Wykazano, że komórki prekursorowe są narażone na stres oksydacyjny in vivo i in vitro. vitro, ale niewiele wiadomo na temat ekspresji mechanizmów antyoksydacyjnych w różnicowaniu neuronów/gleju. różnicowaniu neuronów/gleju. Scharakteryzowaliśmy ekspresję dysmutazy ponadtlenkowej Cu/Zn dysmutazy ponadtlenkowej (Cu/Zn SOD), jednego z głównych białek antyoksydacyjnych zaangażowanych w rozkładzie nadtlenku, w niedojrzałej grzbietowo-bocznej strefie podkomorowej szczura (SVZ), rostralnym strumieniu migracyjnym (RMS) i hipokampalnej strefie subgranularnej (SGZ). Komórki progenitorowe zidentyfikowano immunohistochemicznie na skrawkach kriostatu skrawki przez inkorporację 5'bromodeoksyurydyny (BrdU), a komórki wykazujące ekspresję zostały dalej scharakteryzowano przy użyciu podwójnego znakowania markerów progenitorowych. W SVZ, tylko subpopulacja komórek BrdU+, głównie w przyśrodkowej SVZ, wyrażała Cu/Zn SOD. Cu/Zn SOD. Komórki te zawierały głównie nestynę+, a niektóre także wimentynę+. W W przeciwieństwie do tego, w bocznej SVZ znaleziono kilka komórek Cu/Zn SOD+/BrdU+. Były to głównie nestin+, wimentyna-, wykazywały pewną ekspresję PSA-NCAM, ale tylko kilka były NG2+. W RMS i SGZ praktycznie wszystkie progenitory BrdU+ były Cu/Zn SOD+ i wykazywały ekspresję nestyny i wimentyny. Niektóre komórki RMS były również PSA-NCAM+. Te wyniki wskazują na heterogenną ekspresję Cu/Zn SOD w ograniczonych typach komórek w strefach zarodkowych i sugerują rolę antyoksydacyjnej Cu/Zn SOD w komórkach progenitorowych niedojrzałych komórkach progenitorowych niedojrzałego mózgu szczura. --- Od czasu doniesień, że komórki prekursorowe w dorosłej strefie podkomorowej (SVZ) przyczyniają się do regeneracyjnej neuro- i glejogenezy w CA1, zastanawialiśmy się, czy podobna droga migracji może istnieć również w warunkach fizjologicznych. podobna droga migracji może również istnieć w warunkach fizjologicznych. Trwałe znakowanie komórek prekursorowych SVZ wektorem lentiwirusowym dla zielonego białka fluorescencyjnego fluorescencyjnego nie ujawniło żadnej migracji z SVZ do CA1 w nienaruszonym mysim mózgu. mózgu myszy. Jednak u myszy z reporterem nestin-GFP znaleźliśmy proliferujące komórki w ciele modzelowatym/regionie pęcherzyków płucnych wyrażające nestynę i kwaśne białko fibrylarne gleju podobne do komórek prekursorowych w sąsiednim regionie neurogennym sąsiednim neurogennym regionie dorosłego zakrętu zębatego. W ciągu 3 tygodni od podania BrdU BrdU, protoplazmatyczne astrocyty wyrażające nestin-GFP z dodatnim wynikiem BrdU pojawiły się w CA1. Podobnie jak komórki prekursorowe izolowane z zakrętu zębatego i SVZ, komórki wykazujące ekspresję nestin-GFP z ciała modzelowatego / pęcherzyka płucnego były samoodnawiające się i multipotencjalne in vitro, podczas gdy komórki izolowane z CA1 były nie. Komórki z ekspresją Nestin-GFP w CA1 różnicowały się w postmitotyczne astrocyty charakteryzujące się ekspresją S100beta. Nie znaleziono nowych neuronów w CA1. Liczba astrocytów wyrażających nestin-GFP w CA1 została zwiększona przez wzbogacenie środowiska. Wnioskujemy, że na astrogenezę w CA1 wpływają warunki środowiskowe. warunki środowiskowe. Jednak komórki prekursorowe SVZ nie przyczyniają się do fizjologicznej plastyczności komórkowej w CA1. --- Strefa podkomorowa mózgu gryzoni zachowuje zdolność generowania nowych neuronów w wieku dorosłym. Nowo powstałe neuroblasty migrują w kierunku opuszki węchowej opuszki węchowej, gdzie różnicują się jako ziarniste i peryglomerularne interneurony. interneurony. Zgłoszona obecność zróżnicowanych neuronów wyrażających neuronalną izoformę neuronalnej izoformy syntazy tlenku azotu (NOS) na obrzeżach regionu neurogennego i organizacji regionu neurogennego i organizacja ich aksonów żylaków jako sieci, w której w której zanurzone są prekursory, nasunęły hipotezę, że endogenny tlenek azotu tlenek azotu (NO) może uczestniczyć w kontroli neurogenezy w strefie podkomorowej. strefie podkomorowej. Ogólnoustrojowe podawanie inhibitorów NOS N(omega)-nitro-L-argininy estru metylowego lub 7-nitroindazolu dorosłym myszom powodowało zależny od dawki i i zależny od czasu wzrost liczby komórek mitotycznych w strefie podkomorowej strefa, strumień migracyjny rostralny i opuszka węchowa, ale nie w zakręcie zębatym hipokampa, bez wpływu na apoptozę. W strefie podkomorowej, efekt ten był wywierany selektywnie na subpopulację prekursorową wyrażającą nestynę, ale nie białka specyficzne dla komórek neuronalnych lub glejowych. Ponadto, w opuszce opuszce węchowej, analiza markerów dojrzewania w nowo wygenerowanych neuronach wskazała, że przewlekłe hamowanie NOS spowodowało opóźnienie w różnicowaniu neuronów. opóźnienie różnicowania neuronów. Przeżywalność i migracja komórek postmitotycznych nie uległy zmianie, gdy produkcja NO była zaburzona. produkcja NO była zaburzona. Nasze wyniki sugerują, że NO, wytwarzany przez neurony nitrergiczne neurony w strefie podkomorowej i opuszce węchowej dorosłej myszy, wywiera negatywną kontrolę nad wielkością niezróżnicowanej puli prekursorów i promuje różnicowanie neuronów. różnicowanie neuronów. --- Przeszczepiliśmy cały dorosły szpik kostny wstępnie znakowany bromodeoksyurydyną (BrdU) do niedokrwiennej strefy granicznej mózgu dorosłego szczura w 1 dzień po 2 godz. okluzji tętnicy środkowej mózgu (MCAo). Około 3,3% z 10(6) przeszczepionych komórek szpiku kostnego było reaktywnych na BrdU w 14 dni po MCAo. Komórki reagujące na BrdU wyrażały białka neuronalne i astrocytarne, jądro neuronalne białko neuronalne (NeuN, 1%) i kwaśne białko fibrylarne gleju (GFAP, 5%). immunoreaktywność, odpowiednio. Ponadto przeszczep szpiku kostnego promowała proliferację komórek wyściółki i komórek subependymalnych, identyfikowanych przez nestynę (marker neuroepitelialnych komórek macierzystych) w strefie komorowej i podkomorowej (VZ). strefy podkomorowej (VZ/SVZ). Dane te sugerują, że śródmózgowy szpiku kostnego może być potencjalnie wykorzystana do indukowania plastyczności w niedokrwionym mózgu. niedokrwionym mózgu. --- Strefa podkomorowa (SVZ) jest pozostałością embrionalną, która utrzymuje się i pozostaje mitotycznie aktywna przez cały okres dorosłości. W SVZ gryzoni znajdują się prekursory neuronów, głównie w jej przedniej części. neuronów, głównie w jej przedniej części, i generuje neuroblasty, które migrują stycznie do opuszki węchowej, tworząc tak zwany rostralny strumień migracyjny. strumień migracyjny. Niniejsze badanie miało na celu scharakteryzowanie SVZ w ludzkim mózgu. Przeciwciała podniesione przeciwko szeroko stosowanym markerom molekularnym SVZ: nestynie, glejowemu glejowe, beta-tubulinę-III i polisialilowaną cząsteczkę adhezyjną komórek nerwowych, pozwoliły na scharakteryzowanie SVZ. cząsteczce adhezyjnej, pozwoliły nam szczegółowo scharakteryzować strefę podobną do gryzoni SVZ u ludzi. Praktycznie wszystkie części komory bocznej, jak również a także brzuszny (podwzgórzowy) sektor trzeciej komory, wykazywał immunoreaktywność dla większości markerów molekularnych. Obszar linii środkowej przegrody (wgłębienie przegrody) i brzuszna część SVZ wykazywały szczególnie intensywne barwienie immunologiczne dla wszystkich markerów SVZ. Te dwa regiony mogą mogą reprezentować strefy neurogenezy dorosłych, które są unikalne dla naczelnych. Ponadto, stwierdzono, że białko antyapoptotyczne Bcl-2 jest aktywnie syntetyzowane i i koekspresji ze wszystkimi innymi markerami w całej SVZ. To badanie ujawnia, że dobrze rozwinięta SVZ istnieje w dorosłym ludzkim mózgu i sugeruje że Bcl-2 może odgrywać ważną rolę w funkcjonalnej organizacji takiego systemu. systemu. --- Ponieważ zdolność różnicowania neuronalnego komórek zrębu szpiku kostnego (BMSC) jest nadal przedmiotem kontrowersyjnej debaty, przeprowadziliśmy dokładne badanie w zdolność różnicowania ludzkich BMSC i zbadaliśmy ich terapeutyczną moc. terapeutyczną. BMSC zostały wyizolowane z kości udowej i utrzymywane w hodowlach komórkowych z stosując różne protokoły hodowli. W standardowych warunkach hodowli przy użyciu pożywki wzbogaconej płodową surowicą cielęcą, nie wykazując fenotypu neuronalnego, większość komórek fenotypu neuronalnego, większość komórek wykazywała ekspresję różnych białek markerów neuronalnych jak również marker astrocytów GFAP. Tylko mniejszość komórek macierzystych wyrażała nestin, marker dla neuronalnych komórek prekursorowych. Hodowla w pożywce bez surowicy uzupełnionym specyficznymi czynnikami wzrostu skutkowało znacznie wyższym odsetkiem komórek odsetek komórek nestin-dodatnich. Aby ustalić terapeutyczną moc komórek pochodzących ze szpiku kostnego, synteza czynników neurotroficznych, takich jak NGF, BDNF i GDNF była analizowana w niestymulujących standardowych warunkach hodowli, jak również jak również po procedurze selekcji neuronalnej. Potencjał terapeutyczny BMSCs został w odniesieniu do ich potencjału migracyjnego in vitro i po transplantacji in vivo. przeszczepie in vivo. Po stereotaktycznym wszczepieniu do komory bocznej komory dorosłych szczurów, zaobserwowano, że mezenchymalne komórki macierzyste przylegają do ependymocytów i komórek ependymocytów i komórek splotu naczyniówkowego. Następnie przeszczepione komórki przez barierę ependymalną, lokalizując się w przestrzeni podkomorowej. Ich BMSCs podjęły ścisłą interakcję z przeszczepem gospodarza bez żadnego degeneracyjnego wpływu na komórki gospodarza. komórki gospodarza. Ponadto istniały morfologiczne i immunohistochemiczne dowody na transdyferencjację. dowody na transdyferencjację w tkance gospodarza. Dodatkowo, BMSCs mogły być skutecznie transdukowane przy użyciu wektora adenowirusowego trzeciej generacji, wskazując na ich potencjalną wykonalność jako opcji terapii genowej. --- Dojrzały ośrodkowy układ nerwowy zawiera komórki prekursorowe w strefie podkomorowej komory bocznej. strefie komory bocznej. W tym badaniu zbadaliśmy możliwość wpływać na los komórek prekursorowych poprzez egzogenne manipulacje. Wyniki wskazują, że podawanie hormonu tarczycy i kwasu retinowego zwiększa ekspresję ekspresję Ki67, antygenu jądrowego związanego z proliferacją komórek, oraz nestyny, białka markerowego dla komórek prekursorowych w strefie podkomorowej dorosłych samców szczurów. samców szczurów. Co więcej, kwas retinowy zwiększa adhezję polisialowanych komórek nerwowych cząsteczki (PSA-NCAM) - immunoreaktywność. Dane te sugerują, że ligandy receptorów jądrowych są potencjalnymi kandydatami do określania losów komórek prekursorowych w strefie podkomorowej również w dorosłym mózgu. --- Embrionalne neuroepitelialne i dorosłe komórki macierzyste i progenitorowe strefy podkomorowej (SVZ) wyrażają nestynę. Scharakteryzowaliśmy linię transgeniczną, która wyraża wzmocnione zielone białko fluorescencyjne (eGFP) określone dla tkanki nerwowej przez drugi introniczny wzmacniacz promotora nestyny, który miał kilka nowych cech. Podczas embriogenezy telencefalon grzbietowy zawierał wiele, a telencefalon brzuszny niewiele eGFP. Komórki eGFP+ znaleziono w postnatalnych i dorosłych regionach neurogennych. Komórki eGFP+ w SVZ wyrażały wiele markerów fenotypu, kwaśne białko fibrylarne gleju, Dlx i cząsteczki specyficzne dla neuroblastów Sugeruje to, że transgen ulega ekspresji w całej linii komórkowej. wzrosła w SVZ po urazie korowym, co sugeruje, że linia ta będzie użyteczna w badaniu neurogenezy po urazie. W regionach nieneurogennych eGFP ulegało silnej ekspresji w oligodendrocytach. w progenitorach oligodendrocytów, ale nie w astrocytach, nawet gdy były one reaktywne. były reaktywne. Ta mysz eGFP+ ułatwi badania proliferacyjnych neuroepitelii i neurogenezy dorosłych, a także miąższowych oligodendrocytów. oligodendrocytów. --- Prominina-1 (CD133) jest powszechnie stosowana do izolacji komórek macierzystych i progenitorowych z rozwijającego się i dorosłego układu nerwowego oraz do identyfikacji nowotworowych komórek macierzystych. rozwijającego się i dorosłego układu nerwowego oraz do identyfikacji nowotworowych komórek macierzystych w guzach mózgu. nowotworowych w guzach mózgu. Jednak pomimo obszernej charakterystyki komórek prekursorowych Prominin-1(+) komórek prekursorowych z dorosłej strefy podkomorowej, brak jest informacji na temat ekspresji promicyny-1 przez komórki prekursorowe w strefie subgranularnej (SGZ) dorosłego hipokampa. dorosłego hipokampa. Pokazujemy tutaj, że Prominin-1 jest wyrażany przez znaczną liczbę komórek w SGZ dorosłych myszy in vivo i ex vivo, w tym astrocyty postmitotyczne. Niewielki podzbiór komórek Prominin-1(+) koeksprymował niespecyficzny marker komórek prekursorowych Nestin, jak również GFAP i Sox2. Po sortowaniu komórek aktywowanym fluorescencją, tylko podwójnie dodatnie komórki Prominin-1/Nestin spełniały kryteria definiujące komórki macierzyste, takie jak proliferacji, samoodnowy i multipotencjalności, jak oceniono w teście neurosfery test neurosfery. Ponadto, izolowane pierwotne komórki Prominin-1(+) preferencyjnie migrowały do niszy neurogennej w SGZ po transplantacji in vivo. Wreszcie, pomimo ekspresji przez różne komórki macierzyste i progenitorowe, Prominin-1 okazał się okazała się zbędna dla proliferacji komórek prekursorowych in vitro i in vivo. Niemniej jednak, spadek netto neurogenezy hipokampa o ∼30% stwierdzono w myszy z nokautem Prominin-1, co sugeruje inne role w kontrolowaniu neurogenezy hipokampa u dorosłych. neurogenezę hipokampa. Co ciekawe, u myszy z niedoborem promicyny-1 wykryto zwiększoną regulację promicyny-2. u myszy z niedoborem Promininy-1, podkreślając potencjalny mechanizm kompensacyjny, co może wyjaśniać brak poważnych objawów u osób z mutacjami w genie Prom1. mutacje w genie Prom1. --- Nestin jest białkiem filamentu pośredniego ulegającym ekspresji w neuroepitelialnych komórkach macierzystych podczas rozwoju. podczas rozwoju i jest później zastępowane przez specyficzne dla komórki filamenty neuronalne lub glejowe. neuronalnych lub glejowych. Niemniej jednak, komórki nestin⁺ pozostają w dorosłych tkankach i mogą być mogą być uważane za potencjalne neuronalne komórki macierzyste (NSC). Komórki nestin⁺ zostały zostały wykryte w komórkach Schwanna związanych z ciałkami czuciowymi gryzoni i wykazano, że są to NSC. Zbadaliśmy istnienie nestin⁺ w ludzkich komórkach skórnych Meissnera i ciałkach Paciniana poprzez zastosowanie technik immunohistochemicznych i hybrydyzacji in situ. Białko S100 (również uważane za marker NSC) i wimentyna (włókno pośrednie dojrzałych komórek Schwanna w ciałkach czuciowych). Wyniki pokazują, że dorosłe ludzkie skórne ciałka czuciowe Meissnera i Paciniana zawiera niewielką populację komórek związanych z Schwannem (wimentyna⁺), które na podstawie na podstawie ich podstawowych cech immunohistochemicznych (białko S100⁺, nestin⁺) mogą być potencjalnymi NSC. Komórki o identycznym profilu immunohistochemicznym immunohistochemiczne znaleziono również w bliskim sąsiedztwie ciałek Meissnera. Ponieważ lokalizację są one łatwo dostępne i mogą reprezentować peryferyjną niszę peryferyjną niszę NSC do wykorzystania w celach terapeutycznych. --- Neuronalne komórki macierzyste/progenitorowe (NSC) znajdują się w strefie subkomorowej (SVZ) i strefie strefie subgranularnej zakrętu zębatego hipokampa u dorosłych ssaków. Ligaza ubikwityny ubikwityny HRD1 jest związana z degradacją białka prekursorowego amyloidu. amyloidu i uważa się, że ulega specyficznej ekspresji w neuronach, a nie w astrocytach. astrocytach. Zbadaliśmy ekspresję HRD1 za pomocą immunohistochemii i i stwierdziliśmy kolokalizację HRD1 z białkiem markerowym NSC nestyną i glejowym kwaśnym białkiem kwaśnym białkiem fibrylarnym w NSC SVZ (astrocytach SVZ), ale nie w hipokampie. hipokampie. W zakręcie zębatym hipokampa HRD1 jest zlokalizowany w jądrze jądrze komórek nestin-dodatnich.
Które białko filamentu pośredniego (IF) może być używane jako niespecyficzny marker neuronalnych komórek prekursorowych strefy podkomorowej?
Nestin może być stosowany jako niespecyficzne białko markerowe dla komórek prekursorowych w strefie podkomorowej (SVZ). Nestin jest unikalnym białkiem włókien pośrednich. Chociaż ulega silnej ekspresji w rozwijającym się mózgu, ekspresja postnatalna jest ograniczona do SVZ mózgu.