute; que ceux-ci proviennent de Neurog2 et Tbr2-exprimant des prog&eacute;niteurs situ&eacute;s dans la r&eacute;gion dorsale de la ZES. Examen des prog&eacute;niteurs des ces interneurones glutamatergiques nous a permis de d&eacute;terminer l&#39;expression s&eacute;quentielle des facteurs de transcription dans ces cellules qui sont consid&eacute;r&eacute;s comme des signes distinctifs de la neurogen&egrave;se glutamatergique dans le d&eacute;veloppement de cortex c&eacute;r&eacute;bral et l&#39;hippocampe adulte. En effet, la sp&eacute;cification mol&eacute;culaire de ces g&eacute;niteurs SEZ autoris&eacute;s pour leur recrutement dans le cortex c&eacute;r&eacute;bral apr&egrave;s une l&eacute;sion a &eacute;t&eacute; induite. Ensemble, nos donn&eacute;es indiquent que les prog&eacute;niteurs SEZ non seulement produisent une population de neurones juxtaglom&eacute;rulaire glutamatergique adulte-n&eacute;, mais peuvent &eacute;galement pr&eacute;voir une source jusque-l&agrave; inconnue des prog&eacute;niteurs r&eacute;paration endog&egrave;ne.

G&eacute;n&eacute;ration adulte des interneurones du bulbe olfactif glutamatergique.

Die adulten Maus Subependymal Zone (SEZ) birgt neuralen Stammzellen, der man ausschlie&szlig;lich GABAergic Interneuronen der Riechkolben generieren. Wir untersucht die Erwachsene Generation Glutamat Juxtaglomerul&auml;rer Neuronen, die dendritische Arborizations, die in angrenzenden Glomerula projiziert hatte, sie als kurz-Axon Zellen identifiziert. Schicksal Zuordnung ergab, dass diese vom Neurog2 und Tbr2-Ausdruck Vorl&auml;uferzellen befindet sich in der dorsalen Region das SEZ stammen. Pr&uuml;fung der die Vorl&auml;ufer der diese Glutamat-Interneuronen konnten wir den sequenziellen Ausdruck der Transkriptionsfaktoren in diesen Zellen zu bestimmen, die als Markenzeichen der Neurogenese Glutamat in den Entwicklungsl&auml;ndern Hirnrinde und Erwachsenen Hippocampus gelten. In der Tat die molekulare Spezifikation der diese SEZ-Vorl&auml;uferzellen zul&auml;ssig, f&uuml;r deren Einstellung in der Hirnrinde, nachdem eine L&auml;sion verursacht wurde. Zusammengenommen zeigen unsere Daten, dass SEZ Vorl&auml;uferzellen produzieren nicht nur eine Bev&ouml;lkerung von Erwachsenen-US-amerikanischer Glutamat Juxtaglomerul&auml;rer Neuronen, sondern k&ouml;nnen auch endogene Reparatur eine bisher unbekannte Quelle der Vorfahre vorsehen.

Erwachsene Generation von Glutamat Riechkolben Interneuronen.

La zona di subependimali topo adulto (SEZ) porti le cellule staminali neurali sono pensate per generare esclusivamente GABAergico interneurons del bulbo olfattivo. Abbiamo esaminato la generazione adulta di neuroni Iuxtaglomerulari glutamatergico, che aveva arborizations dendritiche che proiettati in glomeruli adiacenti, identificandoli come cellule assone corto. Mappatura del destino ha rivelato che questi provengono da progenitori che esprime Neurog2 e Tbr2 che si trova nella regione dorsale della SEZ. Esame dei progenitori di questi interneurons glutamatergico ci ha permesso di determinare l&#39;espressione sequenza dei fattori di trascrizione in queste cellule che si pensiero siano i tratti distintivi della neurogenesi glutamatergico nella corteccia cerebrale in via di sviluppo e ippocampo adulto. Infatti, &egrave; stata indotta la specifica molecolare di questi progenitori SEZ consentito per il loro reclutamento nella corteccia cerebrale dopo una lesione. Presi insieme, i nostri dati indicano che progenitori SEZ non solo producono una popolazione di neuroni Iuxtaglomerulari glutamatergico nato adulto, ma possono anche fornire una fonte sconosciuta di progenitori per riparazione endogena.

Generazione di adulti di glutamatergico bulbo olfattivo interneurons.

&#x6210;&#x4F53;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x4E0A;&#x8863;&#x30BE;&#x30FC;&#x30F3; (SEZ) &#x6392;&#x4ED6;&#x7684;&#x55C5;&#x7403;&#x306E; gaba &#x4F5C;&#x52D5;&#x6027;&#x4ECB;&#x5728;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x8003;&#x3048;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x795E;&#x7D4C;&#x306E;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x96A0;&#x3057;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x77ED;&#x3044;&#x8EF8;&#x7D22;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x8B58;&#x5225;&#x3001;&#x96A3;&#x63A5;&#x3059;&#x308B;&#x7CF8;&#x7403;&#x4F53;&#x306B;&#x6295;&#x5F71;&#x6A39;&#x72B6;&#x306E; arborizations &#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x305F;, &#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x7CF8;&#x7403;&#x4F53;&#x508D;&#x795E;&#x7D4C;&#x306E;&#x5927;&#x4EBA;&#x306E;&#x4E16;&#x4EE3;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x305F;.&#x904B;&#x547D;&#x30DE;&#x30C3;&#x30D4;&#x30F3;&#x30B0;&#x3053;&#x308C;&#x3089; SEZ &#x306E;&#x80CC;&#x5074;&#x5730;&#x57DF;&#x306E; Neurog2 &#x3068; Tbr2 &#x3092;&#x8868;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x524D;&#x99C6;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x767A;&#x4FE1;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x4F5C;&#x52D5;&#x6027;&#x4ECB;&#x5728;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x524D;&#x99C6;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x691C;&#x8A0E;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6210;&#x4F53;&#x6D77;&#x99AC;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x4F5C;&#x52D5;&#x6027;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x65B0;&#x751F;&#x306E;&#x7279;&#x5FB4;&#x3068;&#x8003;&#x3048;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x8EE2;&#x5199;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x9023;&#x7D9A;&#x5F0F;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x78BA;&#x304B;&#x306B;&#x3001;&#x75C5;&#x5909;&#x304C;&#x8A98;&#x5C0E;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5F8C;&#x3001;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306B;&#x81EA;&#x5206;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x52DF;&#x96C6;&#x3092;&#x8A31;&#x53EF;&#x3053;&#x308C;&#x3089; SEZ &#x524D;&#x99C6;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x306E;&#x4ED5;&#x69D8;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x4E00;&#x7DD2;&#x306B;&#x53D6;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3001;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF; SEZ &#x524D;&#x99C6;&#x7D30;&#x80DE;&#x5927;&#x4EBA;&#x751F;&#x307E;&#x308C;&#x3066;&#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x4F5C;&#x52D5;&#x6027;&#x7CF8;&#x7403;&#x4F53;&#x508D;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x4EBA;&#x53E3;&#x3092;&#x4F5C;&#x308A;&#x51FA;&#x3059;&#x3060;&#x3051;&#x3067;&#x306A;&#x304F;&#x3001;&#x4EE5;&#x524D;&#x306F;&#x672A;&#x77E5;&#x306E;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x524D;&#x99C6;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5185;&#x56E0;&#x6027;&#x306E;&#x4FEE;&#x7406;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x5165;&#x529B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3082;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x5927;&#x4EBA;&#x4E16;&#x4EE3;&#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x4F5C;&#x52D5;&#x6027;&#x55C5;&#x7403;&#x4ECB;&#x5728;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x3002;

&#xC0DD;&#xAC01; &#xB418; &#xACE0; &#xB3C5;&#xC810;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#x55C5;&#xC758; GABAergic &#xC218;&#xB97C; &#xC0DD;&#xC131; &#xD558;&#xB294; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xBE44;&#xD638; &#xD558;&#xB294; &#xC131;&#xC778; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; subependymal &#xC601;&#xC5ED; (SEZ). &#xC6B0;&#xB9AC; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC744; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xD558;&#xB294; &#xC9E7;&#xC740; &#xCD95; &#xC0AD; &#xC138;&#xD3EC;&#xB85C; &#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; arborizations &#xC778;&#xC811; &#xD55C; glomeruli&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC608;&#xCE21; &#xD588;&#xB358; glutamatergic juxtaglomerular &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC131;&#xC778; &#xC138;&#xB300;&#xB97C; &#xC870;&#xC0AC; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC6B4;&#xBA85; &#xB9E4;&#xD551; &#xBC1D;&#xD600; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; SEZ&#xC758; &#xB4F1; &#xCABD; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; Neurog2 &#xBC0F; tbr2&#xC744; &#xD45C;&#xD604; progenitors&#xC5D0;&#xC11C; &#xC720;&#xB798;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; glutamatergic &#xC218; progenitors&#xC758; &#xC2DC;&#xD5D8; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xACFC; &#xD574; &#xB9C8; &#xC131;&#xC778; glutamatergic &#xC131;&#xCCB4;&#xC758; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC744; &#xC0DD;&#xAC01; &#xD558;&#xB294;&#xC774; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB179;&#xC74C; &#xBC29;&#xC1A1; &#xC694;&#xC778;&#xC758; &#xC21C;&#xCC28; &#xC2DD; &#xACB0;&#xC815; &#xC218; &#xC788;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC0AC;&#xC2E4;, &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC138; &#xC988; progenitors &#xD55C; &#xBCD1; &#xBCC0; &#xD6C4; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xD68C;&#xC6D0; &#xBAA8;&#xC9D1;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xC218;&#xC758; &#xBD84;&#xC790; &#xC0AC;&#xC591; &#xC720;&#xB3C4; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xD568;&#xAED8; &#xCC0D;&#xC740; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xD45C;&#xC2DC; &#xC138; &#xC988; progenitors &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xC131;&#xC778; &#xD0C4;&#xC0DD; glutamatergic juxtaglomerular &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC778;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC0DD; &#xC218;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; progenitors&#xC758; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xC54C; &#xC218; &#xC5C6;&#xB294; &#xC18C;&#xC2A4;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Glutamatergic &#x55C5; &#xC218;&#xC758; &#xC131;&#xC778; &#xC138;&#xB300;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#x4ECE;&#x51FA;&#x751F;&#x540E;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x80F6;&#x8D28;&#x53EF;&#x4EE5;&#x88AB;&#x91CD;&#x65B0;&#x7F16;&#x7A0B;&#x4F53;&#x5916;&#x751F;&#x6210;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4EE5;&#x4E0B;&#x5F3A;&#x8FEB;&#x795E;&#x7ECF;&#x6E90;&#x6027;&#x8F6C;&#x5F55;&#x56E0;&#x5B50;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x5F00;&#x8F9F;&#x65B0;&#x7684;&#x9014;&#x5F84;&#xFF0C;&#x5BF9;&#x5185;&#x6E90;&#x6027;&#x80F6;&#x8D28;&#x8111;&#x4FEE;&#x590D;&#x6F5C;&#x5728;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x8868;&#x8FBE;&#x5F0F;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x5728;&#x5148;&#x524D;&#x5C1D;&#x8BD5;&#x80F6;&#x8D28;&#x6E90;&#x6027;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#xFF0C;&#x672A;&#x80FD;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x7A81;&#x89E6;&#x529F;&#x80FD;&#xFF0C;&#x5B9E;&#x73B0;&#x529F;&#x80FD;&#x6027;&#x795E;&#x7ECF;&#x53D1;&#x751F;&#x4E86;&#x4E25;&#x91CD;&#x7684;&#x9650;&#x5236;&#x3002;&#x5B83;&#x56E0;&#x6B64;&#x8FD8;&#x672A;&#x77E5;&#x662F;&#x5426;&#x4ECD;&#x7136;&#x6765;&#x81EA;&#x7F16;&#x7A0B;&#x80F6;&#x8D28;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#xFF0C;&#x53EF;&#x9488;&#x5BF9;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x5B50;&#x7C7B;&#x578B;&#x6807;&#x8BC6;&#x7684;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x8868;&#x8FBE;&#x4E0D;&#x540C;&#x795E;&#x7ECF;&#x6E90;&#x6027;&#x547D;&#x8FD0;&#x7684;&#x51B3;&#x5B9A;&#x56E0;&#x7D20;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C55;&#x793A;&#x7684;&#x575A;&#x5B9A;&#x548C;&#x6301;&#x7EED;&#x8868;&#x8FBE;&#x795E;&#x7ECF;&#x6E90;&#x6027;&#x547D;&#x8FD0;&#x51B3;&#x5B9A;&#x56E0;&#x7D20;&#x9A71;&#x52A8;&#x7684;&#x6C89;&#x9ED8;&#x6297;&#x53CD;&#x8F6C;&#x5F55;&#x75C5;&#x6BD2;&#x8F7D;&#x4F53;&#x7684;&#x6307;&#x793A;&#x4ECE;&#x4F53;&#x5916;&#x6210;&#x719F;&#x4E3A;&#x529F;&#x80FD;&#x9F50;&#x5168;&#x3001; &#x7A81;&#x89E6;&#x5F62;&#x6210;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x4EA7;&#x540E;&#x76AE;&#x8D28;&#x80F6;&#x8D28;&#x3002;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x901A;&#x8FC7;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x8868;&#x8FBE;&#x7684;&#x4E0D;&#x540C;&#x795E;&#x7ECF;&#x6E90;&#x6027;&#x8F6C;&#x5F55;&#x56E0;&#x5B50;&#x63A7;&#x5236;&#x80F6;&#x8D28;&#x6E90;&#x6027;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x9012;&#x8D28;&#x547D;&#x8FD0;&#x9009;&#x62E9;&#xFF1A; &#x5F3A;&#x8FEB;&#x80CC; telencephalic &#x547D;&#x8FD0;&#x884C;&#x5217;&#x5F0F;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7D20;-2 &#x7684;&#x8868;&#x8FBE; &#xFF08;Neurog2&#xFF09; &#x6307;&#x793A;&#x76AE;&#x8D28;&#x80F6;&#x8D28;&#x751F;&#x6210;&#x7A81;&#x89E6;&#x5F62;&#x6210;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x80FD;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143; &#xFF1B;&#x76F8;&#x6BD4;&#x4E4B;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x8179;&#x4FA7; telencephalic &#x547D;&#x8FD0;&#x884C;&#x5217;&#x5F0F; Dlx2 &#x8BF1;&#x5BFC;&#x5B89;&#x57FA;&#x8EAB;&#x4EFD;&#xFF0C;&#x867D;&#x7136; Dlx2 &#x4ECB;&#x5BFC;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x91CD;&#x65B0;&#x7F16;&#x7A0B;&#x7684;&#x603B;&#x4F53;&#x6548;&#x7387;&#x662F;&#x5F88;&#x591A;&#x4F4E;&#x76F8;&#x6BD4; Neurog2&#xFF0C;&#x8868;&#x660E;&#x8BE5;&#x76AE;&#x8D28;&#x80F6;&#x8D28;&#x5177;&#x5907;&#x8F83;&#x9AD8;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#xFF0C;&#x56DE;&#x5E94;&#x7684;&#x80CC; telencephalic &#x547D;&#x8FD0;&#x7684;&#x51B3;&#x5B9A;&#x56E0;&#x7D20;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x6709;&#x8DA3;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;&#x91CD;&#x65B0;&#x8D70;&#x5411;&#x7684;&#x5B89;&#x57FA;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x751F;&#x6210;&#x80F6;&#x8D28;&#x6781;&#x5927;&#x7684;&#x4FBF;&#x5229;&#x65F6;&#x661F;&#x5F62;&#x80F6;&#x8D28;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x9996;&#x5148;&#x6269;&#x5927;&#x4E86;&#x795E;&#x7ECF;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8F6C;&#x5BFC;&#x4E0E; Dlx2&#x3002; &#x4E4B;&#x524D;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;&#x968F;&#x540E;&#x91CD;&#x65B0;&#x7F16;&#x7A0B;&#x4E0E;&#x4E0D;&#x540C;&#x795E;&#x7ECF;&#x6E90;&#x6027;&#x8F6C;&#x5F55;&#x56E0;&#x5B50;&#x548C;&#x795E;&#x7ECF;&#x5E72;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x6269;&#x5927;&#x8FD9;&#x79CD;&#x505A;&#x6CD5;&#x8FD8;&#x53EF;&#x4EE5;&#x6269;&#x5C55;&#x5230;&#x65E0;&#x529F;&#x80F6;&#x8D28;&#x5206;&#x79BB;&#x6210;&#x4EBA;&#x53D7;&#x4F24;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x5C42;&#xFF0C;&#x5141;&#x8BB8;&#x4E3A;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x80FD;&#x6216;&#x5B89;&#x57FA;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x4EE3;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6570;&#x636E;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7684;&#x8BC1;&#x636E;&#xFF0C;&#x76AE;&#x8D28;&#x80F6;&#x8D28;&#x53EF;&#x4EE5;&#x8DE8;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8C31;&#x7CFB;&#x63A5;&#x53D7;&#x8F6C;&#x6362;&#xFF0C;&#x901A;&#x8FC7;&#x5F3A;&#x8FEB;&#x5355;&#x795E;&#x7ECF;&#x6E90;&#x6027;&#x8F6C;&#x5F55;&#x56E0;&#x5B50;&#x8868;&#x8FBE;&#x7684;&#x3001; &#x7A33;&#x5B9A;&#x751F;&#x6210;&#x5B8C;&#x5168;&#x6709;&#x533A;&#x522B;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x80F6;&#x8D28;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x91CD;&#x65B0;&#x7F16;&#x7A0B;&#x5E76;&#x4E0D;&#x5C40;&#x9650;&#x4E8E;&#x53D1;&#x80B2;&#x9636;&#x6BB5;&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E5F;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5B9E;&#x73B0;&#x4ECE;&#x540E;&#x635F;&#x4F24;&#x81F4;&#x91CD;&#x65B0;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x7684;&#x6210;&#x4EBA;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x7EC8;&#x672B;&#x5206;&#x5316;&#x80F6;&#x8D28;&#x3002;

&#x6210;&#x5B50;&#x7C7B;&#x578B;&#x7279;&#x5B9A;&#x529F;&#x80FD;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x6307;&#x6325;&#x4ECE;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x80F6;&#x8D28;&#x3002;

Astroglia from the postnatal cerebral cortex can be reprogrammed in vitro to generate neurons following forced expression of neurogenic transcription factors, thus opening new avenues towards a potential use of endogenous astroglia for brain repair. However, in previous attempts astroglia-derived neurons failed to establish functional synapses, a severe limitation towards functional neurogenesis. It remained therefore also unknown whether neurons derived from reprogrammed astroglia could be directed towards distinct neuronal subtype identities by selective expression of distinct neurogenic fate determinants. Here we show that strong and persistent expression of neurogenic fate determinants driven by silencing-resistant retroviral vectors instructs astroglia from the postnatal cortex in vitro to mature into fully functional, synapse-forming neurons. Importantly, the neurotransmitter fate choice of astroglia-derived neurons can be controlled by selective expression of distinct neurogenic transcription factors: forced expression of the dorsal telencephalic fate determinant neurogenin-2 (Neurog2) directs cortical astroglia to generate synapse-forming glutamatergic neurons; in contrast, the ventral telencephalic fate determinant Dlx2 induces a GABAergic identity, although the overall efficiency of Dlx2-mediated neuronal reprogramming is much lower compared to Neurog2, suggesting that cortical astroglia possess a higher competence to respond to the dorsal telencephalic fate determinant. Interestingly, however, reprogramming of astroglia towards the generation of GABAergic neurons was greatly facilitated when the astroglial cells were first expanded as neurosphere cells prior to transduction with Dlx2. Importantly, this approach of expansion under neurosphere conditions and subsequent reprogramming with distinct neurogenic transcription factors can also be extended to reactive astroglia isolated from the adult injured cerebral cortex, allowing for the selective generation of glutamatergic or GABAergic neurons. These data provide evidence that cortical astroglia can undergo a conversion across cell lineages by forced expression of a single neurogenic transcription factor, stably generating fully differentiated neurons. Moreover, neuronal reprogramming of astroglia is not restricted to postnatal stages but can also be achieved from terminally differentiated astroglia of the adult cerebral cortex following injury-induced reactivation.

Directing astroglia from the cerebral cortex into subtype specific functional neurons.

Astroglies du cortex c&eacute;r&eacute;bral postnatal peuvent &ecirc;tre reprogramm&eacute;es in vitro afin de g&eacute;n&eacute;rer des neurones qui suit forc&eacute; l&#39;expression des facteurs de transcription neurog&egrave;ne, ouvrant ainsi de nouvelles voies vers une utilisation potentielle des astroglies endog&egrave;ne pour la r&eacute;paration du cerveau. Cependant, dans le pr&eacute;c&eacute;dent tente neurones astroglies d&eacute;riv&eacute; n&#39;a pas &eacute;tabli de synapses fonctionnelles, une limitation s&eacute;v&egrave;re envers la neurogen&egrave;se fonctionnelle. Il restait donc &eacute;galement inconnu si les neurones provenant de reprogramm&eacute; astroglies pourraient s&#39;efforcer d&#39;identit&eacute;s distinctes sous-type neuronale par expression s&eacute;lective des d&eacute;terminants distincts sort neurog&egrave;ne. Ici, nous montrons que forte et persistante expression des d&eacute;terminants neurog&egrave;ne sort conduit par des vecteurs r&eacute;troviraux r&eacute;sistants &agrave; faire taire les ordonne astroglies du cortex postnatal in vitro &agrave; m&ucirc;rir enti&egrave;rement fonctionnels, formant des synapses des neurones. Ce qui est important, le choix de sort de neurotransmetteurs des neurones astroglies d&eacute;riv&eacute; peut &ecirc;tre contr&ocirc;l&eacute; par expression s&eacute;lective des facteurs de transcription neurog&egrave;ne distinctes : forc&eacute; d&#39;expression de la dorsale sort t&eacute;lenc&eacute;phaliques d&eacute;terminant neurogenin-2 (Neurog2) dirige astroglies corticale pour g&eacute;n&eacute;rer la formation de synapses des neurones glutamatergiques ; en revanche, le facteur d&eacute;terminant du destin t&eacute;lenc&eacute;phaliques ventrale Dlx2 induit une identit&eacute; GABAergique, bien que l&#39;efficacit&eacute; globale de Dlx2 v&eacute;hicul&eacute;e par la reprogrammation neuronale est beaucoup plus faible par rapport &agrave; Neurog2, sugg&eacute;rant qu&#39;astroglies corticales poss&egrave;dent une comp&eacute;tence plus &eacute;lev&eacute;e de r&eacute;pondre pour le d&eacute;terminant de la dorsale sort t&eacute;lenc&eacute;phaliques. Fait int&eacute;ressant, toutefois, reprogrammation des astroglies vers la g&eacute;n&eacute;ration de neurones GABAergiques a &eacute;t&eacute; grandement facilit&eacute;e lorsque les cellules astroglials ont &eacute;t&eacute; tout d&#39;abord d&eacute;velopp&eacute;es sous forme de cellules Neurosph&egrave;re avant transduction avec Dlx2. ce qui est important, cette approche de l&#39;expansion dans des conditions de Neurosph&egrave;re et reprogrammation ult&eacute;rieure avec des facteurs de transcription neurog&egrave;ne distincts peut &ecirc;tre &eacute;tendue aux r&eacute;actifs astroglies isol&eacute; &agrave; partir du cortex c&eacute;r&eacute;bral l&eacute;s&eacute; adult, permettant la g&eacute;n&eacute;ration s&eacute;lective de glutamatergiques ou neurones GABAergiques. Ces donn&eacute;es prouvent qu&#39;astroglies corticaux peuvent subir une conversion entre lignages cellulaires par expression forc&eacute;e d&#39;un facteur de transcription neurog&egrave;ne unique, stablement g&eacute;n&eacute;rer enti&egrave;rement diff&eacute;renci&eacute;s des neurones. En outre, reprogrammation neuronale des astroglies ne se limite pas au stade postnatal, mais peut &eacute;galement r&eacute;sulter de l&#39;astroglies terminalement diff&eacute;renci&eacute;es du cortex c&eacute;r&eacute;bral adult apr&egrave;s l&eacute;sion induite par la r&eacute;activation.

Mise en sc&egrave;ne astroglies du cortex c&eacute;r&eacute;bral en neurones fonctionnels sp&eacute;cifiques de sous-type.

Astroglia aus der postnatalen Hirnrinde kann in-vitro Neuronen erzeugen umprogrammiert werden folgende Ausdruck der neurogenen Transkriptionsfaktoren, damit er&ouml;ffnet neue Wege f&uuml;r eine m&ouml;gliche Verwendung von endogenen Astroglia f&uuml;r Gehirn Reparatur gezwungen. Allerdings versucht in fr&uuml;heren Astroglia abgeleitete Neuronen, die nicht funktionale Synapsen, eine schwere Einschr&auml;nkung gegen&uuml;ber funktionellen Neurogenese nachgewiesen. Es blieb daher auch unbekannt, ob Neuronen abgeleitet umprogrammiert Astroglia unterschiedliche neuronale Untertyp Identit&auml;ten durch selektive Ausdruck unterschiedliche neurogene Schicksal Determinanten zugeleitet werden k&ouml;nnte. Hier zeigen wir, dass starke und best&auml;ndige Ausdruck neurogene Schicksal Determinanten getrieben Unterdr&uuml;ckender-resistenten retrovirale Vektoren weist Astroglia aus der postnatalen Kortex in-vitro ausreifen in voll funktionsf&auml;hige, Synapse-bildenden Neuronen. Wichtig ist, die Neurotransmitter-Schicksal-Wahl von Astroglia abgeleitete Neuronen gesteuert werden durch selektive Ausdruck der unterschiedlichen neurogene Transkriptionsfaktoren: gezwungen Ausdruck des dorsalen Teleenzephalischer Schicksal bestimmende Neurogenin-2 (Neurog2) leitet die kortikale Astroglia zum Generieren von Synapse-bildenden Glutamat Nervenzellen; im Gegensatz dazu induziert die Determinante der ventralen Teleenzephalischer Schicksal Dlx2 eine GABAergic Identit&auml;t, obwohl die Gesamteffizienz des Dlx2-vermittelte neuronale Neuprogrammierung viel niedriger im Vergleich zu Neurog2 ist, was darauf hindeutet, dass kortikale Astroglia besitzen eine h&ouml;here Kompetenz zur Bew&auml;ltigung der dorsalen Teleenzephalischer Schicksal bestimmende Faktor. Interessanterweise jedoch eine Anpassung der Astroglia gegen&uuml;ber der Generation GABAergic Neuronen wurde erheblich erleichtert, wenn die Astroglial-Zellen zun&auml;chst wichtiger ist als Neurosphere Zellen vor Transduktion mit Dlx2. erweitert wurden, diesen Ansatz der Expansion unter Neurosphere Bedingungen und nachfolgende Neuprogrammierung mit unterschiedlichen neurogene Transkriptionsfaktoren auch reaktive Astroglia isoliert von Erwachsenen verletzten Gro&szlig;hirnrinde, zulassend die selektive Erzeugung von Glutamat oder GABAergic Neuronen ausgezogen werden kann. Diese Daten belegen, dass kortikale Astroglia kann eine Konvertierung &uuml;ber Zelle &Uuml;bertragungslinien durch erzwungene Ausdruck des einzigen neurogene Transkriptionsfaktor unterziehen, stabil generieren vollst&auml;ndig differenzierten Neuronen. Dar&uuml;ber hinaus neuronale Neuprogrammierung der Astroglia beschr&auml;nkt sich nicht auf postnatale B&uuml;hnen, sondern auch von unheilbar differenzierte Astroglia der Erwachsenen Gro&szlig;hirnrinde nach Sch&auml;digung induziert Reaktivierung erreicht werden kann.

Regie Astroglia aus der Hirnrinde in Untertyp spezifische funktionelle Neuronen.

Astroglia dalla corteccia cerebrale postnatale pu&ograve; essere riprogrammato in vitro per generare neuroni seguente costretto espressione di fattori di trascrizione neurogena, aprendo cos&igrave; nuove vie verso un uso potenziale endogeno astroglia per la riparazione del cervello. Tuttavia, nei precedenti tentativi neuroni astroglia-derivato non &egrave; riusciti a stabilire sinapsi funzionali, una grave limitazione verso neurogenesi funzionale. &Egrave; rimasto quindi anche sconosciuto se neuroni derivati da riprogrammate astroglia potrebbero regia verso identit&agrave; distinte sottotipo neuronale espressione selettiva dei determinanti distinti destino neurogena. Qui vi mostriamo che forte e persistente espressione di determinanti neurogena destino guidato da vettori retrovirali resistente agli silenziamento incarica astroglia dalla corteccia postnatale in vitro di maturare in neuroni completamente funzionali, che formano sinapsi. Soprattutto, la scelta del destino di neurotrasmettitore dei neuroni astroglia-derivato pu&ograve; essere controllata da selettiva espressione di fattori di trascrizione neurogena distinti: forzata espressione del destino telencefalici dorsale determinante neurogenina-2 (Neurog2) dirige astroglia corticale per generare neuroni glutamatergico formando sinapsi; al contrario, il determinante ventrale destino telencefalici Dlx2 induce un&#39;identit&agrave; di GABAergic, anche se l&#39;efficienza complessiva della riprogrammazione neuronale mediata Dlx2 &egrave; molto inferiore rispetto a Neurog2, suggerendo che corticale astroglia possiedono una maggiore competenza a rispondere al determinante dorsale telencefalici destino. &Egrave; interessante notare, tuttavia, riprogrammazione di astroglia verso la generazione dei neuroni GABAergico &egrave; stato notevolmente facilitato quando le cellule astroglial in primo luogo sono state ampliate come cellule neurosphere prima di trasduzione con Dlx2. importante, questo approccio di espansione sotto condizioni neurosphere e successiva riprogrammazione con fattori di trascrizione neurogena distinti pu&ograve; essere esteso anche a astroglia reattiva isolato da adulti ferita corteccia cerebrale, consentendo la generazione selettiva di glutamatergico o GABAergico neuroni. Questi dati forniscono prove che astroglia corticale pu&ograve; subire una conversione in linee cellulari di espressione forzata di un fattore di trascrizione neurogena unico, stabile generazione completamente differenziate dei neuroni. Inoltre, riprogrammazione neuronale astroglia non &egrave; limitato alle fasi postnatali, ma pu&ograve; anche essere raggiunto da astroglia terminalmente differenziata della corteccia cerebrale adulta dopo riattivazione indotta da lesioni.

Dirigendo astroglia dalla corteccia cerebrale nei neuroni funzionali specifici sottotipo.

&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x751F;&#x5F8C;&#x306E;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x304B;&#x3089;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B; in vitro &#x3067;&#x518D;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x6B21;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x5185;&#x56E0;&#x6027;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A;&#x4F7F;&#x7528;&#x306E;&#x8133;&#x4FEE;&#x5FA9;&#x3078;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x9053;&#x3092;&#x958B;&#x304F;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x56E0;&#x6027;&#x8EE2;&#x5199;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x767A;&#x73FE;&#x3092;&#x5F37;&#x5236;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x7531;&#x6765;&#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x306A;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x6A5F;&#x80FD;&#x795E;&#x7D4C;&#x65B0;&#x751F;&#x3078;&#x306E;&#x6DF1;&#x523B;&#x306A;&#x5236;&#x9650;&#x3092;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5931;&#x6557;&#x3057;&#x305F;&#x8A66;&#x884C;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D7;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#x3057;&#x76F4;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x304B;&#x3089;&#x7531;&#x6765;&#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x660E;&#x77AD;&#x306A;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x30B5;&#x30D6;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x306E;&#x30A2;&#x30A4;&#x30C7;&#x30F3;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C6;&#x30A3;&#x3078;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x56E0;&#x6027;&#x904B;&#x547D;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x9078;&#x629E;&#x5F0F;&#x3067;&#x6307;&#x793A;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x304B;&#x3069;&#x3046;&#x304B;&#x3001;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3082;&#x4E0D;&#x660E;&#x306E;&#x307E;&#x307E;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x8868;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x751F;&#x5F8C;&#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x3067;&#x3001;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x5F62;&#x6210;&#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306B;&#x4E2D;&#x9AD8;&#x5E74;&#x306B;&#x4F53;&#x5916;&#x304B;&#x3089;&#x30B5;&#x30A4;&#x30EC;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x8010;&#x6027;&#x30EC;&#x30C8;&#x30ED;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x30D9;&#x30AF;&#x30BF;&#x30FC;&#x3067;&#x99C6;&#x52D5;&#x578B;&#x795E;&#x7D4C;&#x56E0;&#x6027;&#x904B;&#x547D;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x6C38;&#x7D9A;&#x7684;&#x306A;&#x8868;&#x73FE;&#x3092;&#x6307;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x7531;&#x6765;&#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x4F1D;&#x9054;&#x7269;&#x8CEA;&#x306E;&#x904B;&#x547D;&#x9078;&#x629E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x795E;&#x7D4C;&#x56E0;&#x6027;&#x8EE2;&#x5199;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x9078;&#x629E;&#x5F0F;&#x3067;&#x5236;&#x5FA1;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;: &#x5F0F;&#x80CC;&#x4ED4;&#x5927;&#x8133;&#x5916;&#x5957;&#x904B;&#x547D;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30B8;&#x30A7;&#x30CB;&#x30F3;-2 &#x306E;&#x5F37;&#x5236; 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Dlx2&#x3001;gaba &#x4F5C;&#x52D5;&#x6027; id &#x3092;&#x8A98;&#x5C0E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x8208;&#x5473;&#x6DF1;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3001;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x7D30;&#x80DE;&#x6700;&#x521D;&#x3068;&#x3057;&#x3066; neurosphere &#x7D30;&#x80DE; Dlx2 &#x306E;&#x4F1D;&#x9054;&#x306E;&#x524D;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x306F;&#x62E1;&#x5927;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3068;&#x304D;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2; gaba &#x4F5C;&#x52D5;&#x6027;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x4E16;&#x4EE3;&#x3078;&#x5411;&#x3051;&#x3066;&#x306E;&#x30EA;&#x30D7;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30DF;&#x30F3;&#x30B0;&#x5927;&#x304D;&#x304F;&#x4FC3;&#x9032;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3001;&#x62E1;&#x5F35; neurosphere &#x6761;&#x4EF6;&#x3068;&#x305D;&#x306E;&#x5F8C;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x56E0;&#x6027;&#x8EE2;&#x5199;&#x56E0;&#x5B50;&#x3092;&#x4F7F;&#x3046;&#x521D;&#x671F;&#x5316;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x306F;&#x3001;&#x53CD;&#x5FDC;&#x6027;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x4F5C;&#x52D5;&#x6027;&#x307E;&#x305F;&#x306F; 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Astroglia &#xC0B0; &#xD6C4; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC; &#xC0DD;&#xC131;&#xC5D0; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC678;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB2E4;&#xC2DC; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB798;&#xBC0D; &#xC218; &#xB2E4;&#xC74C; neurogenic &#xB179;&#xC74C; &#xBC29;&#xC1A1; &#xC694;&#xC778;, &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xB1CC; &#xC218;&#xB9AC;&#xB97C; &#xC704;&#xD574; &#xB0B4; astroglia&#xC758; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC744; &#xD5A5;&#xD574; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xAE38;&#xC744; &#xC5F4;&#xAE30; &#xC2DD; &#xAC15;&#xC81C;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; astroglia &#xD30C;&#xC0DD; &#xB41C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC131;&#xCCB4;&#xB97C; &#xD5A5;&#xD574; &#xC2EC;&#xAC01;&#xD55C; &#xC81C;&#xD55C; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xC124;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xC2E4;&#xD328;&#xB97C; &#xC2DC;&#xB3C4; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xB0A8;&#xC544; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xB274;&#xB7F0; &#xC7AC;&#xC124;&#xC815;&#xB41C; astroglia&#xC5D0;&#xC11C; &#xD30C;&#xC0DD; &#xB41C; &#xACE0;&#xC720;&#xD55C; neurogenic &#xC6B4;&#xBA85; &#xACB0;&#xC815; &#xC694;&#xC778;&#xC758; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xC2DD;&#xC73C;&#xB85C; &#xB69C;&#xB837;&#xD55C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xD558;&#xC704; &#xC815;&#xCCB4;&#xC131;&#xC73C;&#xB85C; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC5EC;&#xBD80;&#xB97C; &#xC54C; &#xC218; &#xC5C6;&#xB294;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC8FC;&#xB294; &#xAC15;&#xD55C; &#xACE0; &#xC785;&#xC744; &#xBC29;&#xC9C0; retroviral &#xBCA1;&#xD130;&#xC5D0; &#xD798;&#xC785;&#xC5B4; neurogenic &#xC6B4;&#xBA85; &#xACB0;&#xC815; &#xC694;&#xC778;&#xC758; &#xC601;&#xAD6C; &#xC2DD; &#xC9C0;&#xC2DC;&#xB97C; &#xCDA9;&#xBD84; &#xD558; &#xAC8C; &#xAE30;&#xB2A5;, &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xD615;&#xC131; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xB85C; &#xC131;&#xC219; &#xCCB4; &#xC678; &#xC0B0; &#xD6C4; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; astroglia. &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xAC83;&#xC740;, astroglia&#xC5D0;&#xC11C; &#xD30C;&#xC0DD; &#xB41C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC804;&#xB2EC; &#xBB3C;&#xC9C8; &#xC6B4;&#xBA85; &#xC120;&#xD0DD; &#xBCC4;&#xAC1C; neurogenic &#xB179;&#xC74C; &#xBC29;&#xC1A1; &#xC694;&#xC778;&#xC758; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xC2DD;&#xC73C;&#xB85C; &#xC81C;&#xC5B4;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;: &#xAC15;&#xC81C; &#xC9C0; telencephalic &#xC6B4;&#xBA85; &#xACB0;&#xC815; neurogenin-2&#xC758; &#xC2DD; (Neurog2) &#xC9C0;&#xD718; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; astroglia glutamatergic &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xD615;&#xC131;; &#xC0DD;&#xC131; &#xD558; &#xBC18;&#xBA74;, &#xBCF5; &#xBD80; telencephalic &#xC6B4;&#xBA85; &#xACB0;&#xC815; Dlx2 Dlx2 &#xC911;&#xC7AC; &#xC2E0;&#xACBD; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB798;&#xBC0D;&#xC758; &#xC804;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xD6A8;&#xC728;&#xC131;&#xC740; &#xD6E8;&#xC52C; &#xB0AE;&#xC740; Neurog2&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xADF8; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; astroglia &#xC81C;&#xC548; &#xB4F1; telencephalic &#xC6B4;&#xBA85; &#xACB0;&#xC815;&#xC5D0; &#xC751;&#xB2F5;&#xD560; &#xB192;&#xC740; &#xACBD;&#xC7C1;&#xB825; &#xBCF4;&#xC720; GABAergic id&#xB97C; &#xC720;&#xB3C4; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; &#xD765;&#xBBF8;&#xB86D;&#xAC8C;&#xB3C4;,, astroglial &#xC140; &#xBA3C;&#xC800; neurosphere &#xC140; Dlx2.&#xB85C; &#xBCC0;&#xD658; &#xD558;&#xAE30; &#xC804;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xAC83;&#xC740; &#xD655;&#xC7A5; &#xD588;&#xB2E4; &#xB54C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xCD09;&#xC9C4; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4; astroglia GABAergic &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC0DD;&#xC131;&#xC744; &#xD5A5;&#xD574;&#xC758; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB798;&#xBC0D;, neurosphere &#xC870;&#xAC74;&#xACFC; &#xBCC4;&#xAC1C; neurogenic &#xC804;&#xC0AC; &#xC778;&#xC790;&#xC640; &#xD6C4;&#xC18D; &#xC7AC;&#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB798;&#xBC0D;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD655;&#xC7A5;&#xC758;&#xC774; &#xC774;&#xB807;&#xAC8C; &#xBC18;&#xC751; astroglia &#xC131;&#xC778; &#xBD80;&#xC0C1;&#xB41C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;, glutamatergic &#xB610;&#xB294; GABAergic &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xC138;&#xB300; &#xC218;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC808;&#xC5F0;&#xC744; &#xD655;&#xC7A5;&#xD560; &#xC218;&#xB3C4; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xC81C;&#xACF5; &#xC99D;&#xAC70;&#xB294; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; astroglia &#xB2E8;&#xC77C; neurogenic &#xB179;&#xC74C; &#xBC29;&#xC1A1; &#xC694;&#xC778;&#xC758; &#xAC15;&#xC81C; &#xC2DD;&#xC73C;&#xB85C; &#xBCC0;&#xD658; &#xC140; &#xACC4;&#xBCF4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1B;&#xC744; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;, &#xB274;&#xB7F0; &#xCC28;&#xBCC4;&#xD654; &#xB41C; &#xC548;&#xC815;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC644;&#xBCBD; &#xD558; &#xAC8C; &#xC0DD;&#xC131; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, astroglia&#xC758; &#xC2E0;&#xACBD; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB798;&#xBC0D; &#xCD9C;&#xC0DD; &#xD6C4; &#xB2E8;&#xACC4; &#xC81C;&#xD55C; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xBD80;&#xC0C1; &#xC720;&#xBC1C; &#xC7AC; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xC131;&#xC778; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8; &#xB9D0;&#xAE30; &#xCC28;&#xBCC4;&#xD654; &#xB41C; astroglia&#xC5D0;&#xC11C; &#xB610;&#xD55C; &#xB2EC;&#xC131; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xB2E4;.

&#xD558;&#xC704; &#xD2B9;&#xC815; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC801; &#xB274;&#xB7F0;&#xC73C;&#xB85C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; astroglia &#xAC10;&#xB3C5;.

Astroglia de la corteza cerebral postnatal puede ser reprogramado in vitro para generar neuronas siguiente expresi&oacute;n de factores de transcripci&oacute;n neurog&eacute;nica, abriendo nuevos caminos hacia un uso potencial del astroglia end&oacute;geno para reparaci&oacute;n cerebral forzada. Sin embargo, en anteriores intentos de neuronas derivadas de astroglia se ha podido establecer sinapsis funcionales, una severa limitaci&oacute;n hacia neurog&eacute;nesis funcional. Por lo tanto tambi&eacute;n se desconoce si las neuronas derivadas de astroglia reprogramado podr&iacute;an orientarse hacia identidades subtipo distinto neuronal por expresi&oacute;n selectiva de los determinantes de la distinta suerte neurog&eacute;nica. Aqu&iacute; demostramos que fuerte y persistente expresi&oacute;n de determinantes de destino neurog&eacute;nica conducido por vectores retrovirales resistente a silenciadores instruye astroglia de la corteza postnatal in vitro para madurar en neuronas completamente funcionales, formaci&oacute;n de sinapsis. Lo importante, la elecci&oacute;n de destino neurotransmisor de las neuronas astroglia derivados puede ser controlada por selectiva expresi&oacute;n de factores de transcripci&oacute;n neurog&eacute;nica distintas: expresi&oacute;n del destino telenc&eacute;falo dorsal neurogenin determinante-2 forzada (Neurog2) dirige astroglia cortical para generar la formaci&oacute;n de sinapsis glutamat&eacute;rgica neuronas; en cambio, el factor determinante del destino telenc&eacute;falo ventral Dlx2 induce una identidad GABA&eacute;rgico, aunque la eficiencia global de reprogramaci&oacute;n neuronal mediada por Dlx2 es mucho menor en comparaci&oacute;n con Neurog2, sugiriendo astroglia cortical poseen una mayor competencia para responder a la determinante del destino telenc&eacute;falo dorsal. Curiosamente, sin embargo, reprogramaci&oacute;n de astroglia hacia la generaci&oacute;n de neuronas GABA&eacute;rgicas fue facilitada enormemente cuando las c&eacute;lulas astroglial ampliaron primero como c&eacute;lulas desarroll&oacute; antes de transducci&oacute;n con Dlx2 importante, este enfoque de expansi&oacute;n bajo condiciones de desarroll&oacute; y posterior reprogramaci&oacute;n con factores de transcripci&oacute;n neurog&eacute;nica distintos puede extenderse tambi&eacute;n a reactivo astroglia aislado de la corteza de cerebral lesionada adulta, lo que permite la generaci&oacute;n selectiva de glutamat&eacute;rgica o neuronas GABA&eacute;rgicas. Estos datos proporcionan evidencia que astroglia cortical puede someterse a una conversi&oacute;n a trav&eacute;s de linajes celulares por la expresi&oacute;n forzada de un factor de transcripci&oacute;n neurog&eacute;nica &uacute;nico, estable generando totalmente diferenciadas neuronas. Por otra parte, reprogramaci&oacute;n neuronal de astroglia no se limita a etapas postnatales pero tambi&eacute;n se puede lograr de astroglia terminal diferenciado de los adultos corteza cerebral tras lesi&oacute;n inducida por reactivaci&oacute;n.

Direcci&oacute;n astroglia de la corteza cerebral en neuronas funcionales espec&iacute;ficos del subtipo.

&#x6307;&#x793A;&#x751F;&#x6210;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x80F6;&#x8D28;&#x7EC6;&#x80DE;&#x53EF;&#x80FD;&#x8BC1;&#x660E;&#x662F;&#x4E00;&#x9879;&#x6218;&#x7565;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53D6;&#x4EE3;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x9000;&#x5316;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C06;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x9AD8;&#x6548;&#x4F53;&#x5916;&#x8F6C;&#x5316;&#x4EA7;&#x540E;&#x80F6;&#x8D28;&#x4ECE;&#x5C0F;&#x9F20;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x5C42;&#x529F;&#x80FD;&#x3001; &#x7A81;&#x89E6;&#x5F62;&#x6210;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x9C81;&#x68D2;&#x534F;&#x8BAE;&#x3002;&#x6B64;&#x534F;&#x8BAE;&#x5305;&#x62EC;&#x4E24;&#x4E2A;&#x6B65;&#x9AA4;&#xFF1A; (i) &#x6269;&#x5927;&#x7684;&#x661F;&#x5F62;&#x80F6;&#x8D28;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7EC6;&#x80DE; (7 d) &#x548C; (ii) &#x80F6;&#x8D28;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x8F6C;&#x6362;&#x6240;&#x81F4;&#x6301;&#x4E45;&#x6027;&#x548C;&#x5F3A;&#x9006;&#x8F6C;&#x5F55;&#x75C5;&#x6BD2;&#x8868;&#x8FBE;&#x7684; Neurog2 &#xFF08;&#x7F16;&#x7801;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7D20; 2&#xFF09; &#x6216; Mash1 &#xFF08;&#x4E5F;&#x79F0;&#x4E3A; achaete &#x6025;&#x8FDB;&#x590D;&#x6742;&#x540C;&#x7CFB;&#x7269; 1 &#x6216; Ascl1&#xFF09; &#x548C;/&#x6216;&#x8FDC;&#x7AEF;&#x5C11;&#x540C;&#x6E90;&#x76D2; 2 (Dlx2) &#x4E00;&#x4EE3;&#x7684;&#x8C37;&#x6C28;&#x9178;&#x80FD;&#x6216;&#x5B89;&#x57FA;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x5206;&#x522B; (7-21 d &#x4E3A;&#x4E0D;&#x540C;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x7684;&#x6210;&#x719F;&#x5EA6;)&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x80F6;&#x8D28;&#x5BF9;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x8F6C;&#x6362;&#x7531;&#x5355;&#x4E00;&#x795E;&#x7ECF;&#x6E90;&#x6027;&#x8F6C;&#x5F55;&#x56E0;&#x5B50;&#x7684;&#x534F;&#x8BAE;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E25;&#x683C;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x5B50;&#x7C7B;&#x578B;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#x53EF;&#x4EE5;&#x66FF;&#x4EE3;&#x80DA;&#x80CE;&#x6216;&#x795E;&#x7ECF;&#x5E72;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x89C4;&#x8303;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x5B83;&#x53EF;&#x4EE5;&#x662F;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6709;&#x7528;&#x7684;&#x6A21;&#x5F0F;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x975E;&#x795E;&#x7ECF;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6CBF;&#x88AD;&#x8F6C;&#x6362;&#x7814;&#x7A76;&#x4E0E;&#x8111;&#x518D;&#x751F;&#x533B;&#x5B66;&#x7684;&#x6F5C;&#x529B;&#x3002;

&#x7279;&#x5B9A;&#x4E8E;&#x5B50;&#x7C7B;&#x578B;&#x4ECE;&#x4EA7;&#x540E;&#x80F6;&#x8D28;&#x7684;&#x5C0F;&#x9F20;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x5C42;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x4E00;&#x4EE3;&#x3002;

Instructing glial cells to generate neurons may prove to be a strategy to replace neurons that have degenerated. Here, we describe a robust protocol for the efficient in vitro conversion of postnatal astroglia from the mouse cerebral cortex into functional, synapse-forming neurons. This protocol involves two steps: (i) expansion of astroglial cells (7 d) and (ii) astroglia-to-neuron conversion induced by persistent and strong retroviral expression of Neurog2 (encoding neurogenin-2) or Mash1 (also referred to as achaete-scute complex homolog 1 or Ascl1) and/or distal-less homeobox 2 (Dlx2) for generation of glutamatergic or GABAergic neurons, respectively (7-21 d for different degrees of maturity). Our protocol of astroglia-to-neuron conversion by a single neurogenic transcription factor provides a stringent experimental system to study the specification of a selective neuronal subtype, thus offering an alternative to the use of embryonic or neural stem cells. Moreover, it can be a useful model for studies of lineage conversion from non-neuronal cells, with potential for brain regenerative medicine.

Generation of subtype-specific neurons from postnatal astroglia of the mouse cerebral cortex.

Instruire les cellules gliales &agrave; g&eacute;n&eacute;rer des neurones peut s&#39;av&eacute;rer une strat&eacute;gie visant &agrave; remplacer les neurones qui ont d&eacute;g&eacute;n&eacute;r&eacute;. Nous d&eacute;crivons ici un protocole robuste pour la conversion efficace in vitro des astroglies postnatal du cortex c&eacute;r&eacute;bral souris en neurones fonctionnels, formant synapse. Ce protocole comporte deux &eacute;tapes: (i) l&#39;expansion des cellules astroglials (7D) et (ii) astroglies-&agrave;-neurone conversion induite par persistante et forte retroviral expressions du Neurog2 (neurogenin-2 d&#39;encodage) ou Mash1 (aussi d&eacute;nomm&eacute; homologue complexe achaete-scute 1 ou Ascl1) ou distale sans bo&icirc;te hom&eacute;otique 2 (Dlx2) pour la g&eacute;n&eacute;ration de glutamatergiques ou neurones GABAergiques, respectivement (7-21 j pour diff&eacute;rents degr&eacute;s de maturit&eacute;). Notre protocole de conversion astroglies-&agrave;-neurone par un facteur de transcription neurog&egrave;ne unique fournit un syst&egrave;me exp&eacute;rimental rigoureux afin d&#39;&eacute;tudier la sp&eacute;cification d&#39;un sous-type neuronale s&eacute;lective, offrant ainsi une alternative &agrave; l&#39;utilisation de cellules souches embryonnaires ou neurales. En outre, il peut &ecirc;tre un mod&egrave;le utile pour l&#39;&eacute;tude de la conversion de la lign&eacute;e de cellules non neuronales, avec un potentiel pour la m&eacute;decine r&eacute;g&eacute;n&eacute;rative de cerveau.

G&eacute;n&eacute;ration de neurones de sous-type sp&eacute;cifique des astroglies postnatal du cortex c&eacute;r&eacute;bral souris.

Instruktion Gliazellen Neuronen erzeugen k&ouml;nnte sich als eine Strategie, um Neuronen zu ersetzen, die entartet sind. Hier beschreiben wir eine robuste Protokoll f&uuml;r effiziente in-vitro-Umwandlung der postnatalen Astroglia aus die Maus-Hirnrinde in funktionelle, Synapse-bildenden Neuronen. Dieses Protokoll besteht aus zwei Schritten: (i) Ausbau der Astroglial Zellen (7D) und (Ii) Astroglia Neuron Konvertierung induziert durch anhaltende und starke retrovirale Ausdruck des Neurog2 (Neurogenin-2-Codierung) oder Mash1 (auch ASCL2-Scute komplizierte Homolog 1 oder Ascl1 genannt) und/oder distalen weniger Homeobox 2 (Dlx2) f&uuml;r die Erzeugung von Glutamat oder GABAergic Neuronen, bzw. (7-21 d f&uuml;r verschiedene Grade der Reife). Unser Protokoll Astroglia-Neuron-Konvertierung durch einen einzigen neurogene Transkriptionsfaktor bietet eine strenge experimentelle System um die Spezifikation der selektiven neuronale Subtyp, und bieten damit eine Alternative zur Verwendung von embryonalen oder neurale Stammzellen zu studieren. Es kann dar&uuml;ber hinaus ein n&uuml;tzliches Modell f&uuml;r Studien der Herkunfts-Konvertierung von nicht-neuronale Zellen, mit Potential f&uuml;r die regenerative Medizin Gehirn.

Generation der Subtyp-spezifische Neuronen aus postnatale Astroglia der Gro&szlig;hirnrinde Maus.

Istruire le cellule gliale per generare neuroni pu&ograve; rivelarsi una strategia per sostituire i neuroni che hanno degenerato. Qui, descriviamo un protocollo robusto per la conversione in vitro efficiente postnatale astroglia dalla corteccia cerebrale mouse in neuroni funzionali, formando sinapsi. Questo protocollo prevede due passaggi: (i) l&#39;espansione delle cellule astroglial (7D) e (ii) astroglia-neurone conversione indotta dal forte e persistente retrovirale espressione di Neurog2 (codifica neurogenina-2) o Mash1 (noto anche come omologo complesso ASCL4-scute 1 o Ascl1) e/o distale-less homeobox 2 (Dlx2) per la generazione di glutamatergico o neuroni GABAergico, rispettivamente (7-21 d per diversi gradi di maturit&agrave;). Il nostro protocollo di conversione astroglia-neurone da un fattore di trascrizione neurogena singolo fornisce un sistema sperimentale rigoroso per studiare la specifica di un sottotipo neuronale selettiva, offrendo cos&igrave; un&#39;alternativa all&#39;uso di cellule staminali embrionali o neurale. Inoltre, pu&ograve; essere un utile modello per gli studi di conversione lignaggio da cellule non-neuronali, con potenziale per la medicina rigenerativa del cervello.

Generazione di neuroni specifici del sottotipo da astroglia postnatale della corteccia cerebrale del mouse.

&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x6307;&#x793A;&#x9000;&#x5316;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x7F6E;&#x304D;&#x63DB;&#x3048;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x6226;&#x7565;&#x306B;&#x306A;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306A; in vitro &#x3067;&#x306E;&#x7523;&#x5F8C;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2; &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x304B;&#x3089;&#x3078;&#x306E;&#x5909;&#x63DB;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3001;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x5F62;&#x6210;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5805;&#x7262;&#x306A;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30B3;&#x30EB;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30B3;&#x30EB;&#x306B;&#x306F; 2 &#x3064;&#x306E;&#x624B;&#x9806;&#x304C;&#x542B;&#x307E;&#x308C;&#x307E;&#x3059;: (i) &#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x7D30;&#x80DE; (7 d) &#x3068; (ii) &#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3; &#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x5909;&#x63DB;&#x306E;&#x62E1;&#x5F35;&#x306B;&#x3088;&#x308B; (&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30B8;&#x30A7;&#x30CB;&#x30F3; 2 &#x30A8;&#x30F3;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C9;) &#x6C38;&#x7D9A;&#x7684;&#x306A;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x30EC;&#x30C8;&#x30ED; &#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x5F0F; Neurog2 &#x306E;&#x307E;&#x305F;&#x306F; Mash1 &#xFF08;achaete &#x3046;&#x308D;&#x3053;&#x72B6;&#x306E;&#x3082;&#x306E;&#x306E;&#x8907;&#x96D1;&#x306A;&#x76F8;&#x540C;&#x7269; 1 &#x307E;&#x305F;&#x306F; Ascl1 &#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3068;&#x3044;&#x3046;) &#x304A;&#x3088;&#x3073;/&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x9060;&#x4F4D;&#x4EE5;&#x4E0B;&#x30DB;&#x30E1;&#x30AA; &#x30DC;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9; 2 (Dlx2) &#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066; gaba &#x4F5C;&#x52D5;&#x6027;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30BF;&#x30DF;&#x30F3;&#x9178;&#x751F;&#x6210;&#x306E;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C; (7-21 d &#x306E;&#x6210;&#x719F;&#x5EA6;&#x306E;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x304C;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x305F;&#x3081;)&#x3002;1 &#x3064;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x56E0;&#x6027;&#x8EE2;&#x5199;&#x56E0;&#x5B50;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x7D30;&#x80DE;&#x5909;&#x63DB;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30B3;&#x30EB;&#x3053;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x80DA;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x795E;&#x7D4C;&#x306E;&#x5E79;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x306B;&#x4EE3;&#x308F;&#x308B;&#x3082;&#x306E;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x30B5;&#x30D6;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x306E;&#x4ED5;&#x69D8;&#x3092;&#x5B66;&#x7FD2;&#x3057;&#x305F;&#x53B3;&#x683C;&#x306A;&#x5B9F;&#x9A13;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x7CFB;&#x5217;&#x5909;&#x63DB;&#x975E;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x8133;&#x518D;&#x751F;&#x533B;&#x7642;&#x306E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x5F79;&#x306B;&#x7ACB;&#x3064;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30B5;&#x30D6;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x306B;&#x56FA;&#x6709;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x751F;&#x5F8C;&#x30A2;&#x30B9;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B0;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x4E16;&#x4EE3;&#x3002;

Glial &#xC138;&#xD3EC; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC; &#xC0DD;&#xC131;&#xC744; &#xC9C0;&#xC2DC; &#xB420; &#xD1F4; &#xD654;&#xB294; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xB300;&#xCCB4; &#xD558;&#xB294; &#xC804;&#xB7B5;&#xC744; &#xC99D;&#xBA85;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; &#xCCB4; &#xC678; &#xBCC0;&#xD658;&#xC5D0; &#xC0B0; &#xD6C4; astroglia&#xC758; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB274;&#xB7F0;, &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xD615;&#xC131;&#xC5D0; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0;&#xCF5C;&#xC744; &#xC124;&#xBA85;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0;&#xCF5C;&#xC5D0;&#xB294; &#xB450; &#xB2E8;&#xACC4;&#xAC00; &#xD3EC;&#xD568; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;: (i) astroglial &#xC140; (7d) &#xBC0F; (ii) astroglia-&#xC2E0;&#xACBD; &#xBCC0;&#xD658; &#xD655;&#xC7A5; &#xC720;&#xB3C4; &#xC601;&#xAD6C;&#xC640; &#xAC15;&#xD55C; retroviral &#xD45C;&#xD604;&#xC758; Neurog2 (neurogenin-2 &#xC778;&#xCF54;&#xB529;) &#xB610;&#xB294; Mash1 (achaete-&#xC73C; &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C; &#xCCB4; 1 &#xB610;&#xB294; Ascl1 &#xB77C;&#xACE0;&#xB3C4; &#xD568;) / &#xC6D0;&#xC2EC; &#xB35C; homeobox 2 (Dlx2) &#xB610;&#xB294; glutamatergic &#xB610;&#xB294; GABAergic &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC0DD;&#xC131;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xAC01;&#xAC01; (&#xC131;&#xC219;&#xC758; &#xB2E4;&#xB978; &#xC815;&#xB3C4; &#xB300; &#xD55C; d 7-21). Astroglia &#xC2E0;&#xACBD; &#xBCC0;&#xD658; &#xB2E8;&#xC77C; neurogenic &#xC804;&#xC0AC; &#xC778;&#xC790;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0;&#xCF5C; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xBC30;&#xC544; &#xB610;&#xB294; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC904;&#xAE30; &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xB300;&#xC2E0; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xB294; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xC2E0;&#xACBD; &#xD558;&#xC704; &#xC720;&#xD615; &#xC9C0;&#xC815; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC5C4;&#xACA9;&#xD55C; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xB1CC; &#xC7AC;&#xC0DD; &#xC758;&#xD559;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC744; &#xAC00;&#xC9C4; &#xBE44; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD608;&#xD1B5; &#xC804;&#xD658;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC720;&#xC6A9;&#xD55C; &#xBAA8;&#xB378; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4;&#xC758; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8; &#xC0B0; &#xD6C4; astroglia&#xC5D0;&#xC11C; &#xD558;&#xC704; &#xD2B9;&#xC815; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC0DD;&#xC131;.

Instruir a las c&eacute;lulas gliales para generar neuronas podr&iacute;a para ser una estrategia para reemplazar las neuronas que han degenerado. Aqu&iacute;, describimos un protocolo robusto para la conversi&oacute;n eficiente in vitro de postnatal astroglia de la corteza cerebral de rat&oacute;n en neuronas funcionales, formaci&oacute;n de sinapsis. Este protocolo consta de dos pasos: (i) expansi&oacute;n de c&eacute;lulas astroglial (7 d) y (ii) astroglia-a-neurona conversi&oacute;n inducida por distal menos homeobox 2 (Dlx2) o Mash1 (tambi&eacute;n conocido como hom&oacute;logo del complejo achaete-scute 1 o Ascl1) o expresiones retroviral persistente y fuerte de Neurog2 (neurogenin-2 de codificaci&oacute;n) para generaci&oacute;n de glutamat&eacute;rgica o neuronas GABA&eacute;rgicas, respectivamente (7-21 d para diferentes grados de madurez). Nuestro protocolo de conversi&oacute;n astroglia-a-neurona por un factor de transcripci&oacute;n neurog&eacute;nica solo proporciona un estricto sistema experimental para estudiar la especificaci&oacute;n de un subtipo neuronal selectiva, ofreciendo as&iacute; una alternativa al uso de c&eacute;lulas madre embrionarias o de los nervios. Por otra parte, puede ser un modelo &uacute;til para estudios de conversi&oacute;n del linaje de c&eacute;lulas no neuronales, con potencial para la medicina regenerativa del cerebro.

Generaci&oacute;n de neuronas del subtipo espec&iacute;fico de postnatal astroglia de la corteza cerebral de rat&oacute;n.

Reprogramming of somatic cells into neurons provides a new approach toward cell-based therapy of neurodegenerative diseases. A major challenge for the translation of neuronal reprogramming into therapy is whether the adult human brain contains cell populations amenable to direct somatic cell conversion. Here we show that cells from the adult human cerebral cortex expressing pericyte hallmarks can be reprogrammed into neuronal cells by retrovirus-mediated coexpression of the transcription factors Sox2 and Mash1. These induced neuronal cells acquire the ability of repetitive action potential firing and serve as synaptic targets for other neurons, indicating their capability of integrating into neural networks. Genetic fate-mapping in mice expressing an inducible Cre recombinase under the tissue-nonspecific alkaline phosphatase promoter corroborated the pericytic origin of the reprogrammed cells. Our results raise the possibility of functional conversion of endogenous cells in the adult human brain to induced neuronal fates.

Reprogramming of pericyte-derived cells of the adult human brain into induced neuronal cells.

The adult mouse subependymal zone (SEZ) harbours adult neural stem cells (aNSCs) that give rise to neuronal and oligodendroglial progeny. However it is not known whether the same aNSC can give rise to neuronal and oligodendroglial progeny or whether these distinct progenies constitute entirely separate lineages. Continuous live imaging and single-cell tracking of aNSCs and their progeny isolated from the mouse SEZ revealed that aNSCs exclusively generate oligodendroglia or neurons, but never both within a single lineage. Moreover, activation of canonical Wnt signalling selectively stimulated proliferation within the oligodendrogliogenic lineage, resulting in a massive increase in oligodendrogliogenesis without changing lineage choice or proliferation within neurogenic clones. In vivo activation or inhibition of canonical Wnt signalling respectively increased or decreased the number of Olig2 and PDGFR- α positive cells, suggesting that this pathway contributes to the fine tuning of oligodendrogliogenesis in the adult SEZ.

Oligodendrogliogenic and neurogenic adult subependymal zone neural stem cells constitute distinct lineages and exhibit differential responsiveness to Wnt signalling.

The adult cerebral cortex lacks the capacity to replace degenerated neurons following traumatic injury. Conversion of nonneuronal cells into induced neurons has been proposed as an innovative strategy toward brain repair. Here, we show that retrovirus-mediated expression of the transcription factors Sox2 and Ascl1, but strikingly also Sox2 alone, can induce the conversion of genetically fate-mapped NG2 glia into induced doublecortin (DCX)(+) neurons in the adult mouse cerebral cortex following stab wound injury in vivo. In contrast, lentiviral expression of Sox2 in the unlesioned cortex failed to convert oligodendroglial and astroglial cells into DCX(+) cells. Neurons induced following injury mature morphologically and some acquire NeuN while losing DCX. Patch-clamp recording of slices containing Sox2- and/or Ascl1-transduced cells revealed that a substantial fraction of these cells receive synaptic inputs from neurons neighboring the injury site. Thus, NG2 glia represent a potential target for reprogramming strategies toward cortical repair.

Sox2-mediated conversion of NG2 glia into induced neurons in the injured adult cerebral cortex.

Astrocytes react to brain injury in a heterogeneous manner with only a subset resuming proliferation and acquiring stem cell properties in vitro. In order to identify novel regulators of this subset, we performed genomewide expression analysis of reactive astrocytes isolated 5 days after stab wound injury from the gray matter of adult mouse cerebral cortex. The expression pattern was compared with astrocytes from intact cortex and adult neural stem cells (NSCs) isolated from the subependymal zone (SEZ). These comparisons revealed a set of genes expressed at higher levels in both endogenous NSCs and reactive astrocytes, including two lectins-Galectins 1 and 3. These results and the pattern of Galectin expression in the lesioned brain led us to examine the functional significance of these lectins in brains of mice lacking Galectins 1 and 3. Following stab wound injury, astrocyte reactivity including glial fibrillary acidic protein expression, proliferation and neurosphere-forming capacity were found significantly reduced in mutant animals. This phenotype could be recapitulated in vitro and was fully rescued by addition of Galectin 3, but not of Galectin 1. Thus, Galectins 1 and 3 play key roles in regulating the proliferative and NSC potential of a subset of reactive astrocytes.

Astrocyte reactivity after brain injury-: The role of galectins 1 and 3.

Reactive astrocytes (RAs) have been reported to convert to multipotent neural stem cells (NSCs) capable of neurosphere (NS) formation and multilineage differentiation in vitro. Using genetic tagging, we determined that subventricular zone (SVZ) NSCs give rise to NSs derived from the stroke-injured cortex. We demonstrate that these cells can be isolated from the cortex in two different models of stroke and from different stroke-lesioned cortical regions. Interestingly, SVZ NSCs give rise to a subpopulation of RAs in the cortex that contribute to astrogliosis and scar formation. Last, we show that these SVZ derived RAs can be converted to neurons in vivo by forced expression of Ascl1. Identifying the contribution of cells originating from the SVZ to injury repair has implications for neural regeneration strategies.

Adult Neural Stem Cells from the Subventricular Zone Give Rise to Reactive Astrocytes in the Cortex after Stroke.

Despite the widespread interest in direct neuronal reprogramming, the mechanisms underpinning fate conversion remain largely unknown. Our study revealed a critical time point after which cells either successfully convert into neurons or succumb to cell death. Co-transduction with Bcl-2 greatly improved negotiation of this critical point by faster neuronal differentiation. Surprisingly, mutants with reduced or no affinity for Bax demonstrated that Bcl-2 exerts this effect by an apoptosis-independent mechanism. Consistent with a caspase-independent role, ferroptosis inhibitors potently increased neuronal reprogramming by inhibiting lipid peroxidation occurring during fate conversion. Genome-wide expression analysis confirmed that treatments promoting neuronal reprogramming elicit an anti-oxidative stress response. Importantly, co-expression of Bcl-2 and anti-oxidative treatments leads to an unprecedented improvement in glial-to-neuron conversion after traumatic brain injury in vivo, underscoring the relevance of these pathways in cellular reprograming irrespective of cell type in vitro and in vivo.

Identification and Successful Negotiation of a Metabolic Checkpoint in Direct Neuronal Reprogramming.

The key signalling pathways and transcriptional programmes that instruct neuronal diversity during development have largely been identified. In this Review, we discuss how this knowledge has been used to successfully reprogramme various cell types into an amazing array of distinct types of functional neurons. We further discuss the extent to which direct neuronal reprogramming recapitulates embryonic development, and examine the particular barriers to reprogramming that may exist given a cell's unique developmental history. We conclude with a recently proposed model for cell specification called the 'Cook Islands' model, and consider whether it is a fitting model for cell specification based on recent results from the direct reprogramming field.

Direct neuronal reprogramming: learning from and for development.

The ability to directly reprogram mature cells to alternative fates challenges concepts of how cell identities are maintained, erased, and acquired. Recent advances in understanding and overcoming hurdles to direct neuronal conversion have provided new insights into mechanisms that maintain cell identity programs and have enabled high efficiency reprogramming in vivo. We discuss key cell-intrinsic molecular and metabolic constraints that influence the establishment of a new identity as well as environmental inputs from injured brains that favor or harm the conversion process. Finally, we outline the challenges ahead with a particular focus on direct neuronal reprogramming in vivo.

Direct Neuronal Reprogramming: Achievements, Hurdles, and New Roads to Success.

The low-density lipoprotein receptor-related protein 4 (LRP4) is critical in muscle fibers for the establishment of the neuromuscular junction. Here, we show that LRP4 is also expressed by embryonic cortical and hippocampal neurons, and that downregulation of LRP4 in these neurons reduced density of synapses and number of primary dendrites. Accordingly, overexpression of LRP4 in cultured neurons had the opposite effect inducing more but shorter primary dendrites with an increased number of spines. Transsynaptic tracing mediated by rabies virus revealed a reduced number of neurons presynaptic to cortical neurons in which LRP4 was knocked down. Moreover, neuron-specific knock down of LRP4 by in utero electroporation of LRP4 miRNA in vivo also resulted in neurons with fewer primary dendrites and a lower density of spines in the developing cortex and hippocampus. Collectively, our results demonstrate an essential and novel role of neuronal LRP4 in dendritic development and synaptogenesis in the CNS.

Article	Year
Adult generation of glutamatergic olfactory bulb interneurons. Nature neuroscience\| PubMed ID: 19881504	2009
Directing astroglia from the cerebral cortex into subtype specific functional neurons. PLoS biology\| PubMed ID: 20502524	2010
Generation of subtype-specific neurons from postnatal astroglia of the mouse cerebral cortex. Nature protocols\| PubMed ID: 21293461	2011
Reprogramming of pericyte-derived cells of the adult human brain into induced neuronal cells. Cell stem cell\| PubMed ID: 23040476	2012
Oligodendrogliogenic and neurogenic adult subependymal zone neural stem cells constitute distinct lineages and exhibit differential responsiveness to Wnt signalling. Nature cell biology\| PubMed ID: 23644466	2013
Sox2-mediated conversion of NG2 glia into induced neurons in the injured adult cerebral cortex. Stem cell reports\| PubMed ID: 25458895	2014
Astrocyte reactivity after brain injury-: The role of galectins 1 and 3. Glia\| PubMed ID: 26250529	2015
Adult Neural Stem Cells from the Subventricular Zone Give Rise to Reactive Astrocytes in the Cortex after Stroke. Cell stem cell\| PubMed ID: 26456685	2015
Identification and Successful Negotiation of a Metabolic Checkpoint in Direct Neuronal Reprogramming. Cell stem cell\| PubMed ID: 26748418	2016
Direct neuronal reprogramming: learning from and for development. Development (Cambridge, England)\| PubMed ID: 27436039	2016
Direct Neuronal Reprogramming: Achievements, Hurdles, and New Roads to Success. Cell stem cell\| PubMed ID: 28686866	2017
Neuronal LRP4 regulates synapse formation in the developing CNS. Development (Cambridge, England)\| PubMed ID: 29061639	2017

Sergio Gascon

Biography

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