Image analysis of neural stem cell division patterns in the zebrafish brain.
Image analysis of neural stem cell division patterns in the zebrafish brain.
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DOI：
10.1002/cyto.a.23260
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发表时间：
2018-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Marr C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lupperger V;Buggenthin F;Chapouton P;Marr C
成人体内增殖的干细胞是不断再生的源泉。在大脑中，神经干细胞（NSC）分裂以维持干细胞群并产生神经祖细胞，最终补充成熟的神经元和神经胶质细胞。功能性大脑中 NSC 分裂和分化的空间协调程度是一个悬而未决的问题。为了量化干细胞分裂的模式，必须（i）识别具有分裂能力的 NSC 池，（ii）确定在给定时间窗口内分裂的 NSC，以及（iii）分析空间协调程度。在这里，我们提出了一种生物图像信息学管道，可以自动识别来自全贴装制剂的斑马鱼大脑三维图像堆栈中表达 GFP 的 NSC。我们利用斑马鱼半球中的 NSC 位于二维表面的事实，并在六个大脑半球中识别出 1,500 至 2,500 个 NSC。然后，我们通过将 EdU 纳入经历 S 期的细胞来确定半球中分裂 NSC 的位置，并使用三种替代指标计算所有成对 NSC 距离。最后，我们将概率模型拟合到观察到的空间模式，以解释 NSC 的非均匀分布。我们发现，无论度量如何，分裂的 NSC 之间都存在弱正协调，并得出结论，强抑制信号和强吸引信号都不会驱动成年斑马鱼大脑中的 NSC 分裂。 © 2017 作者。 Cytometry Part A 由 Wiley periodicals, Inc. 代表 ISAC 出版。
Proliferating stem cells in the adult body are the source of constant regeneration. In the brain, neural stem cells (NSCs) divide to maintain the stem cell population and generate neural progenitor cells that eventually replenish mature neurons and glial cells. How much spatial coordination of NSC division and differentiation is present in a functional brain is an open question. To quantify the patterns of stem cell divisions, one has to (i) identify the pool of NSCs that have the ability to divide, (ii) determine NSCs that divide within a given time window, and (iii) analyze the degree of spatial coordination. Here, we present a bioimage informatics pipeline that automatically identifies GFP expressing NSCs in three‐dimensional image stacks of zebrafish brain from whole‐mount preparations. We exploit the fact that NSCs in the zebrafish hemispheres are located on a two‐dimensional surface and identify between 1,500 and 2,500 NSCs in six brain hemispheres. We then determine the position of dividing NSCs in the hemisphere by EdU incorporation into cells undergoing S‐phase and calculate all pairwise NSC distances with three alternative metrics. Finally, we fit a probabilistic model to the observed spatial patterns that accounts for the non‐homogeneous distribution of NSCs. We find a weak positive coordination between dividing NSCs irrespective of the metric and conclude that neither strong inhibitory nor strong attractive signals drive NSC divisions in the adult zebrafish brain. © 2017 The Authors. Cytometry Part A published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of ISAC.
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影响因子：
48
作者：
Buggenthin F;Buettner F;Hoppe PS;Endele M;Kroiss M;Strasser M;Schwarzfischer M;Loeffler D;Kokkaliaris KD;Hilsenbeck O;Schroeder T;Theis FJ;Marr C
通讯作者：
Marr C
影响因子：
4.6
作者：
Schmitz A;Fischer SC;Mattheyer C;Pampaloni F;Stelzer EH
通讯作者：
Stelzer EH
影响因子：
16.6
作者：
Faure E;Savy T;Rizzi B;Melani C;Stašová O;Fabrèges D;Špir R;Hammons M;Čúnderlík R;Recher G;Lombardot B;Duloquin L;Colin I;Kollár J;Desnoulez S;Affaticati P;Maury B;Boyreau A;Nief JY;Calvat P;Vernier P;Frain M;Lutfalla G;Kergosien Y;Suret P;Remešíková M;Doursat R;Sarti A;Mikula K;Peyriéras N;Bourgine P
通讯作者：
Bourgine P
影响因子：
56.9
作者：
Barbosa, Joana S.;Sanchez-Gonzalez, Rosario;Ninkovic, Jovica
通讯作者：
Ninkovic, Jovica
影响因子：
4.6
作者：
Dray, Nicolas;Bedu, Sebastien;Bally-Cuif, Laure
通讯作者：
Bally-Cuif, Laure