معلومة

2.4: التجديد - علم الأحياء

2.4: التجديد - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

التجديد هو القدرة على استبدال أجزاء الجسم المفقودة أو التالفة. تختلف هذه القدرة بشكل كبير بين الكائنات الحية.

النباتات

يمكن للنباتات تجديد جميع أجزاء الجسم من الخلايا السليفة. يمكن قطع العديد من الأشجار ، على سبيل المثال ، من الأرض ، وفي الوقت المناسب ، تظهر البراعم على هوامش الجذع. يستمر هذا في تطوير سيقان وأوراق وأزهار جديدة. في المختبر ، يمكن أن تتطور نباتات كاملة من كتلة من الخلايا غير المتمايزة تنمو في المزرعة.

الشكل ( PageIndex {i} ): نبات جزر تمت زراعته في مختبر بإذن من Roy De Carava و Scientific American

على سبيل المثال ، عندما تنمو خلية جذرية جزرة متباينة تمامًا في وسط زراعة مناسب ، تبدأ في الانقسام بشكل متكرر ، وتفقد بنيتها المتمايزة أثناء قيامها بذلك. ثم يبدأ نسله في التمايز ، وفي النهاية يشكلون جميع أعضاء نبات الجزر الناضج. تُظهر الصورة أعلاه نبات جزرة نما في دورق من خلايا جذرية متباينة تمامًا تم عزلها وتحريضها للخضوع للانقسام.

الحيوانات اللافقارية

الإسفنج

يمكن للإسفنج أن يجدد الكائن الحي بأكمله من مجرد تكتل لخلاياهم.

العدار

يمكن لهذا الطائر أيضًا تجديد جسمه بالكامل من الخلايا. الخلايا التي تقوم بهذه المهمة هي الخلايا الجذعية الكاملة المقيمين في جسم الحيوان.

مستورقات

الشكل ( PageIndex {i} ): تجديد دوجيسيا ودوجيسيا

عندما يتم قطع رأس بعض أنواع الديدان المفلطحة (يسار) ، يمكنها تجديد رأس جديد. يمكن لمبتوري الأطراف المزدوجة تجديد رأس جديد على السطح الأمامي وذيل جديد على السطح الخلفي (على اليمين). يفعلون ذلك عن طريق تكاثر وتمايز الخلايا الجذعية متعددة القدرات (تسمى الأرومات الحديثة) التي تحتفظ بها في جسمها طوال حياتها.

كيف تعرف الخلايا ما إذا كانت ستتطور إلى رأس أم ذيل؟ بفضل السهولة التي يمكن بها القضاء على الجينات الفردية عن طريق تداخل الحمض النووي الريبي (RNAi) ، فقد ثبت أن إشارات Wnt / β-catenin تملي مكان شكل الرأس والذيل.

  • يؤدي حظر إشارات Wnt / β-catenin بواسطة RNAi إلى تكوين رأس حيث يجب أن يكون الذيل (ينتج حيوانًا برأسين) أثناء
  • يؤدي حجب جزء من مركب تحلل الكاتينين (وبالتالي تعزيز المسار) إلى نمو الذيل حيث يجب أن يتطور الرأس (ينتج حيوانًا ثنائي الذيل).

وهكذا يبدو أن المسار الافتراضي من الأرومات الجديدة هو تجديد الرأس. في الحيوان المبتور أ الانحدار تمتد إشارات Wnt / β-catenin من أعلى في الجزء الخلفي - مما يؤدي إلى تكوين الذيل - وتتناقص باتجاه الأمام حتى لا يتم منع المسار الافتراضي ويمكن أن يتشكل الرأس.

نجوم البحر (المعروف أيضًا باسم "نجم البحر")

الشكل ( PageIndex {i} ): نجم البحر يجدد ذراعه بإذن من الدكتور تشارلز والكوت

يمكن لشوكيات الجلد هذه تجديد الكائن الحي بأكمله من ذراع واحدة والقرص المركزي. لقد قرأت أنه في وقت من الأوقات اعتاد صيادو المحار تجريف نجوم البحر من أحواضهم ، وتقطيعها على أمل قتلها ، ثم تفريغ أجزائها مرة أخرى في البحر. وسرعان ما اكتشفوا لحزنهم القوى الرائعة لتجديد هذه الحيوانات.

الفقاريات

نيوت وسمندر

الشكل ( PageIndex {i} ): السمندر

يمكن لهذه البرمائيات تجديد الذيل والساقين وحتى العيون المفقودة. تتجلى هذه القدرة الرائعة بشكل خاص في مرحلة اليرقات. لهذا السبب ، يعتبر السلمندر اليرقي هو المفضل لإجراء البحوث حول التجدد. على سبيل المثال ، يؤدي قطع ذيل السمندل اليرقي إلى بدء تسلسل الأحداث التالي:

  • تنمو طبقة من خلايا البشرة وتغطي الجذع.
  • كتلة من الخلايا غير المتمايزة - تسمى مأرمة - يتطور فقط في الأسفل.
  • تتشكل العضلات والغضاريف في الذيل الذي يعاد نموه.
  • ينمو الحبل الظهري والحبل الشوكي في الذيل الذي ينمو مجددًا.
  • بعد بضعة أسابيع ، يكتمل ذيل جديد كامل الوظائف وصحيح من الناحية التشريحية.

الآلية

لسنوات ، كان من غير الواضح ما إذا كان هذا التجديد يعتمد على

  • مجموعة من الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي استقرت في جسم الحيوان المعدة لمثل هذا الحدث (كما يحدث في الهيدرا) أو
  • ال عدم التمايز من الخلايا المتخصصة ، على سبيل المثال خلايا العضلات والغضاريف في الجذع.

يبدو أن الجواب كلاهما.

  • تهاجر الخلايا الجذعية في الحبل الشوكي إلى الذيل المعاد نموه وتتمايز إلى عدة أنواع من الخلايا ، بما في ذلك العضلات والغضاريف. على الرغم من أن الخلايا الجذعية هي أديم ظاهر ، إلا أنها قادرة على التطور إلى أديم متوسط.
  • تهاجر خلايا العضلات في الجذع إلى المأرمة أثناء
    • إعادة الدخول في دورة الخلية لإنتاج آلاف المتحدرين ؛
    • عدم التمايز كما يفعلون ذلك ؛ أي أنها تفقد البروتينات المميزة ، وما إلى ذلك من خلايا العضلات.
  • على الرغم من عدم وجود أي علامة على الذيل حتى الآن ، إلا أن نمطه النهائي يتم إنشاؤه خلال هذه العملية لأنه إذا تمت إزالة المأرمة وزرعها في مكان آخر ، فستستمر في عملية تجديد الذيل.
  • أخيرًا ، تتمايز خلايا البلاستيما إلى جميع أنواع الخلايا - العصب والعضلات والغضاريف والجلد - المستخدمة في بناء الذيل المتجدد.

الثدييات

لا نتمنى أن تكون لدينا نفس قوى التجديد التي يتمتع بها السلمندر: القدرة على تجديد الحبل الشوكي المقطوع أو تنمية قلب جديد! لكن لسوء الحظ ، لا يمكننا ذلك. يمكننا تجديد بعض الجلد وكمية كبيرة من الكبد وأطراف أصابع اليدين والقدمين. ولكن ذلك حول هذا الموضوع. لا يُعرف سبب محدوديتنا (ولكنه موضوع بحث مكثف). الكثير من الإثارة المحيطة بالبحوث حول الخلايا الجذعية هي بسبب الأمل في أنها قد توفر وسيلة لإعادة نمو الأنسجة التالفة أو المفقودة أو حتى الأعضاء.

على عكس الموقف الذي يبدو أنه ينطبق على السمندل ، لا يبدو أن عدم التفرقة بين الخلايا المتخصصة يلعب دورًا في تكوين مأرمة في الفئران. بدلاً من ذلك ، تتطور الأنسجة المختلفة - البشرة وبصيلات الشعر والغدد العرقية والخلايا العصبية (جميع الأديم الظاهر) والعضلات والعظام والأوتار والأوعية الدموية (الأديم المتوسط) - التي تشارك في تجديد طرف إصبع فأر مبتور (إصبع أو إصبع) من مجموعة متنوعة من الخلايا الجذعية "البالغة" في الجذع والتي تحتفظ بإمكانياتها التنموية المحدودة. يمكنك أن تقرأ عن الدليل على ذلك في Rinkevich، Y.، وآخرون., طبيعة سجية, 476، 409-413 (25 أغسطس 2011).

التحكم الجيني في التجدد

تم العثور على عدد من الجينات المتورطة في التجديد. واحدة من أقوى هذه هي Wnt.

  • حقن العوامل (مثل جزيئات الحمض النووي الريبي المضادة للترسبات) التي تتداخل مع مسار Wnt / β-catenin
    • يمنع تجدد الأطراف في السمندل ، وكما رأينا أعلاه ،
    • يعزز تكوين الرأس في تجديد مستورقات ، بينما
  • حقن العوامل التي تعزز مسار Wnt / β-catenin
    • تمكين الكتاكيت (التي ، مثل الثدييات ، عادة غير قادرة على تجديد الأطراف) لتجديد جناح ؛
    • بالإضافة إلى تمكين مستوي متجدد لتشكيل ذيل حيث يجب أن يذهب الرأس.

2.4: التجديد - علم الأحياء

يتم توفير جميع المقالات المنشورة بواسطة MDPI على الفور في جميع أنحاء العالم بموجب ترخيص وصول مفتوح. لا يلزم الحصول على إذن خاص لإعادة استخدام كل أو جزء من المقالة المنشورة بواسطة MDPI ، بما في ذلك الأشكال والجداول. بالنسبة للمقالات المنشورة بموجب ترخيص Creative Common CC BY ذي الوصول المفتوح ، يجوز إعادة استخدام أي جزء من المقالة دون إذن بشرط الاستشهاد بالمقال الأصلي بوضوح.

تمثل الأوراق الرئيسية أكثر الأبحاث تقدمًا مع إمكانات كبيرة للتأثير الكبير في هذا المجال. يتم تقديم الأوراق الرئيسية بناءً على دعوة فردية أو توصية من قبل المحررين العلميين وتخضع لمراجعة الأقران قبل النشر.

يمكن أن تكون ورقة الميزات إما مقالة بحثية أصلية ، أو دراسة بحثية جديدة جوهرية غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات أو المناهج ، أو ورقة مراجعة شاملة مع تحديثات موجزة ودقيقة عن آخر التقدم في المجال الذي يراجع بشكل منهجي التطورات الأكثر إثارة في العلم. المؤلفات. يوفر هذا النوع من الأوراق نظرة عامة على الاتجاهات المستقبلية للبحث أو التطبيقات الممكنة.

تستند مقالات اختيار المحرر على توصيات المحررين العلميين لمجلات MDPI من جميع أنحاء العالم. يختار المحررون عددًا صغيرًا من المقالات المنشورة مؤخرًا في المجلة ويعتقدون أنها ستكون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمؤلفين أو مهمة في هذا المجال. الهدف هو تقديم لمحة سريعة عن بعض الأعمال الأكثر إثارة المنشورة في مجالات البحث المختلفة بالمجلة.


يحدد عالم المختبر البيولوجي MDI الإشارات الأساسية للتجديد

مرفأ بار ، رئيسي & # 8212 يمكن للعديد من السمندل بسهولة تجديد أحد الأطراف المفقودة ، لكن الثدييات البالغة ، بما في ذلك البشر ، لا تستطيع ذلك. لماذا هذا هو الحال هو لغز علمي أذهل مراقبي العالم الطبيعي لآلاف السنين.

الآن ، اقترب فريق من العلماء بقيادة جيمس جودوين ، دكتوراه ، من مختبر MDI البيولوجي في بار هاربور ، مين ، من حل هذا اللغز باكتشاف الاختلافات في الإشارات الجزيئية التي تعزز التجدد في إبسولوتل. ، سمندل عالي التجدد ، بينما يحجبه في الفأر البالغ ، وهو من الثدييات ذات القدرة التجديدية المحدودة.

قال هيرمان هالر ، دكتوراه في الطب ، رئيس المؤسسة: "اعتمد العلماء في مختبر MDI البيولوجي على علم الأحياء المقارن لاكتساب نظرة ثاقبة على صحة الإنسان منذ تأسيسه في عام 1898". "الاكتشافات التي مكنتها دراسات جيمس جودوين المقارنة في إبسولوتل والفأر هي دليل على أن فكرة التعلم من الطبيعة صالحة اليوم كما كانت قبل أكثر من مائة وعشرين عامًا."

بدلاً من تجديد أجزاء الجسم المفقودة أو المصابة ، عادةً ما تشكل الثدييات ندبة في موقع الإصابة. نظرًا لأن الندبة تخلق حاجزًا ماديًا أمام التجدد ، فقد ركزت الأبحاث في الطب التجديدي في مختبر MDI البيولوجي على فهم سبب عدم تشكل إبسولوتل ندبة - أو لماذا لا تستجيب للإصابة بنفس الطريقة التي يستجيب بها الفأر والثدييات الأخرى.

قال جودوين: "يُظهر بحثنا أن البشر لديهم إمكانات غير مستغلة للتجديد". "إذا تمكنا من حل مشكلة تكوين الندبة ، فقد نتمكن من إطلاق العنان لإمكانات التجدد الكامنة لدينا. لا تترك الندبات ندوبًا ، وهو ما يسمح بحدوث التجدد. ولكن بمجرد تشكل الندبة ، تنتهي اللعبة من حيث التجديد. إذا تمكنا من منع الندوب لدى البشر ، فيمكننا تحسين نوعية الحياة لكثير من الناس. "

إبسولوتل كنموذج للتجديد

إبسولوتل ، السمندل المكسيكي الذي انقرض الآن في البرية ، هو النموذج المفضل في أبحاث الطب التجديدي بسبب وضعه الفريد من نوعه باعتباره بطل الطبيعة للتجديد. في حين أن معظم السمندل لديها بعض القدرة على التجدد ، يمكن أن يجدد إبسولوتل أي جزء من الجسم تقريبًا ، بما في ذلك الدماغ والقلب والفكين والأطراف والرئتين والمبيض والحبل الشوكي والجلد والذيل وأكثر من ذلك.

نظرًا لأن أجنة الثدييات وصغارها لديهم القدرة على التجدد - على سبيل المثال ، يمكن للأطفال الرضع تجديد أنسجة القلب ويمكن للأطفال تجديد أنامل الأصابع - فمن المحتمل أن تحتفظ الثدييات البالغة بالشفرة الجينية للتجديد ، مما يزيد من احتمالية تطوير العلاجات الصيدلانية لتشجيع البشر. لتجديد الأنسجة والأعضاء المفقودة بسبب المرض أو الإصابة بدلاً من تكوين ندبة.

في بحثه الأخير ، قارن جودوين الخلايا المناعية المسماة البلاعم في إبسولوتل بتلك الموجودة في الفأر بهدف تحديد الجودة في أكولوتل الضامة التي تعزز التجدد. يعتمد البحث على دراسات سابقة وجد فيها جودوين أن الضامة ضرورية للتجديد: عندما تنضب ، تشكل إبسولوتل ندبة بدلاً من أن تتجدد ، تمامًا مثل الثدييات.

وجد البحث الأخير أنه على الرغم من أن إشارات البلاعم في إبسولوتل والفأر كانت متشابهة عندما تعرضت الكائنات الحية لمسببات الأمراض مثل البكتيريا والفطريات والفيروسات ، عندما يتعلق الأمر بالتعرض للإصابة ، كانت قصة مختلفة: إشارة البلاعم في شجع إبسولوتل على نمو أنسجة جديدة بينما عزز ذلك في الفأر التندب.

تم نشر الورقة البحثية بعنوان "إشارات TLR المميزة في استجابة السلمندر لتلف الأنسجة" مؤخرًا في مجلة Developmental Dynamics. بالإضافة إلى جودوين ، يشمل المؤلفون نادية روزنتال ، دكتوراه ، من مختبر جاكسون ريان دوبوك وكاتيا إي. علم الأمراض في فيينا ، النمسا.

كان جودوين ، الذي يحمل موعدًا مشتركًا مع مختبر جاكسون ، مرتبطًا سابقًا بـ ARMI و Rosenthal هو المدير المؤسس لـ ARMI. لدى مختبر MDI البيولوجي و ARMI اتفاقية شراكة لتعزيز البحث والتعليم حول التجديد وتطوير علاجات جديدة لتحسين صحة الإنسان.

على وجه التحديد ، ذكرت الورقة أن استجابة الإشارات لفئة من البروتينات تسمى المستقبلات الشبيهة بالحصيلة (TLRs) ، والتي تسمح للبلاعم بالتعرف على تهديد مثل العدوى أو إصابة الأنسجة والحث على استجابة مؤيدة للالتهابات ، كانت "متباينة بشكل غير متوقع" ردا على إصابة في إبسولوتل والفأر. يوفر هذا الاكتشاف نافذة مثيرة للاهتمام في الآليات التي تحكم التجديد في إبسولوتل.

القدرة على `` سحب أذرع التجديد ''

يمكن أن يؤدي اكتشاف مسار إشارات بديل متوافق مع التجديد في النهاية إلى علاجات الطب التجديدي للبشر. على الرغم من أن إعادة نمو أحد الأطراف البشرية قد لا تكون واقعية على المدى القصير ، إلا أن هناك فرصًا كبيرة للعلاجات التي تعمل على تحسين النتائج السريرية في الأمراض التي يلعب فيها التندب دورًا رئيسيًا في علم الأمراض ، بما في ذلك أمراض القلب والكلى والكبد والرئة.

قال جودوين: "نحن نقترب أكثر من فهم كيف تستعد البلاعم إبسولوتل للتجدد ، الأمر الذي سيقربنا أكثر من القدرة على سحب أذرع التجديد في البشر". "على سبيل المثال ، أتخيل أن أكون قادرًا على استخدام هيدروجيل موضعي في موقع الجرح الذي يتم ربطه بمُعدِّل يغير سلوك الضامة البشرية ليكون أكثر شبهاً بسلوك إبسولوتل."

اختار جودوين ، وهو متخصص في علم المناعة ، فحص وظيفة الجهاز المناعي في التجدد بسبب دوره في تحضير الجرح للإصلاحات كمكافئ للمستجيب الأول في موقع الإصابة. يفتح بحثه الأخير الباب أمام مزيد من رسم الخرائط للعقد الحرجة في مسارات إشارات TLR التي تنظم البيئة المناعية الفريدة التي تتيح تجديد إبسولوتل وإصلاح خالٍ من الندوب.

يتم دعم أبحاث جودوين من خلال جائزة التطوير المؤسسي (IDeA) من المعهد الوطني للعلوم الطبية العامة التابع للمعاهد الوطنية للصحة بموجب أرقام المنحة P20GM103423 و P20GM104318 إلى المختبر البيولوجي في MDI. يتم دعم ARMI من خلال المنح المقدمة من حكومة ولاية فيكتوريا ، أستراليا. تم دعم دراسات الفئران من قبل الصناديق المؤسسية لمختبر جاكسون.

حول مختبر MDI البيولوجي

نهدف إلى تحسين صحة الإنسان والفترة الصحية من خلال الكشف عن الآليات الأساسية لإصلاح الأنسجة والشيخوخة والتجديد ، وترجمة اكتشافاتنا لصالح المجتمع وتطوير الجيل القادم من القادة العلميين. لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة mdibl.org.

تنصل: AAAS و EurekAlert! ليست مسؤولة عن دقة النشرات الإخبارية المرسلة إلى EurekAlert! من خلال المؤسسات المساهمة أو لاستخدام أي معلومات من خلال نظام EurekAlert.


تعرف على المزيد: نظام غذائي يحاكي الصيام

  • تمكّن النظام الغذائي منخفض السعرات الحرارية الشبيه بالصيام ، بالإضافة إلى العلاج الكيميائي ، الجهاز المناعي من التعرف على خلايا سرطان الجلد والثدي وقتلها ، وفقًا لدراسة جديدة بقيادة جامعة جنوب كاليفورنيا على الفئران.
  • تتزايد الأدلة على أن النظام الغذائي الذي يحاكي آثار الصيام له فوائد صحية تتجاوز فقدان الوزن ، حيث أشارت دراسة جديدة بقيادة جامعة جنوب كاليفورنيا إلى أنه قد يقلل من أعراض التصلب المتعدد.

الدراسة لها آثار كبيرة على الشيخوخة الصحية ، حيث يساهم انخفاض جهاز المناعة في زيادة التعرض للمرض مع تقدم العمر. من خلال تحديد كيفية دورات الصيام الطويلة - فترات عدم تناول الطعام لمدة يومين إلى أربعة أيام في المرة الواحدة على مدار ستة أشهر - تقتل الخلايا المناعية القديمة والمتضررة وتوليد خلايا جديدة ، فإن البحث له أيضًا آثار على تحمل العلاج الكيميائي ولأولئك الذين يعانون من مجموعة واسعة من أوجه القصور في جهاز المناعة ، بما في ذلك اضطرابات المناعة الذاتية.

قال المؤلف المقابل فالتر لونغو ، أستاذ Edna M. Jones لعلم الشيخوخة والعلوم البيولوجية في USC Davis School of علم الشيخوخة ومدير معهد USC Longevity. لونغو لديه موعد مشترك في كلية الآداب والفنون والعلوم بجامعة جنوب كاليفورنيا دورنسيف.

قال لونغو: "عندما تتضور جوعًا ، يحاول النظام توفير الطاقة ، وأحد الأشياء التي يمكنه القيام بها لتوفير الطاقة هو إعادة تدوير الكثير من الخلايا المناعية غير الضرورية ، خاصة تلك التي قد تتضرر". "ما بدأنا نلاحظه في كل من عملنا البشري والحيواني هو أن عدد خلايا الدم البيضاء ينخفض ​​مع الصيام لفترات طويلة. ثم عندما تعيد التغذية ، تعود خلايا الدم. لذلك بدأنا في التفكير ، حسنًا ، من أين أتت؟ "

دورات الصيام

يجبر الصيام المطول الجسم على استخدام مخازن الجلوكوز والدهون والكيتونات ، ولكنه أيضًا يكسر جزءًا كبيرًا من خلايا الدم البيضاء. ويشبه لونغو التأثير بإضاءة طائرة من الحمولة الزائدة.

خلال كل دورة من فترات الصيام ، يؤدي استنفاد خلايا الدم البيضاء إلى إحداث تغييرات تؤدي إلى تجديد الخلايا الجذعية لخلايا جهاز المناعة الجديدة. على وجه الخصوص ، قلل الصيام المطول من إنزيم PKA ، وهو تأثير اكتشفه فريق Longo سابقًا لإطالة العمر في الكائنات الحية البسيطة والذي تم ربطه في أبحاث أخرى بتنظيم التجديد الذاتي للخلايا الجذعية وتعدد القدرات - أي إمكانية حدوث خلية واحدة لتتطور إلى العديد من أنواع الخلايا المختلفة. كما أدى الصيام لفترات طويلة إلى خفض مستويات IGF-1 ، وهو هرمون عامل النمو الذي ربطه Longo وآخرون بالشيخوخة وتطور الورم وخطر الإصابة بالسرطان.

"PKA هو الجين الرئيسي الذي يجب إيقافه حتى تتحول هذه الخلايا الجذعية إلى الوضع التجديدي. وأوضح لونغو ، أنه يعطي موافقًا للخلايا الجذعية للمضي قدمًا والبدء في التكاثر وإعادة بناء النظام بأكمله ، مشيرًا إلى إمكانات التطبيقات السريرية التي تحاكي آثار الصيام لفترات طويلة لتجديد شباب الجهاز المناعي. "والخبر السار هو أن الجسم تخلص من أجزاء الجهاز التي قد تكون تالفة أو قديمة ، والأجزاء غير الفعالة ، أثناء الصيام. الآن ، إذا بدأت بنظام تضرر بشدة بسبب العلاج الكيميائي أو الشيخوخة ، يمكن لدورات الصيام أن تولد ، حرفياً ، نظاماً مناعة جديدًا ".

كما أن الصيام المطول يحمي من السمية في تجربة سريرية تجريبية حيث صام مجموعة صغيرة من المرضى لمدة 72 ساعة قبل العلاج الكيميائي ، مما يوسع نطاق أبحاث Longo السابقة المؤثرة.

"بينما ينقذ العلاج الكيميائي الأرواح ، فإنه يتسبب في أضرار جانبية كبيرة لجهاز المناعة. تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن الصيام قد يخفف من بعض الآثار الضارة للعلاج الكيميائي "، قالت المؤلفة المشاركة تانيا دورف ، الأستاذة المساعدة للطب السريري في مركز ومستشفى السرطان الشامل بجامعة جنوب كاليفورنيا في نوريس. "هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات السريرية ، ويجب إجراء أي تدخل غذائي من هذا القبيل فقط تحت إشراف الطبيب."

قال لونغو ، الذي يعمل مختبره حاليًا على إجراء مزيد من الأبحاث حول التدخلات الغذائية الخاضعة للرقابة وتجديد الخلايا الجذعية في كل من الحيوان والحيوان الدراسات السريرية.

تم دعم الدراسة من قبل المعهد الوطني للشيخوخة التابع للمعاهد الوطنية للصحة (أرقام المنحة AG20642 ، AG025135 ، P01AG34906). تم دعم التجربة السريرية من قبل مؤسسة V والمعهد الوطني للسرطان التابع للمعاهد الوطنية للصحة (P30CA014089).

كان Chia Wei-Cheng من USC Davis هو المؤلف الأول للدراسة. جريجور آدامز وشياوينج زو وبن لام من مركز Eli and Edythe الواسع للطب التجديدي وأبحاث الخلايا الجذعية في USC Laura Perin وستيفانو دا ساكو من معهد سابان للأبحاث في مستشفى الأطفال في لوس أنجلوس مين وي من USC Davis Mario Mirisola من الجامعة من باليرمو دورف وديفيد كوين من كلية كيك للطب في جامعة جنوب كاليفورنيا وجون كوبشيك من جامعة أوهايو كانا مؤلفين مشاركين للدراسة.

المزيد من القصص حول: النظام الغذائي ، الخلايا الجذعية


في المختبر التجديد ، إمكانات مضادات الأكسدة ، وتحليل الإخلاص الوراثي لـ Asystasia gangetica (ل.) تي أندرسون

بروتوكول فعال لتجديد النبات عبر تم تطوير تكوين الأعضاء المباشر وغير المباشر من إإكسبلنتس أوراق Asystasia gangetica (إل.) ، المزروعة على وسط Murashige و Skoog (MS) مع تراكيز مختلفة ومجموعات من الأوكسين والسيتوكينين. أنتج ما يقرب من 86٪ من النباتات المستأصلة براعم مباشرة على وسط MS تحتوي على 0.5 مجم لتر -1 6 بنزيل أدينين (BA) و 10 ميكروغرام لتر -1 Triacontanol (TRIA) بحد أقصى 4.82 ± 0.29 براعم لكل قطعة ورقة. لإنتاج نباتات صغيرة بوساطة الكالس (غير مباشر) ، تم تحفيز الكالس بشكل أساسي على وسط MS يحتوي على 2 ملجم لتر −1 2،4-ثنائي كلورو فينوكسي أسيتيك (2،4-د) ، والذي تمت زراعته بعد ذلك على وسط مع 0.1 ملجم لتر -1 حمض النفثاليني أسيتيك (NAA) ، 0.5 مجم لتر -1 BA ، و 1 إلى 8 مجم لتر -1 2-isopentenyl adenine (2iP) من أجل تطوير الكالس العضوي وتحريض النبتة اللاحق. تم الحصول على 6.84 ± 0.05 براعم كحد أقصى لكل كتلة كالس على وسائط MS مكملة بـ 4 مجم لتر -1 2 آي بي ، 0.5 مجم لتر -1 BA ، و 0.1 مجم لتر -1 NAA. أنتجت النبتة جذورًا عند استزراعها على وسط MS نصف القوة مكملًا بـ 2 مجم لتر -1 إندول -3-حمض الزبد (IBA). في المختبر تم تقوية النباتات المتكاثرة على طقوس التربة وتأقلمها مع الظروف الحقلية مع بقاء 85٪. كان محتوى الكلوروفيل للنباتات المتأقلمة مشابهًا لمحتوى النبات الأم ، بينما لم تظهر الأشكال الدقيقة للفم للنباتات المتجددة أي شذوذ. تم قياس نشاط المسح الجذري ومضادات الأكسدة للمستخلص الميثانولي للأوراق عن طريق 2،2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) ، وقدرة الحد من البلازما (FRAP) ، واختبار phosphomolybdenum. في جميع التجارب ، أظهرت النباتات المُجددة إمكانات مُحسَّنة لمضادات الأكسدة مما يشير إلى إمكانية استغلال النباتات المُكثَّفة بدقة لعزل الجزيئات الحيوية الجديدة. علاوة على ذلك ، تم تأكيد التجانس الجيني للنباتات المتأقلمة بواسطة علامات بدء الكودون المستندة إلى PCR (SCoT) و ycf1(ب) بادئات تشفير DNA الشريطية التي أظهرت نطاقات أحادية الشكل متطابقة مع النبات الأم الطبيعي ولم يلاحظ أي اختلافات.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


تكوين الخلايا العصبية وتكوين المحاور والأنبوب البطاني: استعادة الجهاز العصبي

ترميم النخاع الشوكي في الذيل المتجدد

لا يشمل تجديد الذيل نمو الهيكل العظمي الغضروفي فحسب ، بل يشمل أيضًا إعادة إنشاء الحبل الشوكي. في السحالي (وكذلك السمندل) ، يمر الحبل الشوكي من قاعدة الدماغ إلى طرف الذيل تقريبًا. في المقابل ، بين الثدييات ، ينتهي الحبل الشوكي من الجمجمة إلى الحوض ولا يدخل الذيل أبدًا. يُظهر الحبل الشوكي السحالي على طوله شكلًا محفوظًا ، مطابقًا بشكل أساسي للثدييات: قناة مركزية (متصلة بالجهاز البطيني للدماغ) محاطة بغطاء أو أنبوب من الخلايا البطانية ، محاطة بمادة رمادية (عصبية) أجسام الخلايا) والمواد البيضاء (المسارات العصبية) (الشكل 3 أ). على فترات منتظمة ، يُحاط الحبل الشوكي بالعقد الجذرية الظهرية والأعصاب الشوكية. أثناء بضع الذيل الذاتي ، يتم قطع الحبل الشوكي والأعصاب الشوكية. في غضون أيام ، يبدأ نمو الحبل الشوكي المتجدد عندما تتكاثر الخلايا البطانية العصبية بالقرب من موقع التمزق أولاً ثم تتجمع في هيكل يشبه الأنبوب يحيط بالقناة المركزية (McLean and Vickaryous ، 2011). يتطابق نمو الأنبوب البطاني العصبي بشكل وثيق مع تكوين المحاور ، إعادة نمو المحاور المقطوعة. تنشأ المسالك العصبية المشكلة حديثًا من العقد الجذرية الظهرية في جذع الذيل المتبقي والمسالك الهابطة من المادة البيضاء للنخاع الشوكي الأصلي (Bellairs and Bryant ، 1985) (الشكل 3 ب). من الواضح أن الحبل الشوكي المُجدد لا يحتوي على مادة رمادية ، ولا يوجد أي استعادة لعقد الجذر الظهرية في الذيل الجديد ، ويبدو أن جميع التعصيب البديل نشأ من هياكل عصبية أكثر قربًا (Bellairs and Bryant ، 1985). على الرغم من أن هذا يقف في تناقض صارخ مع الوضع في السمندل ، حيث يتم استبدال الحبل الشوكي وعقد الجذر الظهرية بشكل شبه كامل أثناء تجديد الذيل (Mchedlishvilli et al. ، 2012) ، تجدر الإشارة إلى أن ذيل السحلية الذي تم تجديده يعمل بكامل طاقته ( Arnold ، 1984 Bellairs and Bryant ، 1985). مثل الملحق الأصلي ، إذا كانت ذيول متجددة ذاتيًا ، فهي أيضًا قادرة على القيام بحركات مستقلة قوية لتشتيت انتباه الحيوانات المفترسة (ماير وآخرون ، 2002).

تجديد الجهاز العصبي. على الرغم من أن السحالي ذات الذيل التلقائي مثل Eublepharis macularius (أبو بريص النمر) يمكنه استعادة الحبل الشوكي أثناء تجديد الذيل ، والبديل يفتقر إلى دقة الأصل. (أ) بالنسبة للسحالي الأخرى ، يتكون الحبل الشوكي الأصلي للذيل من ترتيب أنبوبي للخلايا البطانية العصبية (تحيط بالقناة المركزية) ، وتحيط بها مادة رمادية (مستثمرة بأجسام الخلايا العصبية) والمادة البيضاء (المسالك العصبية المسمى RT97 ). (ب) يشمل الحبل الشوكي المتجدد بالكامل الأنبوب البطاني العصبي والمادة البيضاء ، لكنه يفتقر إلى المادة الرمادية بشكل واضح. (ج) رسم تخطيطي لدماغ أبو بريص النمر. (د) مقطع عرضي تمثيلي عبر الدماغ الأيسر. (E) الخلايا الدبقية الشعاعية (المسمى هنا بـ GFAP) داخل منطقة البطين تعمل كمصدر للتجديد الذاتي للخلايا العصبية الجديدة ، وتوفر سقالات لهجرة الخلايا العصبية. بمجرد وصول الأرومات العصبية إلى الطبقة الخلوية من القشرة الوسطى ، فإنها تصبح خلايا عصبية. الاختصارات: cb ، المخيخ DAPI ، 4′-6-Diamino-2-phenylidole (علامة نووية) di ، الدماغ البيني وآخرون ، الأنبوب البطني GFAP ، بروتين الحمض الليفي الدبقي (علامة الخلية الدبقية الشعاعية) جم ، المادة الرمادية ipl ، طبقة الضفيرة الداخلية lv ، الوحشي البطين ماك ، القشرة الإنسي ob ، المصباح الشمي بعد التمديد ، التكتل البصري ، الحبل الشوكي RT97 ، الهاتف علامة الشعيرات العصبية ، الدماغ البطيني vz ، منطقة البطين wm ، المادة البيضاء. جميع أشرطة المقياس ، 10 ميكرومتر (باستثناء D ، 50 ميكرومتر).

تجديد الجهاز العصبي. على الرغم من أن السحالي ذات الذيل التلقائي مثل Eublepharis macularius (أبو بريص النمر) يمكنه استعادة الحبل الشوكي أثناء تجديد الذيل ، والبديل يفتقر إلى دقة الأصل. (أ) بالنسبة للسحالي الأخرى ، يتكون الحبل الشوكي الأصلي للذيل من ترتيب أنبوبي للخلايا البطانية العصبية (تحيط بالقناة المركزية) ، وتحيط بها مادة رمادية (مستثمرة بأجسام الخلايا العصبية) والمادة البيضاء (المسالك العصبية المسمى RT97 ). (ب) يشمل الحبل الشوكي المتجدد بالكامل الأنبوب البطاني العصبي والمادة البيضاء ، لكنه يفتقر إلى المادة الرمادية بشكل واضح. (ج) رسم تخطيطي لدماغ أبو بريص النمر. (د) مقطع عرضي تمثيلي عبر الدماغ الأيسر. (E) الخلايا الدبقية الشعاعية (المسمى هنا بـ GFAP) داخل منطقة البطين تعمل كمصدر للتجديد الذاتي للخلايا العصبية الجديدة ، وتوفر سقالات لهجرة الخلايا العصبية. بمجرد وصول الخلايا العصبية في الطبقة الخلوية للقشرة الإنسي ، فإنها تصبح خلايا عصبية. الاختصارات: cb ، المخيخ DAPI ، 4′-6-Diamino-2-phenylidole (علامة نووية) di ، الدماغ البيني وآخرون ، الأنبوب البطني GFAP ، بروتين الحمض الليفي الدبقي (علامة الخلية الدبقية الشعاعية) جم ، المادة الرمادية ipl ، طبقة الضفيرة الداخلية lv ، الوحشي البطين ماك ، القشرة الإنسي ob ، المصباح الشمي بعد التمديد ، التكتل البصري ، الحبل الشوكي RT97 ، الهاتف علامة الشعيرات العصبية ، الدماغ البطيني vz ، منطقة البطين wm ، المادة البيضاء. جميع أشرطة المقياس ، 10 ميكرومتر (باستثناء D ، 50 ميكرومتر).

تكوين الخلايا العصبية في دماغ السحلية

تكوين الخلايا العصبية الفسيولوجية

من المعترف به الآن على نطاق واسع أن جميع الفقاريات البالغة يمكن أن تولد خلايا عصبية جديدة ، وهي عملية تُعرف باسم تكوين الخلايا العصبية الفسيولوجية (انظر Glossary Kaslin et al. ، 2008). في الثدييات ، يقتصر تكوين الخلايا العصبية الفسيولوجية على منطقتين منفصلتين: المنطقة تحت البطينية (SVZ) للقشرة الدماغية والمنطقة تحت الحبيبية للتلفيف المسنن (كاسلين وآخرون ، 2008). ومع ذلك ، بالنسبة للعديد من الفقاريات غير الثديية ، بما في ذلك الأسماك teleost (Kizil et al. ، 2012 Zupanc ، 2001) ، والسلمندر (Maden et al. ، 2013) ، والطيور المختلفة (Alvarez-Buylla et al. ، 1994) والسحالي (على سبيل المثال. Perez-Cañellas and García-Verdugo، 1996 Marchioro et al.، 2005 انظر Font et al.، 2001) ، يحدث تكوين الخلايا العصبية الفسيولوجية بشكل روتيني في العديد من مناطق الدماغ. من بين السحالي ، تشمل هذه المناطق العصبية عدة مناطق من الدماغ البعيد (مثل القشرة الدماغية الظهرية والجانبية ، وحافة البطين الظهرية الأمامية ، والنواة الكروية) ، وكذلك البصلة الشمية والمخيخ (Font et al. ، 2001). ومع ذلك ، من الأفضل فهم تكوين الخلايا العصبية الفسيولوجية للقشرة الإنسي (المخية) (الشكل 3C-E) ، وهو ما يعادل التلفيف المسنن للثدييات (ومن المحتمل أن يكون متورطًا في التعلم المكاني والذاكرة العلائقية ، انظر Naumann et al. ، 2015). يتم إنشاء خلايا عصبية جديدة على بعد مسافة قصيرة من القشرة الوسطى ، في منطقة البطين المجاورة (VZ). VZ هو ظهارة طبقية كاذبة تبطن الجهاز البطيني للدماغ (الشكل ثلاثي الأبعاد ، هـ). على الرغم من أن المنطقة VZ للزواحف تختلف عن SVZ المعروفة للثدييات ، يبدو أن المنطقتين تؤديان أدوارًا متشابهة مثل المنافذ العصبية التكاثرية (García-Verdugo et al. ، 2002 Kaslin et al. ، 2008). أنواع الخلايا الرئيسية المقيمة داخل VZ هي الخلايا البطانية العصبية والدبقية الشعاعية (انظر المسرد يسمى أيضًا الدبقية البطانية الشعاعية). يتم قبول الخلايا الدبقية الشعاعية عمومًا على أنها مقدمة أو مصدر للخلايا العصبية الجديدة (Delgado-Gonzalez et al. ، 2011). السيناريو الأكثر ترجيحًا هو أن الخلايا الدبقية الشعاعية داخل VZ تخضع لانقسام خلوي غير متماثل ، وبالتالي تتجدد ذاتيًا وتؤدي إلى خلية ابنة مهاجرة أو خلايا عصبية. ثم تنتقل الخلايا العصبية في القشرة للتمايز ، وتصبح خلايا عصبية ناضجة بنيوياً (ويفترض أنها تعمل بكامل طاقتها).

في حين أن تكوين الخلايا العصبية الفسيولوجية قد يكون ظاهرة شائعة نسبيًا بين السحالي ، تشير الدلائل إلى أنه ، على الأقل في بعض الأنواع ، متغير موسميًا (تم الإبلاغ أيضًا عن ظاهرة للطيور المغردة Brenowitz and Larson ، 2015). على سبيل المثال ، تكوين الخلايا العصبية المرتبطة بنظام الشم جلوتيا غالوتي يوضح (سحلية جالوت) انخفاضًا كبيرًا في عدد الأرومات العصبية المهاجرة إلى البصيلات الشمية خلال فصل الصيف (Delgado-Gonzalez et al. ، 2011). بناءً على هذه الملاحظات ، من الممكن أن G. galloti يُظهر تقلبًا موسميًا مقابلًا في القدرات الشمية - وهو توقع مثير للفضول يستحق مزيدًا من البحث. ذكرت نفس الدراسة أيضًا أن الإطار الزمني لاستكمال تكوين الخلايا العصبية كان أطول بكثير في G. galloti (90 يومًا) مقارنة بالأنواع الأخرى (على سبيل المثال 7 أيام في بودارسيس اسبانيكوس، سحلية الجدار الأيبيرية Lopez-Garcia et al. ، 1990). ما إذا كان هذا التأخير المقارن يعكس تباينًا خاصًا بالأنواع أو ناتجًا عن الاختلافات في (على سبيل المثال) العمر الزمني لحيوانات التجربة ( G. galloti كانت عمر الدراسة ∼6 سنوات من العمر P. hispanicus غير محدد) لا يزال غير مؤكد (Molowny et al. ، 1995 Delgado-Gonzalez et al. ، 2011).

تكوين الخلايا العصبية التعويضية

بالإضافة إلى تكوين الخلايا العصبية التأسيسية ، فإن بعض أنواع الأسماك والسمندل والسحالي على الأقل بارعة أيضًا في توليد خلايا عصبية جديدة استجابة لإصابات الدماغ ، ما يسمى تكوين الخلايا العصبية التعويضية (Font et al.، 1991، 1997 Kizil et al.، 2012 Maden وآخرون ، 2013). في السحالي ، تم استخدام مضاد الأسيتيل 3-أسيتيل بيريدين (3AP ، مضاد للنيكوتيناميد) لاستهداف الخلايا العصبية في الطبقة الخلوية للقشرة الإنسي كيميائيًا. استخدام P. hispanicus، علاج واحد مع 3AP يسبب 34-97 ٪ من الخلايا العصبية في القشرة الوسطى للخضوع لموت الخلايا المبرمج (Font et al. ، 1991 ، 1997). تطور السحالي المعالجة بسرعة مجموعة من التغييرات السلوكية المتوافقة مع السمية العصبية ، بالإضافة إلى مشاكل في أداء الذاكرة المكانية والتقاط الفريسة (على الرغم من عدم المشي أو الأكل Font et al.، 1991، 1997). في غضون 10 أيام بعد العلاج ، لم تعد الاضطرابات السلوكية واضحة ، وبحلول 42-49 يومًا بعد العلاج يبدو أن مجموعات الخلايا العصبية داخل القشرة المخية الإنسي قد استعادت تقريبًا. من الغريب أنه بينما يعيد تكوين الخلايا العصبية التعويضية القشرة المخية الإنسي شديدة الآفات في غضون 7 أسابيع ، فإن استعادة الخلايا العصبية إلى منطقة مجاورة (القشرة الظهرية) ، التي تتضرر بشكل طفيف فقط من خلال العلاج 3AP ، تكون أكثر تنوعًا (Font et al. ، 1997 ).

Building on these findings, the capacity for compensatory neurogenesis to repair a physical lesion (an incision to the dorsal cortex) has also been explored in G. galloti (Romero-Alemán et al., 2004). Within days, proliferating immune cells of the central nervous system (microglia and macrophages) are observed at the wound site. In the following 2–4 weeks, proliferation is additionally upregulated at the VZ adjacent to the injury. This marked increase in proliferation persists for 240 days, suggesting ongoing tissue restoration, though immune cells return to baseline numbers during this time. To date, the full extent to which the lizard brain can regenerate from a direct physical lesion is unclear.

Restoring the optic nerve

Another region of the central nervous system demonstrating variable responses to injury is the optic nerve. The optic nerve consists of axons from retinal ganglion cells, which integrate and relay visual information from the retina of the eye to visual centres in the brain (Fischer and Leibinger, 2012 Wang et al., 2012). In mammals and birds, damage to these axons can result in vision loss, as retinal ganglion cells degenerate and undergo cell death (Lang et al., 1998, 2017 Williams, 2017). Cellular degeneration and the inability to restore the visual pathway in these species appears to be the result of a complex inhibitory microenvironment, related to the formation of a glial scar (rich in proteoglycans and glial cells) and various axon-impeding proteins such as Nogo-A (Dunlop et al., 2004 Lang et al., 2017). As might be expected, species capable of restoring vision after injury to the optic nerve (e.g. zebrafish) are characterized by retinal ganglion cell survival (Zou et al., 2013), and the absence of axon inhibitory proteins such as Nogo (Abdelesselem et al., 2009) and a glial scar (Bollaerts et al., 2017). Paradoxically, the optic nerve of some lizard species can regenerate, even though they express Nogo-A and form a glial scar (Lang et al., 1998, 2017). Optic nerve regeneration is particularly efficient in Ctenophorus ornatus (the ornate dragon lizard), with the crushed optic nerve outgrowing to re-contact the optic tectum within 1 month (Beazley et al., 1997 Dunlop et al., 2004). Although excitatory and inhibitory neurotransmission is dysfunctional following regeneration, and vision is not spontaneously returned, lizards can regain sight with training (Beazley et al., 2003). One explanation, based on في المختبر experiments, is that retinal ganglion cells of lizards are insensitive to the inhibitory signals that otherwise obstruct mammalian axon outgrowth. Using an explant strategy, mammalian (rat) dorsal root ganglia and lizard (Gallot's lizard) retina were cultured on each of mammalian and lizard glial cells. Whereas both these environments inhibited regrowth of mammalian axons, neither inhibited the regrowth of lizard axons (Lang et al., 1998). Combined, these data reveal a surprising diversity across vertebrates in how the optic nerve responds to injury, with lizards uniquely interposed between full functional restoration and regenerative failure.


الملخص

Methods are described for the enzymatic release of protoplasts from leaves of Petunia hybrida and for the utilization of protoplasts in studies in plant developmental biology. As a result of spontaneous fusion during cell wall degradation of leaf material, fresh preparations can contain a high proportion of multinucleate protoplasts. This level can be dramatically reduced by a gradual plasmolysis of the material prior to enzyme incubation.

Leaf protoplasts maintained in liquid media are seen to undergo cell wall synthesis, “budding,” and limited regenerated cell division sometimes associated with anthocyanin production. Under such conditions, multinucleate cells are formed as a result of mitosis without cytokinesis.

Protoplasts, plated out in a fully defined medium, undergo cell wall synthesis followed by sustained progeny cell division with eventual cell colony production. Cell colonies, derived from individual mesophyll protoplasts, grow rapidly upon subculture, to produce callus capable of shoot differentiation and ultimately whole plant formation. Protoplasts isolated from varieties of الهجين P. were found to differ in their cultural requirements.

This work was supported by a grant from the Agricultural Research Council.


[WEBINAR] 2, 4 & 7 June 2021: The role of the Solidarity Economy to enhance the impact of NBS in urban regeneration projects

On 2, 4 & 7 June: URBiNAT is hosting an Online Seminar Series on the role of the Solidarity Economy to enhance the impact of NBS being implemented as part of urban regeneration programmes.

Discussions will look at how the NBS concept can be expanded to take into account the social and solidarity economy NBS, and recognize the importance of the solidarity economy in times of crises and uncertainty.

The conceptual foundation of the URBiNAT is based on active involvement of citizens in the development and implementation of Nature-based Solutions. Through participatory processes, the co-creation of NBS have a beneficial impact on the environment but also on the well-being and economic situation of citizens.

The solidarity economy, in its various forms, is viewed as a means to reduce economic inequalities. Solutions include solidarity markets, social currencies, short food supply chains, and solidarity purchase groups.

The Seminar Series will take place over three days, with debates and presentations made by URBiNAT cities:

  • Part 1: Urban public space: commons, justice and social reproduction
  • Part 2: The socio-economy practices for neighbourhoods revitalisation
  • Part 3: The sustainability of nature-based solutions and solidarity economy

The Seminar will involve partners and cities working on socio-economic issues to share knowledge and experience gather experts from university, research centres, international network and URBiNAT scientific commission also, the sisters’ projects to dialogue with us, namely sharing their best practices in the solidarity economy dimensions. After the Seminar, the URBiNAT intends to organize a special edition of the CES context edition, periodical publication from CES to disseminate the reflection and debate results.

URBiNAT recognizes the social and solidarity economy as an opportunity to build a different urban space and to analyse its complexity. In fact, the project assumes it as one of the dimensions for the implementation of nature-based solutions (NBS). The functionality of public spaces can expand with solidarity economy initiatives, diversifying the way citizens use the urban spaces. SE reveals a strong territoriality and connection to physical space – it may range from individual self-provisioning and informal small-scale economic circuits localized and operating within a limited territorial scope to networking on a larger area (region or national level). In some cases, territoriality is linked to culture, thus enabling community culture to develop territorial identity circuits.

The Online Seminar Series is organized in a multi-stakeholder and co-production perspective. Different audiences could participate and engage in this knowledge sharing space, citizens, technicians, political representatives, researchers, practitioners.


Author Contributions

TG collectedand cultured the animals, performed the regeneration, and EdU experiments, as well as the light and confocal microscopy, drew the figures, carried out the statistical analysis, and prepared the histological sections. TG and LM analyzed the histological sections and microscopy images and interpreted the regeneration processes. AKU and DH performed the transcriptome and phylogenetic analyses. TG and NS conceived the study and interpreted the data. NS supervised the study and drafted the manuscript together with TG. All authors contributed to the article and approved the submitted version.


Ya-Chieh Hsu, Ph.D.

Skin, the largest organ we have, protects us from insults and dehydration, and facilitates sensory perception and thermoregulation. These multifaceted functions are accomplished by a rich diversity of cell types within the skin. Throughout life, the epidermis and its appendages, the hair follicles, possess remarkable capacity to renew themselves during homeostasis and to heal themselves upon injury. These features necessitate multiple resident reservoirs of stem cells. Together, the skin represents an ideal paradigm for studying stem cells and their interactions with surrounding microenvironments, or niches.

We use a wide variety of approaches and techniques, including molecular, cellular, genetic and genomic tools, to investigate how stem cell behaviors are regulated by their downstream progeny, their niches, and at systemic level. We aim to understand how these regulations occur in a precise manner to meet various physiological demands, how communications between stem cells and their niches facilitate an organ to adapt, and how dysregulated stem cell behaviors lead to diseases.

Skin is our primary model system, but we are also exploring other epithelial tissues to determine the extent to which these mechanisms are shared or separate.

Biosketch

Ya-Chieh Hsu is the Alvin and Esta Star Associate Professor of Stem Cell and Regenerative Biology at Harvard University, and a Principal Faculty Member at the Harvard Stem Cell Institute. She is supported by a K99-R00 pathway to independence award from NIH, and is a past recipient of the Starr Stem Cell Foundation Fellowship and the NYSCF-Druckenmiller Fellowship.


شاهد الفيديو: التخصص الخلوي التمايز. الأحياء. علم الأحياء ونمو الكائنات (شهر نوفمبر 2022).