Induction and in silico staging of human gastruloids with neural tube, segmented somites & advanced cell types.
Induction and in silico staging of human gastruloids with neural tube, segmented somites & advanced cell types.
复制标题
具有神经管、分段体节的人类原肠胚的诱导和计算机分期
DOI：
10.1101/2024.02.10.579769
复制
发表时间：
2024
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Shendure,Jay
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hamazaki,Nobuhiko;Yang,Wei;Kubo,Connor;Qiu,Chengxiang;Martin,BethK;Garge,RiddhimanK;Regalado,SamuelG;Nichols,Eva;Lee,Choli;Daza,RizaM;Srivatsan,Sanjay;Shendure,Jay
胚胎类器官正在成为研究早期哺乳动物发育的强大模型。例如，干细胞衍生的“类胃体”形成包含所有三个胚层的伸长结构1 -4。然而，虽然延长，人类gastroloids不形态学上类似植入后的胚胎。在这里，我们表明，一个特定的，不连续的方案，视黄酸（RA）强烈诱导人类gastruloids胚胎样形态结构，包括神经管和分段体节。单细胞RNA-seq（sc-RNA-seq）进一步揭示了这些人类“RA-类胃体”含有比常规类胃体更高级的细胞类型，包括神经嵴细胞、肾祖细胞、骨骼肌细胞，以及罕见的神经祖细胞。我们应用一种新的方法来计算阶段人类RA-gastruloid相对于体节分辨的小鼠胚胎，早期人类胚胎和其他gastruloid模型，并发现人类RA-gastruloid的发育阶段与E9.5小鼠胚胎的发育阶段相当，尽管某些细胞类型显示出更大或更小的进展。我们化学扰动WNT和BMP信号在人类RA-gastruloids，发现这些信号通路调节体节图案和神经管长度，分别，而转录因子PAX 3和TBX 6的遗传扰动显着损害神经嵴和体节/肾细胞的形成，分别。人类RA-类胃体补充了其他胚胎类器官，作为一个简单，强大和可筛选的模型，用于解码早期人类胚胎发生。
Embryonic organoids are emerging as powerful models for studying early mammalian development. For example, stem cell-derived ‘gastruloids’ form elongating structures containing all three germ layers1–4. However, although elongated, human gastruloids do not morphologically resemble post-implantation embryos. Here we show that a specific, discontinuous regimen of retinoic acid (RA) robustly induces human gastruloids with embryo-like morphological structures, including a neural tube and segmented somites. Single cell RNA-seq (sc-RNA-seq) further reveals that these human ‘RA-gastruloids’ contain more advanced cell types than conventional gastruloids, including neural crest cells, renal progenitor cells, skeletal muscle cells, and, rarely, neural progenitor cells. We apply a new approach to computationally stage human RA-gastruloids relative to somite-resolved mouse embryos, early human embryos and other gastruloid models, and find that the developmental stage of human RA-gastruloids is comparable to that of E9.5 mouse embryos, although some cell types show greater or lesser progression. We chemically perturb WNT and BMP signaling in human RA-gastruloids and find that these signaling pathways regulate somite patterning and neural tube length, respectively, while genetic perturbation of the transcription factors PAX3 and TBX6 markedly compromises the formation of neural crest and somites/renal cells, respectively. Human RA-gastruloids complement other embryonic organoids in serving as a simple, robust and screenable model for decoding early human embryogenesis.
登录
查看更多内容
快速动力学技术在悬浮培养中将胸苷和 3-O-甲基葡萄糖转运至哺乳动物细胞中的应用
影响因子：
5.6
作者：
R. Wohlhueter;R. Marz;J. Graff;P. Plagemann
通讯作者：
P. Plagemann
L1210 细胞中甲氨蝶呤转运的不可逆抑制剂。
DOI：
10.1016/0005-2736(83)90267-5
发表时间：
1983
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
Henderson,GB;Montague-Wilkie,B
通讯作者：
Montague-Wilkie,B
网络热力学在抗癌药药理学计算机建模中的应用：甲氨蝶呤作用的网络模型作为综合示例。
影响因子：
13.5
作者：
J. White;D. Mikulecky
通讯作者：
D. Mikulecky
用 [3H] 甲氨蝶呤的 N-羟基琥珀酰亚胺酯处理，对 L1210 细胞的 5-甲基四氢叶酸/甲氨蝶呤转运蛋白进行亲和标记。
DOI：
--
发表时间：
1984
期刊：
The Journal of biological chemistry
影响因子：
--
作者：
Henderson,GB;Zevely,EM
通讯作者：
Zevely,EM
细胞、细胞器和囊泡中膜电位和 deltapH 的测量。
影响因子：
--
作者：
H. Rottenberg
通讯作者：
H. Rottenberg