The mini-IDLE 3D biomimetic culture assay enables interrogation of mechanisms governing muscle stem cell quiescence and niche repopulation
Notice bibliographique
Résumé
Adult skeletal muscle harbours a population of muscle stem cells (MuSCs) that are required for repair after tissue injury. In youth, MuSCs return to a reversible state of cell-cycle arrest termed ‘quiescence’ after injury resolution. Conversely, some MuSCs in aged muscle remain semi-activated, causing a premature response to injuries that results in incomplete repair and eventual stem cell depletion. Regulating this balance between MuSC quiescence and activation may hold the key to restoring tissue homeostasis with age, but is incompletely understood. To fill this gap, we developed a simple and tractable in vitro method, to rapidly inactivate MuSCs freshly isolated from young murine skeletal muscle, and return them to a quiescent-like state for at least 1-week, which we name mini-IDLE ( I nactivation and D ormancy LE veraged in vitro). This was achieved by introducing MuSCs into a 3D bioartificial niche comprised of a thin sheet of mouse myotubes, which we demonstrate provides the minimal cues necessary to induce quiescence. With different starting numbers of MuSCs, the assay revealed cellular heterogeneity and population-level adaptations that converged on a common niche repopulation density; behaviours previously observed only in vivo. Quiescence-associated hallmarks included a Pax7 + CalcR + DDX6 + MyoD - c-FOS - signature, quiescent-like morphologies, and polarized niche markers. Leveraging high-content bioimaging pipelines, we demonstrate a relationship between morphology and cell fate signatures for possible real-time morphology-based screening. When using MuSCs from aged muscle, they displayed aberrant proliferative activities and delayed inactivation kinetics, among other quiescence-associated defects that we show are partially rescued by wortmannin treatment. Thus, the assay offers an unprecedented opportunity to systematically investigate long-standing queries in areas such as regulation of pool size and functional heterogeneity within the MuSC population, and to uncover quiescence regulators in youth and age.
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».