跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

HTTP服务器

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2011年2月；138(4):641-52.
doi:10.1242/dev.054718。 Epub 2011年1月12日。

神经嵴干细胞的多能性需要Foxd3维持神经潜能并抑制间充质命运

内森·蒙代尔 1, 帕特里夏·A·拉波斯基
附属公司

神经嵴干细胞的多向性需要Foxd3维持神经潜能并抑制间充质命运

内森·蒙代尔等。 开发. 2011年2月.

摘要

神经嵴（NC）祖细胞产生广泛的细胞类型，但控制NC多向性和自我更新的分子以及介导多能祖细胞与命运受限祖细胞之间的细胞内在差异的因素尚不清楚。我们早期的研究表明，Foxd3是维持胚胎中NC祖细胞所必需的。在这里，我们表明Foxd3介导了多能干细胞祖细胞的命运限制选择，Foxd 3的缺失使NC偏向间充质命运。NC的神经衍生物在Foxd3突变小鼠胚胎中丢失，而命运异常的NC衍生血管平滑肌细胞位于主动脉外。颅骨NC缺损与向成骨细胞和软骨细胞的早熟分化有关，来自不同前后区的单个突变NC经历了命运改变，失去了神经细胞，增加了肌成纤维细胞潜能。我们的结果表明，神经潜能可以通过单个基因的作用从NC多能性中分离出来，并在NC和其他祖细胞群体之间建立新的相似性，这些祖细胞群体依赖于这种功能保守的干细胞蛋白来调节自我更新和多能性。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
Foxd3在神经衍生物中选择性保持表达，在NC的间充质衍生物中下调。(A类)迷走神经NC水平的横切面Wnt1-Cre；R26R型YFP公司（NC血统标记）胚胎在8.5 dpc时显示Foxd3（红色）和YFP表达（绿色），黄色箭头表示前移和腹移NC。(B类，C类)9.0-9.5 dpc时，Foxd3在背侧迁移细胞（黄色箭头）中保持表达，但在向心脏迁移的腹侧NC或咽弓或流出道（白色箭头）中未检测到。(D类，E类)在迷走神经（D）和躯干（E）水平上，DRG中Foxd3（红色）和YFP（绿色，顶部面板）或Sox10（绿色，底部面板）的NC特异性共同表达。Foxd3也在脊髓中间神经元中表达（E中的箭头）。(F类，G公司)Foxd3和p75在食管近端的NC（黄色箭头，F）和颅神经节（黄色箭头（G））共同表达。心脏和颅骨NC间质无表达。e、 食管；nt，神经管；OFT，流出道。
图2。
图2。
Foxd3是头颅、迷走神经和心脏NC的神经衍生物所必需的。(A类)突变胚胎膈神经支配的丧失。系谱贴图16.5 dpc的横膈膜俯视图Wnt1-Cre；R26R型lacZ公司（对照）胚胎的膈神经（箭头所示）中有X-gal阳性细胞，这些细胞向膈肌小叶的背侧和腹侧延伸（顶图）。在突变胚胎中，横膈膜几乎完全没有NC细胞（下图）。在所检查的六个突变膈膜中，有五个存在来自左侧膈神经（箭头所示）的小簇NC细胞。(B类)神经丝（2H3）和YFP的整体免疫组织化学R26R型YFP公司等位基因在16.5 dpc（顶部）的对照胚胎中识别出NC-衍生神经元（箭头）。少数突变的NC衍生细胞结构紊乱，检测到少量2H3阳性神经元（底部）。(C类)15.5 dpc的谱系图显示NC细胞没有支配食管Foxd3系列突变胚胎（右）。突变体中存在结节神经节（箭头），但较小。(D类)对照胚胎和突变胚胎的心脏神经节。在16.5 dpc（背视图）下，对照组X-gal染色心脏的副交感神经节（箭头所示）发出一个神经分支的NC-derived网络，但Foxd3突变胚胎中缺少此网络。箭头表示神经节的位置。(E类)Wnt1-Cre系列介导的YFP表达来自r26年YFP公司神经元β-III微管蛋白（TUJ1）在14.5 dpc时在对照心神经节（箭头）中鉴定出NC（YFP阳性）和placodal（TUJ1阳性/YFP阴性）来源的神经元（上图）。在突变体TUJ1阳性的心脏神经节中未检测到YFP表达，神经投射（箭头）大大减少（底部面板）。CG，心神经节；e、 食道；LA，左心房；LL，左传单；左心室；ML，中间小叶；NG，结节神经节；RA，右心房；RL，右传单；右心室。
图3。
图3。
删除Foxd3会导致NC衍生VSMC的位置出现缺陷。(A类，B类)16.5 dpc时的世系映射Wnt1-Cre；R26R型lacZ公司对照和突变胚胎（背视图）显示，在对照胚胎动脉导管水平的正常谱系边界处（箭头所示），主动脉弓（以红色勾勒）中存在X-gal阳性NC。相比之下，突变NC在整个降主动脉中都存在（B中的箭头）。A、B中的方框表示C-F中的近似字段(C-H公司)典型共焦图像Wnt1-Cre；R26R型YFP公司主动脉弓VSMC层NC（绿色），通过Z叠加分析确定；SM22α（C，D）或SM-MHC（E-H）呈红色。对照组YFP阳性细胞在动脉导管水平（C，E）形成明显边界，在降主动脉（G）中未检测到。相比之下，Foxd3系列突变体NC（YFP阳性）位于降主动脉（H）边缘的远端（边缘用箭头标记，异位细胞用箭头标记D和F）。G和H中的区域表示主动脉的远端区域，距离隔膜约三分之一。主动脉弓；动脉导管；dAo，背主动脉；lcc，左颈总动脉；左锁骨下动脉；右心室。
图4。
图4。
Foxd3调节颅骨NC中间充质分化的时间。(A-D公司)颅内NC分化的体内特征Wnt1-Cre；R26R型YFP公司对照和突变胚胎。TUJ1（红色）和YFP（绿色）的表达在11.5 dpc胚胎（A，B）的横切面上鉴定出了NC-衍生神经元（黄色箭头）和非NC-衍生神经（白色箭头）。与对照（C）胚胎相比，Sox9（红色）在下颌骨中的表达代表突变（D）胚胎向间充质NC的早熟分化。(E-H公司′）12.5 dpc时Sox9和Runx2表达。在对照胚胎下颌骨的近相邻切片中，Sox9表达（E-E′）与Runx2表达结构域（箭头，F-F′）广泛重叠。在Foxd3系列突变胚胎Sox9在下颌骨中心的楔形细胞中强烈表达（箭头所示），在邻近间质中表达水平较低（箭头，G-G′）。Runx2表达的成骨祖细胞与高水平Sox9（H-H′）表达的细胞相邻，表明成骨细胞和软骨细胞谱系的分离是发育后期的特征。对照组和突变组在相同曝光下拍摄图像，并以类似方式进行操作。A和B中的小方框表示右上角的放大区域，较大方框表示面板C和D中所示的区域。E-H中的方框表示右侧E′-H′中所示区域。*颅面缺损。
图5。
图5。
NCSC标记表达的维持依赖于Foxd3。(A类，B类)免疫细胞化学显示，在48小时迷走神经管外植体培养（a）中，大多数对照NC细胞中存在核Foxd3（绿色）。Foxd3表达在Foxd3系列弗洛克斯/-; Wnt1-Cre系列突变体神经管生长（B）。(C类，D类)免疫荧光图像显示NC外植体中的p75（绿色）和SMA（红色）。对照培养物中的大多数细胞SMA阴性，p75表达稳健。突变体NC生长降低了p75的表达，增加了SMA表达细胞的数量。(E类，F类)对照NC培养物中Sox10（红色）和p75（绿色）的免疫细胞化学显示这两个NCSC标记（E）广泛共表达。突变体外生长包含减少的Sox10-阳性细胞，未检测到p75表达（F）。(G-L公司)克隆密度下的次生NC培养。对照菌落通常为圆形，含有纺锤状细胞（G），保持p75表达（绿色）（I），培养6天后，几乎没有明显分化为肌成纤维细胞（通过SMA表达测定，绿色）（K）。突变NC形成不规则形状的集落（H），没有保持p75表达（J），大多数集落（约70%）包含表达SMA（L）的大而扁平的细胞。比例尺：100μm。
图6。
图6。
Foxd3突变体NC的自我更新减少。(A-D公司)分离的迷走神经和树干NC在非粘附条件下以克隆密度培养10天。显示了具有代表性的控制（A）和突变（B）初级NC神经球。量化相对神经球直径（C）和形成初级神经球的游离细胞百分比（D）表明Foxd3系列突变体NC(E-H公司)自我更新是从单独分离的初级神经球（E）中测量的，或者是从合并的初级神经圈（F）中测量次级神经球形成的相对频率。对照（G）和突变体（H）次级神经球的代表性领域。数据表示三到六个独立的实验，每个实验有三个技术副本用于合并的神经球，八个副本用于单独的神经球。所有统计数据均为平均值±标准误差。；*，P（P）<0.05. 比例尺：50μm。
图7。
图7。
Foxd3控制单个NC细胞的多能性。(A类)NC细胞在自我更新培养基中以克隆密度培养6天，然后通过改变培养基促进分化8天。免疫细胞化学分析多系分化为神经元（外周蛋白）、胶质细胞（GFAP，红色）和肌成纤维细胞（SMA，绿色）。图中显示了来自控制（N+G+M）多系群（左侧）、罕见Foxd3突变（N+G）群（中间）和更典型（仅限M）突变群（右侧面板）的单个场的图像。插图显示周边阳性神经元的放大倍数较高。(B类，C类)单细胞衍生菌落谱系组成的量化。迷走神经和躯干Foxd3系列与对照组相比，突变体NC以较低的频率形成具有神经电位（N+G和N+M）的双能菌落，很少形成多能菌落。突变克隆培养物含有增加的仅肌纤维母细胞（仅M）集落百分比，在建立限制性祖细胞集落（仅N或仅G）方面与对照NC没有变化。数据代表了六个独立的实验，其中至少有三个克隆培养的技术复制品来自十个突变和六个野生型同窝卵对照胚胎。所有统计数据均为平均值±标准误差。；*，P（P）对照组与突变组相比<0.05。(D类)Foxd3在多能NCSC中的作用模型。Foxd3是NCSC自我更新（弯曲箭头）和维持神经谱系选择（N）所必需的。如果没有Foxd3（图右侧），NCSC会降低自我更新能力（虚线X），并优先提前分化为间充质命运。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

  • 一种谱系分化的分支模型，支持肠神经胶质细胞的神经源潜能。
    Laddach A、Chng SH、Lasrado R、Progatzky F、Shapiro M、Erickson A、Sampedro Castaneda M、Artemov AV、Bon-Frauces AC、Amaniti EM、Kleinhung J、Boeing S、Ultanir S、Adameyko I、Pachnis V。 Laddach A等人。 国家公社。2023年9月22日；14(1):5904. doi:10.1038/s41467-023-41492-3。 国家公社。2023 PMID：37737269 免费PMC文章。
  • 鸡听觉上皮支持细胞向感觉毛细胞的逐步命运转换。
    Matsunaga M、Yamamoto R、Kita T、Ohnishi H、Yamamoto N、Okano T、Omori K、Nakagawa T。 Matsunaga M等人。 iScience。2023年1月25日；26(2):106046. doi:10.1016/j.isci.2023.106046。eCollection 2023年2月17日。 iScience。2023 PMID：36818302 免费PMC文章。
  • iPSC衍生的颅神经嵴样细胞可以在血管生成水凝胶的帮助下复制牙髓组织。
    Kobayashi Y、Nouet J、Baljinnyam E、Siddiqui Z、Fine DH、Fraidenraich D、Kumar VA、Shimizu E。 Kobayashi Y等人。 生物活性物质。2021年11月24日；14:290-301. doi:10.1016/j.bioactmat.2021.11.014。eCollection 2022年8月。 生物活性物质。2021 PMID：35310357 免费PMC文章。
  • 肠道胶质瘤的发育、多样性和神经原性。
    Boesmans W、Nash A、Tasnády KR、Yang W、Stamp LA、Hao MM。 Boesmans W等人。 前细胞发育生物学。2022年1月17日；9:775102. doi:10.3389/fcell.2021.775102。eCollection 2021年。 前细胞发育生物学。2022 PMID：35111752 免费PMC文章。 审查。
  • 女贞猴的表观遗传时钟和甲基化研究。
    Jasinska AJ、Haghani A、Zoller JA、Li CZ、Arneson A、Ernst J、Kavanagh K、Jorgensen MJ、Mattison JA、Wojta K、Choi OW、DeYoung J、Li X、Rao AW、Coppola G、Freimer NB、Woods RP、Horvath S。 Jasinska AJ等人。 古生物学。2022年4月；44(2):699-717. doi:10.1007/s11357-021-00466-3。Epub 2021年9月30日。 古生物学。2022 PMID：34591235 免费PMC文章。
查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Akiyama H.、Chaboissier M.C.、Martin J.F.、Schedl A.、de Crombrugghe B.（2002）。转录因子Sox9在软骨细胞分化途径的连续步骤中具有重要作用，并且是Sox5和Sox6表达所必需的。基因开发16，2813-2828-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Allan D.W.、Greer J.J.（1997）。胎鼠膈神经和膈肌的胚胎发生。J.公司。神经醇。382, 459-468-公共医学
    1. Baroffio A.、Dupin E.、Le Douarin N.M.（1991年）。头神经嵴中神经和中胚层衍生物的常见前体。开发112，301-305-公共医学
    1. Bronner-Fraser M.，Fraser S.E.（1988年）。新技术在神经嵴迁移和分化研究中的应用。美国医学遗传学杂志。补充4，23-39-公共医学
    1. Bronner Fraser M.、Sieber Blum M.、Cohen A.M.（1980年）。鸟类神经嵴的克隆分析：注射到宿主鸡胚中的混合神经嵴克隆的迁移和成熟。J.公司。神经醇。193, 423-434-公共医学

出版物类型

MeSH术语