Morphogen-driven human iPSCs differentiation in 3D in vitro models of gastrulation is precluded by physical confinement
Morphogen-driven human iPSCs differentiation in 3D in vitro models of gastrulation is precluded by physical confinement
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物理限制阻止了形态发生素驱动的人 iPSC 在 3D 体外原肠胚形成模型中的分化
DOI：
10.1101/2023.03.29.534685
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Alsehli H
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Alsehli H
在人类早期发育过程中，原肠胚形成与谱系规范密切相关。在这些过程中，机械力和生化信号之间的相互作用尚不清楚。在这里，我们剖析了生化线索和物理限制对体外3D原肠胚模型的影响，该模型使用由人类诱导多能干细胞（hiPSCs）形成的球体。首先，我们比较了自由漂浮培养中自我更新和分化的培养基条件，并观察了有组织的三胚层的出现。在这些无限制培养中，BMP4暴露诱导SOX17的极化表达，并伴有球体伸长。然后，我们使用peg肽水凝胶对球体进行物理限制，观察到SOX17的表达显著降低，尽管使用随着时间的推移而软化的凝胶可以挽救SOX17的表达。我们的研究结合了高含量成像、合成水凝胶和hipscs衍生的早期发育模型，以确定导致胚层形状变化和出现的驱动因素。
In early human development, gastrulation is tightly associated with lineage specification. The interplay between mechanical forces and biochemical signals during these processes is poorly understood. Here, we dissect the effects of biochemical cues and physical confinement on a 3D in vitro model of gastrulation that uses spheroids formed from human induced pluripotent stem cells (hiPSCs). First, we compare self-renewing versus differentiating media conditions in free-floating cultures, and observe the emergence of organised tri-germ layers. In these unconfined cultures, BMP4 exposure induces polarised expression of SOX17 in conjunction with spheroid elongation. We then physically confine spheroids using PEG-peptide hydrogels and observe dramatically reduced SOX17 expression, albeit rescued if gels that soften over time are used instead. Our study combines high-content imaging, synthetic hydrogels and hiPSCs-derived models of early development to define the drivers causing changes in shape and emergence of germ layers.
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超高纵横比纳米柱增强人类胚胎干细胞向定形内胚层的分化
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
Camilla Holzmann Rasmussen;P. Reynolds;D. R. Petersen;Mattias Hansson;R. McMeeking;M. Dufva;N. Gadegaard
通讯作者：
N. Gadegaard
影响因子：
2.7
作者：
Arias, Alfonso Martinez;Marikawa, Yusuke;Moris, Naomi
通讯作者：
Moris, Naomi
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作者：
Boris Hennig
通讯作者：
Boris Hennig
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作者：
Chrisnandy, Antonius;Blondel, Delphine;Lutolf, Matthias P.
通讯作者：
Lutolf, Matthias P.
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作者：
Chen, Guokai;Gulbranson, Daniel R.;Hou, Zhonggang;Bolin, Jennifer M.;Ruotti, Victor;Probasco, Mitchell D.;Smuga-Otto, Kimberly;Howden, Sara E.;Diol, Nicole R.;Propson, Nicholas E.;Wagner, Ryan;Lee, Garrett O.;Antosiewicz-Bourget, Jessica;Teng, Joyce M. C.;Thomson, James A.
通讯作者：
Thomson, James A.