| Expansion of Airway Basal Cells and Generation of Polarized Epithelium
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Author:
Date:
2018-06-05
[Abstract] Airway basal stem cells are the progenitor cells within the airway that exhibit the capacity to self-renew and give rise to multiple types of differentiated airway epithelial cells. This stem cell-derived epithelium displays organized architecture with functional attributes of the airway mucosa. A protocol has been developed to culture and expand human airway basal stem cells while preserving their stem cell properties and capacity for subsequent mucociliary differentiation. This achievement presents a previously unrealized opportunity to maintain a durable supply of progenitor cells derived from healthy donors to differentiate into human primary airway epithelium for cellular and molecular-based studies. Further, basal stem cells can be harvested from patients with a specific airway ...
[摘要] 气道基底干细胞是气道内的祖细胞，表现出自我更新的能力并产生多种类型的分化的气道上皮细胞。这种干细胞来源的上皮细胞显示出具有气道粘膜功能属性的有组织的结构。已经开发了一种方案来培养和扩展人气道基底干细胞，同时保持其干细胞特性和后续粘液分泌的能力。这项成就提供了一个以前未实现的机会，以保持源自健康供体的祖细胞的持久供应，以分化为用于基于细胞和分子的研究的人原发性气道上皮。此外，基底干细胞可以从患有特定气道疾病的患者（例如囊性纤维化）中收集，从而能够在适当的气道粘膜环境下研究疾病特异性细胞的潜在改变的行为。在这里，我们详细描述了一系列气道基底干细胞系列扩增的方案，以实现几乎无限制的气道基底细胞的生成，这些细胞可以储存并随时用于随后的培养和分化。此外，我们描述了气液基底干细胞在空气 - 液体界面处的可渗透Transwell过滤器上的培养和分化，以创建功能性粘膜睫毛伪分层极化气道上皮粘膜。
【背景】气道疾病建模和药物发现已经从在气液界面（ALI）的可渗透Transwell过滤器上生长的原代呼吸道上皮培养物的开发和使用中获益。与永生化细胞系相比，该模型具有几个优点，即原代上皮细胞可以分化成具有多种上皮细胞类型（包括纤毛，浆膜和基底细胞）的气道粘膜，并且它们的排列在体内是相当反映的蜂窝组织。主要的ALI模型表现出功能性微生理过程，包括跳动纤毛和分泌粘液的能力，这些特征在细胞系衍生的上皮单层中显着不存在。此外，原代细胞不依赖于人工永生化或转化，因为细胞系来源的上皮细胞确实存在，因此不受细胞系中可能发生的错误信号传导的阻碍，这可能会错误地表示气道上皮中发生的过程。尽管有这些显着的限制，永生化细胞系被广泛用于模拟和研究气道上皮细胞，因为原发性气道上皮细胞存在自己的一系列挑战。原代上皮细胞在传代数次后无法复制，必须连续收获并分离以完成每组研究。另外，改变或缺失感兴趣基因表达的分子生物学技术难以实现，并且与原代上皮细胞一起维持。这些缺点造成成本和技术障碍，阻碍了原发性ALI培养物的广泛使用，尽管它们在调查气道粘膜方面有明显优势。 ...
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| Ciliary Assembly/Disassembly Assay in Non-transformed Cell Lines
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Author:
Date:
2018-03-20
[Abstract] The primary cilium is a non-motile sensory organelle whose assembly and disassembly are closely associated with cell cycle progression. The primary cilium is elongated from the basal body in quiescent cells and is resorbed as the cells re-enter the cell cycle. Dysregulation of ciliary dynamics has been linked with ciliopathies and other human diseases. The in vitro serum-stimulated ciliary assembly/disassembly assay has gained popularity in addressing the functions of the protein-of-interest in ciliary dynamics. Here, we describe a well-tested protocol for transfecting human retinal pigment epithelial cells (RPE-1) and performing ciliary assembly/disassembly assays on the transfected cells.
[摘要] 主要纤毛是一种非运动感觉细胞器，其装配和拆卸与细胞周期进程密切相关。 初级纤毛在静止细胞中从基体拉长并随着细胞重新进入细胞周期而被吸收。 睫状动力失调与纤毛病和其他人类疾病有关。 体外血清刺激的睫状体装配/分解测定已经在解决睫状动力学中感兴趣的蛋白质的功能方面受到欢迎。 在这里，我们描述了转染人视网膜色素上皮细胞（RPE-1）和对转染细胞进行睫状体装配/分解测定的充分测试的方案。
【背景】初级纤毛是毛发样感觉细胞器，其在G 0 / G 1期出现，并且在细胞周期的S期之前分解（Tucker等， et al。，1979）。先前的研究已经证实，某些未转化的细胞类型（即，甚至是RPE-1细胞，3T3成纤维细胞和小鼠胚胎成纤维细胞[MEFs]）可以被饿死以诱导静止和睫状体形成。随后的血清再次添加触发双相睫状体吸收，其在刺激后2小时和24小时达到峰值（Tucker等人，1979; Li等人，2011） 。该现象为文献中常用的血清刺激的睫状体组装/分解测定奠定了基础，以鉴定参与睫状体组装和拆卸的蛋白质（Pugacheva等人，2007; ...
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| Dissection and Staining of Mouse Brain Ventricular Wall for the Analysis of Ependymal Cell Cilia Organization
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Author:
Date:
2016-03-20
[Abstract] In the developing and mature central nervous system (CNS) the ventricular lumen is lined by the neuroepithelium and ependymal, respectively. These ventricular epithelia perform important functions related to the development, morphogenesis and physiology of the brain. In the mature CNS, ependyma constitutes a barrier between brain parenchyma and cerebro- spinal fluid (CSF). The most prominent feature of the apical surface of ependymal cells is the presence of multiple motile cilia that extend towards the ventricular lumen. The beating of cilia ensures the circulation of the CSF and its impairment leads to hydrocephalus. For an effective CSF flow, ciliary beating must be coordinated at the level of individual cells and at the tissue level. This coordination is achieved through the precise ...
[摘要] 在发展中和成熟的中枢神经系统（CNS）中，心室腔分别由神经上皮和室管膜排列。这些心室上皮执行与脑的发育，形态发生和生理相关的重要功能。在成熟CNS中，室管膜构成脑实质和脑脊液（CSF）之间的屏障。室管膜细胞的顶面的最突出的特征是存在向心室腔延伸的多个运动性纤毛。纤毛的跳动确保CSF的循环，并且其损伤导致脑积水。对于有效的CSF流动，睫状细胞跳动必须在单个细胞水平和组织水平协调。这种协调是通过精确组织在室内平面内的纤毛定位来实现的。已经描述了关于室管膜细胞中纤毛的平面组织的两个主要特征（Mirzadeh等人，2010），并且它们都具有细胞和组织方面（Boutin等人 ，2014）。第一个，旋转极性，指睫毛跳动的方向。在细胞水平，所有纤毛在相同方向跳动（图1B，黑色箭头）。在组织水平，每个室管膜细胞协调其拍打的方向与相邻细胞的方向（图1C，灰色箭头）。第二个特征，翻译极性，对室管膜细胞是唯一的，是指簇中的纤毛聚集。在细胞水平，该簇相对于室管膜细胞的中心位移（图1B，红色箭头）。在组织水平，睫状簇的定位在相邻细胞之间协调（图1C）。在任一水平上改变任何这些极性都会损害CSF流动循环（Mirzadeh等人，2010; Boutin等人，2014; Guirao等人，/em，2010; Hirota等人，2010; ...
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