PI3K mediated electrotaxis of embryonic and adult neural progenitor cells in the presence of growth factors.
PI3K mediated electrotaxis of embryonic and adult neural progenitor cells in the presence of growth factors.
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DOI：
10.1016/j.expneurol.2010.11.002
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发表时间：
2011-01
影响因子：
5.3
通讯作者：
Song, Bing
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Meng, Xiaoting;Arocena, Miguel;Penninger, Josef;Gage, Fred H.;Zhao, Min;Song, Bing
正确引导神经祖细胞（NPC）的迁移对于中枢神经系统（CNS）的发育和修复至关重要。电场 (EF) 引导的迁移（趋电性）已在许多细胞类型中观察到。我们在此报告，在生理量级的应用 EF 中，胚胎和成人 NPC 显示出明显的趋电性，这取决于 PI3K/Akt 通路。离体研究也证明了趋电性，即当用 EF 处理时，移植的 NPC 在器官型脊髓切片模型中定向向阴极迁移。磷酸肌醇 3-激酶 (PI3K) 的遗传破坏或药理学抑制会损害趋电性，而 EF 暴露会以生长因子依赖性方式增加 Akt 磷酸化，并增加磷脂酰肌醇 3,4,5-三磷酸 (PIP3) 水平。 EF 治疗还诱导 PIP3、生长因子受体和肌动蛋白细胞骨架的不对称重新分布。胚胎和成人 NPC 的趋电性都需要表皮生长因子 (EGF) 和成纤维细胞生长因子 (FGF)。我们的结果证明了 PI3K/Akt 通路在 EF 和生长因子驱动的 NPC 定向迁移中的重要性，并强调了 EF 在 CNS 修复治疗中增强对各种 NPC 群体的指导的潜力。
Correct guidance of the migration of neural progenitor cells (NPCs) is essential for the development and repair of the central nervous system (CNS). Electric field (EF)-guided migration, electrotaxis, has been observed in many cell types. We report here that, in applied EFs of physiological magnitude, embryonic and adult NPCs show marked electrotaxis, which is dependent on the PI3K/Akt pathway. The electrotaxis was also evidenced by ex vivo investigation that transplanted NPCs migrated directionally towards cathode in organotypic spinal cord slice model when treated with EFs. Genetic disruption or pharmacological inhibition of phosphoinositide 3-kinase (PI3K) impaired electrotaxis, whereas EF exposure increased Akt phosphorylation in a growth factor-dependent manner and increased phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate (PIP3) levels. EF treatments also induced asymmetric redistribution of PIP3, growth factor receptors, and actin cytoskeleton. Electrotaxis in both embryonic and adult NPCs requires epidermal growth factor (EGF) and fibroblast growth factor (FGF). Our results demonstrate the importance of the PI3K/Akt pathway in directed migration of NPCs driven by EFs and growth factors and highlight the potential of EFs to enhance the guidance of various NPC populations in CNS repair therapies.
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