Common and distinct features of cytokine effects on hematopoietic stem and progenitor cells revealed by dose–response surface analysis
Notice bibliographique
Résumé
Recent studies have identified thrombopoietin (TPO), flt-3 ligand (FL), Steel factor (SF), and interleukin-11 (IL-11) as cytokines able to stimulate amplification of the most primitive murine hematopoietic cells in vitro. However, dose-response and interaction parameters that predict how to optimize mixtures of these cytokines have not been previously defined. To obtain this information, Sca-1(+)lin(-) and c-kit(+)Sca-1(+)lin(-) adult mouse bone marrow cells were cultured for 10 and 14 days, respectively, in serum-free medium with varying concentrations of these cytokines. Quantitative assays were performed to determine the influences of the cytokine combinations tested on changes in long-term repopulating hematopoietic stem cells (HSCs), in vitro colony-forming cells (CFCs), and total cell numbers. A two-level factorial design was first used to screen the effects of TPO, SF, FL, and IL-11 as well as two different incubation temperatures. IL-11 and SF were found to be the most significant stimulators of murine HSC expansion. More detailed analyses of the effects on c-kit(+)Sca-1(+)lin(-) cells of IL-11, SF, and FL concentrations and their interactions using response surface methodology showed IL-11 to have a maximal stimulatory effect on HSC expansion at 20 ng/mL with higher concentrations being inhibitory. In contrast, not even high concentration saturation of the effects of either SF or FL was observed as the stimulatory effect of both SF and FL increased beyond 300 ng/mL. A negative interaction between SF and FL on HSCs was discovered. Interestingly, a generally similar pattern of cytokine effects was found to influence the 14-day output of CFCs and total cells from the same c-kit(+)Sca-1(+)lin(-) starting cell population. However, compared with HSCs, the cytokine requirements for maximizing the generation of CFCs and total cells were at much lower cytokine doses. From the information provided by the factorial analysis, mathematical models based on Monod kinetics for inhibitory substrates were developed that allow total cell, CFC, and HSC expansion to be predicted as a function of the IL-11, SF, and FL concentrations in terms of more widely recognized parameters. Overall, these methods should also serve as a guide for the future design and testing of other ex vivo stem cell expansion systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».