Directed differentiation of human hindbrain neuroepithelial stem cells recapitulates cerebellar granule neurogenesis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Cerebellar granule neurons (CGNs) are the most abundant neurons in the human brain and modulate cerebellar output to the motor cortex. Dysregulation of CGN development underlies movement disorders and medulloblastomas. It is suspected that these disorders arise in progenitor states of the CGN lineage, for which human models are lacking. Here, we have differentiated human hindbrain neuroepithelial stem (hbNES) cells to CGNs in vitro using soluble growth factors, recapitulating key progenitor states in the lineage. We show that hbNES cells are not lineage committed and retain rhombomere 1 (r1) regional identity. Upon differentiation, hbNES cells first transit through a rhombic lip (RL) progenitor state at day 7, demonstrating human specific sub-ventricular cell identities. This RL state is followed by an ATOH1 + CGN progenitor state at day 14. By the end of a 56-day differentiation procedure, we obtain mature neurons expressing CGN markers GABA A a6 and vGLUT2. These neurons generate spontaneous and evoked action potentials. A small fraction of endpoint neurons were unipolar brush cells (UBC). We noted maintenance of a RL population throughout differentiation, as is consistent with human development. We show that sonic hedgehog (SHH) promotes γ-aminobutyric acid (GABA)-ergic lineage specification and is a positive regulator of CGN progenitor proliferation. Interestingly, we observed that functional neuronal maturation is impaired by either elevated or absent SHH signaling. Impaired maturation under high SHH levels represents the potential of our system to model cerebellar tumorigenesis. Further, our data suggest a potential pro-differentiation role of SHH within a certain concentration range. Our work is, to our knowledge, the first detailed temporal characterization of the complete human CGN lineage in vitro . Our system recapitulates developmentally relevant progenitor states and is a new tool to model this specific cerebellar lineage, and how it may be disrupted to cause human disease.
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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 | 0,001 |
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 ».