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.2015年11月17日:6:8894。
doi:10.1038/ncomms9894。

非整倍体导致神经和肠干细胞过早分化

附属公司

非整倍体导致神经和肠干细胞过早分化

德尔芬·戈根多等。 国家公社. .

摘要

非整倍体与多种疾病有关,如癌症和小头畸形。尽管许多研究已经解决了非整倍体基因组在细胞中的后果,但对其在组织和生物体发育中的总体后果知之甚少。在这里,我们使用两种不同的突变条件来解决非整倍体在果蝇组织发育和体内平衡过程中的后果。我们的研究表明,非整倍体由于增殖性神经干细胞(NSC)数量减少而导致大脑尺寸减小,但不是通过凋亡。相反,非整倍体神经干细胞呈现延长的G1期,导致细胞周期退出和过早分化。此外,我们还表明,这种对非整倍体的反应也存在于成人肠干细胞中,但不存在于翼盘中。我们的工作强调了神经和肠干细胞对非整倍体的特异性反应,这阻止了它们的增殖和扩张。

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数字

图1
图1。非整倍体脑的特征。
()野生型(WT)(左)和SakOE,制造商2(右)脑叶。在WT波瓣中,以黄色虚线突出显示的CB和以红色虚线突出的光学波瓣(OL)看起来组织严密,而SakOE,制造商2叶状突起较小且杂乱无章。比例尺,50微米。(b条——)表达组蛋白2B-RFP和Tubulin-GFP的有丝分裂成神经细胞(Nbs)的延时电影静像,分别为红色和绿色。(b条)具有两个中心体的野生型铌形成一个双极纺锤体,不对称分裂产生两个细胞。(c(c))萨克运行经验Nb具有至少五个中心体,由于中心体聚集和失活产生两个子细胞而形成双极纺锤体。(d日)SakOE,制造商2具有至少十个中心体且染色体数目增加的Nb。并非所有中心体都聚集在一起,细胞经历三极分裂。(e(电子))SakOE,制造商2染色体数目增加的Nb,至少有15个中心体聚集形成双极纺锤体。后期发现染色体滞后。((f))SakOE,马达2Nb以两极方式分裂,但在胞质分裂中出现缺陷。()SakOE,bubR1*(bubR1Δ肯尼亚在里面丁腈橡胶R1突变背景)Nb以两极方式分裂,但在后期表现出额外的滞后染色单体。比例尺,3微米。(小时)图条显示WT中有丝分裂缺陷的量化(n个=110),SakOE,制造商2(n个=166)和SakOE,bubR1*(n个=64)Nbs,考虑纺锤体形态(左)、染色体分离缺陷(中)和胞质分裂缺陷(右)。使用Fisher精确检验确定统计显著性(SS)。ns,不显著***(P(P)<0.0001), **(P(P)=0.0061). ()荧光灯就地与WT中的染色体II和III探针(绿色和红色)杂交,坂原,SakOE,制造商2编号。比例尺,2微米。(j个)显示WT中FISH量化的图形栏(n个=227个细胞),mad2(mad2)(n个=166个单元格)、樱花(n个=153个单元格)和SakOE,制造商2(n个=109个细胞)。(k个)点图显示了有丝分裂所花费的时间,即核膜破裂和后期发作之间的时间。每个点代表一个单元格。时间以分钟为单位,直线表示平均值和误差条标准差。统计显著性由未配对评估t吨-测试*(0.01<P(P)<0.05), **(0.001<P(P)<0.01)和***(P(P)<0.001).
图2
图2。凋亡不是非整倍体脑中铌丢失的原因。
()L3型I Nb非对称分区的示意图。较大的粉红色细胞代表一个Nb,它不对称地分离极性线索和细胞命运决定因素。主轴沿极性轴定位产生两个命运和大小不等的子细胞。较大的自我更新细胞继承顶端Par复合体和Insc/Pins/Mud/Gαi复合体并保持Nb特性,而较小的绿色子细胞(GMC)接受Numb、Pros和Brat,这促进分化并抑制自我更新。GMC再次分裂产生两个最终分化的神经元或胶质细胞(紫色细胞)。(b条)WT的图片,SakOE,制造商2水泡3对L3脑叶进行Deadpan(Dpn)a Nb标记染色。非整倍体大脑显示CB区Nb数量减少,黄色虚线突出显示。比例尺,50μm。(c(c))显示Nbs数量化的点图(Dpn+WT中的单元格(红点,n个=14个凸轮),SakOE,制造商2(绿点,n个=17个凸轮)和水泡3(蓝色圆点,n个=32个凸轮)CB。每个点代表一个脑叶。该线表示平均值和误差条,标准差统计显著性(SS)由未配对的t吨-测试****(P(P)<0.0001)。(d日)WT的图片,SakOE,制造商2,水泡3第35页,小弟弟3L3脑叶用抗裂解半胱天冬酶3(CC3,以红色显示)抗体染色。DNA显示为蓝色。黄色虚线标记CB区域。比例尺,50微米。(e(电子))点图显示WT中每个CB区域CC3阳性细胞之间比率的量化(红点),SakOE,制造商2(绿点),水泡3(蓝色圆点)和第35页,小弟弟3(蓝色圆圈)大脑。每个点代表每个脑叶中测得的速率。该线表示平均值和误差条,s.d.SS****由一个未配对的t吨-测试**(P(P)=0.005). ((f))显示Nbs数量量化的点图水泡3(全蓝色圆圈)和第35页,小弟弟3凋亡受到抑制的脑叶(空蓝色圆圈)。该线表示平均值和误差条,s.d.SS由一个未配对的t吨-测试。
图3
图3。非整倍体脑的自我更新和分化。
()WT的图片,SakOE,制造商2水泡3大脑染色为Dpn(中间和紫色标记Nbs)和Prospero(Pros)(右侧,绿色标记GMC)。DNA显示为蓝色。黄色虚线表示CB区域。比例尺,50微米。(b条)显示核Pros之间比率量化的点图+(GMC)和Dpn+WT中的(Nb)(红点,n个=19个凸轮),SakOE,制造商2(绿点,n个=15个凸轮)和水泡3(蓝色圆点,n个=11个叶)的大脑。每个点代表一个脑叶的比率。该线表示平均值,误差线表示标准差。定量的原始数据见补充表1。统计显著性(SS)由未配对的t吨-测试**(P(P)<0.01). (c(c))显示Elav之间比率量化的点图+WT中每个CB区域的(神经元)(红点,n个=20个凸轮),SakOE,制造商2(绿点,n个=26个凸轮)和水泡3(蓝色圆点,n个=16个脑叶)。每个点代表一个脑叶的比率。该线表示平均值,误差条表示标准差。相应的图片和量化原始数据如补充图7和补充表2所示。统计显著性由未配对的t吨-测试**(P(P)<0.01). (d日)WT(顶部)和水泡3核糖核酸(中间和底部)表达mCD8的克隆(以绿色显示以标记克隆),并染色用于Dpn(在合并面板中标记Nbs、中间和紫色)和Pros(在合并通道中标记GMC、右侧面板和红色)。下图显示了一个克隆,它包含一个不表达Dpn的大细胞和几个GMC。比例尺,5微米。(e(电子))点图显示WT中克隆区域的量化(红点)和水泡3RNA干扰(蓝色圆点)克隆。每个点代表一个克隆。该线表示平均值和误差栏,标准差由未配对的t吨-测试**(P(P)=0.0078)。((f))显示WT中每个克隆细胞数量量化的点图(红点)和水泡3核糖核酸(蓝色圆点)克隆。每个点代表一个克隆。该线表示平均值和误差条,标准差由未配对的t吨-测试***(P(P)=0.0006).
图4
图4。非整倍体大脑呈现延长的G1期。
()WT(上面板)的图片,SakOE,制造商2(中间面板)和淋巴结3(下面板)分别对EdU(5-乙炔基-2'-脱氧尿苷)(第二面板,合并面板中显示为红色)、PH3(第三面板,合并屏幕中显示为绿色)和Elav(右面板)大脑进行染色,标记细胞为S期、M期和神经元。CB用黄色虚线标记。比例尺,50微米。(b条)图形栏显示WT中细胞周期相位分布的量化(八个叶中的4830个细胞)SakOE,制造商2(来自10个肺叶的3220个细胞)和水泡3(八叶2973个细胞)大脑。在非Elav细胞中,估计每个细胞周期阶段的百分比:EdU+:S相电池,EdU+第三阶段+或PH3+:G2/M Edu中的细胞,PH3:G1中的单元格。在CB中,非整倍体大脑中G1细胞的比例较高。未付款t吨-测试***(P(P)<0.001). (c(c))荧光泛素化细胞周期指示剂(FUCCI)系统图。GFP-E2F和RFP-Cyclin B的融合被用作细胞周期进展的指标。G1细胞细胞核呈绿色信号,S期细胞细胞核呈红色细胞质信号,G2/M细胞细胞核和细胞质分别呈绿色和红色信号。M期细胞聚集并呈黄色。(d日)WT(顶部)和SakOE,制造商2(底部)表达FUCCI系统的脑叶。插图显示G1细胞。SakOE,马达2,具有三个细胞核的大细胞可能是由图1所示的胞质分裂缺陷引起的。这种类型的单元格从未出现在WT中。比例尺,50微米。(e(电子))显示WT中细胞周期相位分布量化的图形栏(来自12个叶的280个细胞)SakOE,制造商2(来自18个肺叶的261个细胞)大脑。未付款t吨-测试**(P(P)=0.0092)。
图5
图5。非整倍体Nb以Pros-dependent方式发生早期分化。
WT和SakOE,制造商2大脑图片用Dpn(紫色,中间面板)、Pros(绿色,右侧面板)染色,鬼笔肽呈黄色,DNA呈蓝色。黄色虚线标记CB。如图1所示,底部插图中的大细胞核可能是由胞质分裂缺陷引起的。比例尺,50微米。(b条,c(c))显示Dpn百分比的图形栏+和Dpn+,专业+WT中的细胞(525个细胞/12个叶),SakOE,制造商2(324个细胞/16个叶)和水泡3(103个细胞/11个叶)英寸(b条)和Dpn的百分比+和Dpn+,埃拉夫+WT中的细胞(192个细胞/4个叶),SakOE,制造商2(277个细胞/16个叶)和水泡3(118个细胞/10个叶)英寸(c(c)). 使用Fisher精确检验确定的统计显著性:单位:b-**(P(P)=0.0012SakOE,制造商2和0.0034水泡3),单位:c-*(P(P)=0.024)和**(P(P)=0.0012). (d日)WT和SakOE,制造商2大脑图片用Dpn(紫色,中面板)和Elav(绿色,右面板)染色,指骨样蛋白为黄色,DNA为蓝色。黄色虚线标记CB。可见核大的细胞显示Elav积聚(插图)SakOE,马达2大脑,但从未出现在WT中。比例尺=50微米。(e(电子))显示Elav核宽度的点图+WT细胞核(189个细胞/6个叶),SakOE,制造商2(216个细胞/11个叶)和水泡3(433个细胞/5个叶)。该线表示平均值,误差栏表示标准差。使用未配对的t吨-测试***(P(P)<0.0001). ((f))重量,水泡3bub3,专业核糖核酸大脑图片用Dpn(紫色和底部面板)染色,阴茎肽为绿色,DNA为蓝色。比例尺,50微米。由于Pros水平降低导致分化子代向Nb样细胞逆转,因此存在表达干细胞标记物Dpn的小细胞核(插图)。()显示Dpn编号的点图+直径>8的核μm,用于区分之前的GMC和Nb,以WT表示(红色圆圈,14个波瓣),水泡3(全圆圈,32个凸角)和bub3,专业核糖核酸(空圈九个瓣)。该线表示平均值,误差栏表示标准差。使用未配对的t吨-测试**(P(P)=0.0048)和****(P(P)<0.0001).
图6
图6。肠干细胞在淋巴结3消耗。
()肠干细胞(ISC)的分裂方案:ISC表达Escrgot(Esg)和Delta(Dl),不对称分裂为自我更新并生成成肠细胞(Esg+)产生肠细胞(EC)(Pdm1+)经历多倍体化和肠内分泌细胞(EEs)、二倍体(Pros+). (b条)荧光灯就地Esg中的杂交+(绿色)克隆。野生型EC在大小上看起来是均匀的,FISH探针看起来聚集在一个大的点中。水泡3RNA干扰插图显示了一个形态异常的细胞核,在WT中从未见过,并且有几个不聚集的信号,可以区分EC(>2n、 那还是Esg+)和非整倍体Esg+细胞。比例尺,10微米。(c(c))荧光灯就地杂交定量(n个=99和246 WT以及水泡3RNA干扰Esg公司+单元格)。使用Fisher精确检验(Fet)确定统计显著性*(P(P)=0.012). (d日)WT或水泡3RNA干扰GFP+MARCM克隆在热休克(AHS)后12天(黄色),Dl(细胞质红)标记SCs,Pros(核红)标记EEs。比例尺,20微米。(e(电子))WT中细胞/克隆数量的量化水泡3RNA干扰(n个分别为31和45个克隆)。该线表示平均值,误差栏表示标准差。使用未配对的t吨-测试***(P(P)<0.0001). ((f))三角洲量化+WT和水泡3RNA干扰(n个分别为31和45个克隆)。该线表示平均值,误差栏表示标准差。使用未配对方法确定的统计显著性t吨-测试***(P(P)<0.0001). ()重量百分比和水泡3RNA干扰(n个分别为31个和45个克隆),无Dl+细胞。使用Fet确定的统计显著性***(P(P)<0.0001). (小时)WT和淋巴结3RNA干扰(n个分别为32和55个克隆)。使用Fet确定统计显著性**(P(P)=0.029). ()WT和水泡3RNA干扰中肠表达Esg GFP(绿色)。DNA是蓝色的。比例尺,20微米。(j个)WT或淋巴结3RNA干扰中肠基底侧有Dl(标记ISC,白色)和GFP。野生型Esg+细胞仍位于基底部,一些细胞表达囊泡Dl、ISC标记(黄色箭头)。比例尺,20微米。(k个)相同WT的顶面或水泡3RNA干扰中肠比(j个)具有GFP和Pdm1。Esg公司+,第1页+细胞只在水泡3RNA干扰中肠(洋红色箭头)。比例尺,20微米。()Esg百分比+细胞核大小>7的细胞WT中的μm(n个=40)和水泡3RNA干扰(n个=54)中肠。使用Fet确定的统计显著性***(P(P)<0.0001).
图7
图7。非整倍体大脑降低了致瘤能力。
(). 移植Tubulin-GFP(左)或Tubulin-GFP的WT成年寄主苍蝇照片;SakOE,制造商2(右)L3大脑的碎片。比例尺,400微米。(b条)显示所示基因型肿瘤形成量化的图形条。每列顶部的数字表示进行的移植数量。使用Fet确定统计显著性*(P(P)=0.03)。(c(c))WT免疫染色,SakOE,制造商2水泡3含α-微管蛋白的L3 Nb(合并面板中左侧和红色),dPLP(果蝇属中心蛋白样蛋白)和aPKC(中间面板,合并面板中以绿色显示)抗体。DNA显示为蓝色。比例尺,2微米。(d日)WT后期有丝分裂纺锤体定向的量化(n个=24),萨克运行经验,mad2(mad2)(n个=45)和水泡3(n个=24). 只有清酒运行经验,mad2(mad2)Nb表示主轴位置缺陷。使用未配对方法确定统计显著性t吨-测试****(P(P)<0.0001).

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    1. Siegel J.J.和Amon A.非整倍体问题的新见解。每年。Rev.细胞发育生物学。28, 189–214 (2012) .-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Behrens A.、van Deursen J.M.、Rudolph K.L.和Schumacher B.基因组损伤和老化对干细胞功能的影响。自然细胞生物学。16, 201–207 (2014) .-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Boveri T.由Theodor Boveri撰写的《关于恶性肿瘤起源》,Henry Harris翻译和注释。细胞科学杂志。121,(增刊1):1-84(2008年)。-公共医学
    1. Antonarakis S.E.、Lyle R.、Dermitzakis E.T.、Reymond A.和Deutsch S.染色体21和down综合征:从基因组学到病理生理学。Genet国家牧师。5, 725–738 (2004) .-公共医学
    1. Lippe B.Turner综合征。内分泌。Metab公司。临床。《北美》,第20期,第121-152页(1991年)。-公共医学

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