Cross-activation of the FGF, TGF-β and WNT pathways constrains BMP4-mediated induction of the Totipotent state in mouse embryonic stem cells
Notice bibliographique
Résumé
SUMMARY Cell signaling induced cell fate determination is central to stem cell and developmental biology. Embryonic stem cells (ESC) are an attractive model for understanding the relationship between cell signaling and cell fates. Cultured mouse ESCs can exist in multiple cell states resembling distinct stages of early embryogenesis, such as Totipotent, Pluripotent, Primed and Primitive Endoderm. The signaling mechanisms regulating the Totipotent state acquisition and coexistence of these states are poorly understood. Here we identify BMP4 as an inducer of the Totipotent state. However, we discovered that BMP4-mediated induction of the Totipotent state is constrained by the cross-activation of FGF, TGF-β and WNT pathways. We exploited this finding to enhance the proportion of Totipotent cells in ESCs by rationally inhibiting these cross-activated pathways using small molecules. Single-cell mRNA-sequencing further revealed that induction of the Totipotent state is accompanied by the suppression of both the Primed and Primitive Endoderm states. Furthermore, the reprogrammed Totipotent cells generated in culture have a molecular and functional resemblance to Totipotent cell stages of preimplantation embryos. Our findings reveal a novel BMP4 signaling mechanism in ESCs to regulate multiple cell states, potentially significant for managing stem cell heterogeneity in differentiation and reprogramming.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».