Immunofluorescent Detection of Two Thymidine Analogues (CldU and IdU) in Primary Tissue

Accurate measurement of cell division is a fundamental challenge in experimental biology that becomes increasingly complex when slowly dividing cells are ...

University of Pennsylvania-School of Medicine

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&#x589E;&#x957F;&#x548C;&#x6210;&#x4EBA;&#x7684; &beta; &#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x518D;&#x751F;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E0D;&#x6D89;&#x53CA;&#x4E13;&#x95E8;&#x7684;&#x7956;&#x7EC6;&#x80DE;&#x3002;

Cellular progenitors remain poorly characterized in many adult tissues, limited in part by the lack of unbiased techniques to identify progenitors and their progeny. To address this fundamental problem, we developed a novel DNA analog-based lineage-tracing technique to detect multiple rounds of cell division in vivo. Here, we apply this technique to determine the adult lineage mechanism of the insulin-secreting beta cells of pancreatic islets, an important unresolved question in diabetes research. As expected, gastrointestinal and skin epithelia involve specialized progenitors that repeatedly divide to give rise to postmitotic cells. In contrast, specialized progenitors do not contribute to adult beta cells, not even during acute beta cell regeneration. Instead, beta cells are the products of uniform self-renewal, slowed by a replication refractory period that prevents beta cells from immediately redividing. Our approach provides unbiased resolution of previously inaccessible developmental niches and can elucidate lineage mechanisms without candidate markers.

Growth and regeneration of adult beta cells does not involve specialized progenitors.

Prog&#xE9;niteurs cellulaires restent mal caract&#xE9;ris&#xE9;s en de nombreux tissus adultes, limit&#xE9;e en partie par le manque de techniques pour identifier les prog&#xE9;niteurs impartiales et de leur prog&#xE9;niture. Pour rem&#xE9;dier &#xE0; ce probl&#xE8;me fondamental, nous avons d&#xE9;velopp&#xE9; un nouvel ADN analogique bas&#xE9;e sur la lign&#xE9;e de tra&#xE7;age technique pour d&#xE9;tecter de multiples s&#xE9;ries de la division cellulaire in vivo. Ici, nous appliquons cette technique pour d&#xE9;terminer le m&#xE9;canisme de la lign&#xE9;e des adultes des cellules b&#xEA;ta qui s&#xE9;cr&#xE8;tent l&#x26;#39;insuline d&#x26;#39;&#xEE;lots pancr&#xE9;atiques, une question importante non r&#xE9;solue dans les recherche sur le diab&#xE8;te. Comme pr&#xE9;vu, gastro-intestinal et la peau &#xE9;pith&#xE9;liums impliquent prog&#xE9;niteurs sp&#xE9;cialis&#xE9;es qui divisent &#xE0; plusieurs reprises pour donner naissance &#xE0; des cellules post-mitotiques. En revanche, les prog&#xE9;niteurs sp&#xE9;cialis&#xE9;s ne contribuent pas &#xE0; des cellules b&#xEA;ta adultes, m&#xEA;me pas lors de la r&#xE9;g&#xE9;n&#xE9;ration des cellules b&#xEA;ta aigu&#xEB;. Au lieu de cela, les cellules b&#xEA;ta sont les produits de l&#x26;#39;uniforme d&#x26;#39;auto-renouvellement, ralentie par une p&#xE9;riode r&#xE9;fractaire qui emp&#xEA;che la r&#xE9;plication des cellules b&#xEA;ta &#xE0; partir imm&#xE9;diatement redivision. Notre approche fournit une r&#xE9;solution biais&#xE9;e de niches de d&#xE9;veloppement jusque-l&#xE0; inaccessibles et peuvent &#xE9;lucider les m&#xE9;canismes lign&#xE9;e sans marqueurs candidats.

La croissance et r&#xE9;g&#xE9;n&#xE9;ration des cellules b&#xEA;ta adultes ne comporte pas prog&#xE9;niteurs sp&#xE9;cialis&#xE9;es

Zellul&auml;re Vorl&auml;uferzellen bleiben schlecht gekennzeichnet in vielen Erwachsenen Geweben, teilweise durch das Fehlen von unvoreingenommene Verfahren zum Identifizieren von Vorfahren und Nachkommen beschr&auml;nkt. Um dieses Grundproblem zu l&ouml;sen, entwickelten wir eine neue DNA-Analog-basierte Herkunfts-Ablaufverfolgung Technik um mehrere Runden der Zellteilung in-vivo zu erkennen. Hier wenden wir diese Technik, um zu bestimmen, den Erwachsenen-Linie-Mechanismus der die Insulin-sezernierende Beta-Zellen des Pankreas Inseln, eine wichtige ungel&ouml;ste Frage in der Diabetesforschung. Wie erwartet, umfassen gastrointestinale und Haut Epithelien spezialisierte Vorl&auml;uferzellen, die immer wieder trennen, um postmitotischen Zellen hervorrufen. Im Gegensatz dazu tragen spezialisierte Vorfahre nicht zu Erwachsenen Beta-Zellen, auch nicht w&auml;hrend akuter Beta Zellregeneration. Stattdessen Betazellen sind die Produkte der einheitlichen Selbsterneuerung, durch eine Replikation refrakt&auml;re Phase, die verhindert, dass die Beta-Zellen sofort Bereiche verlangsamt. Unser Ansatz bietet unvoreingenommene Aufl&ouml;sung von zuvor unzug&auml;nglichen Entwicklungsst&ouml;rungen Nischen und Linie Mechanismen ohne Kandidat Marker erhellen kann.

Wachstum und Regeneration von Erwachsenen Beta-Zellen nicht mit spezialisierte Vorl&auml;uferzellen.

Progenitori cellulari rimangono scarsamente caratterizzati in molti tessuti adulti, limitati in parte dalla mancanza di tecniche imparziale per identificare i progenitori e loro progenie. Per risolvere questo problema fondamentale, abbiamo sviluppato una romanzo DNA analogiche lineage-analisi tecnica per rilevare pi&ugrave; cicli di divisione cellulare in vivo. Qui, noi applichiamo questa tecnica per determinare il meccanismo di adulti lineage delle cellule beta delle isole pancreatiche, che secernono insulina un&#39;importante questione irrisolta nella ricerca sul diabete. Come previsto, epitelio gastrointestinale e della pelle comporta progenitori specializzati che ripetutamente si dividono per dare origine a cellule postmitotic. Al contrario, progenitori specializzati non contribuiscono all&#39;adulte le cellule beta, nemmeno durante la rigenerazione delle cellule beta acuta. Invece, le cellule beta sono i prodotti di auto-rinnovamento uniforme, rallentato da un periodo refrattario replica che impedisce alle cellule beta di redividing immediatamente. Il nostro approccio offre risoluzione imparziale di nicchie developmental precedentemente inaccessibili e pu&ograve; delucidare i meccanismi di lignaggio senza marcatori candidati.

Crescita e la rigenerazione delle cellule beta adulte non comporta progenitori specializzati.

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Progenitores celulares siendo mal caracterizado en muchos tejidos adultos, limitada en parte por la falta de t&#xE9;cnicas de opiniones para identificar progenitores y su progenie. Para hacer frente a este problema fundamental, hemos desarrollado un nuevo ADN anal&#xF3;gico basado en el linaje de trazado de la t&#xE9;cnica para la detecci&#xF3;n de m&#xFA;ltiples rondas de divisi&#xF3;n celular in vivo. En este caso, se aplica esta t&#xE9;cnica para determinar el mecanismo de linaje de los adultos de las c&#xE9;lulas beta secretoras de insulina de los islotes pancre&#xE1;ticos, una pregunta importante sin resolver en la investigaci&#xF3;n de la diabetes. Como era de esperar, el epitelio gastrointestinal y la piel implican progenitores especializados que en repetidas ocasiones se dividen para dar lugar a c&#xE9;lulas postnatales. En contraste, los progenitores especializados no contribuyen a las c&#xE9;lulas beta adultas, ni siquiera durante la regeneraci&#xF3;n de las c&#xE9;lulas beta aguda. En cambio, las c&#xE9;lulas beta son los productos de uniforme de auto-renovaci&#xF3;n, frenado por un per&#xED;odo refractario que impide la replicaci&#xF3;n de las c&#xE9;lulas beta a partir de inmediato redividing. Nuestro enfoque ofrece una resoluci&#xF3;n imparcial de los nichos de desarrollo que antes eran inaccesibles y pueden dilucidar los mecanismos de linaje sin marcadores candidatos.

Geneva M. Stein

University of Pennsylvania-School of Medicine

Immunofluorescent Detection of Two Thymidine Analogues (CldU and IdU) in Primary Tissue