Androgenetic Embryonic Stem Cells Form Neural Progenitor Cells In Vivo and In Vitro

Dinger, Timo C.; Eckardt, Sigrid; Choi, Soon Won; Camarero, Guadelupe; Kurosaka, Satoshi; Hornich, Vroni; McLaughlin, K. John; Müller, Albrecht

doi:10.1634/stemcells.2007-0877

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“…Although uniparental embryos are not capable of full-term development due to defects in genomic imprinting, androgenetic ESCs and gPS cells can generate normal chimeras. 5,14 Using blastocyst injection of androgenetic ESCs, Dinger et al demonstrated their contribution to the development of chimeric fetal brains. This suggests that proper expression of imprinted genes, such as Ndn, which has a role in neurogenesis, is associated with a transition from the androgenetic imprinting pattern to somatic-like patterns during reprogramming of SSCs into gPS cells.…”

Section: Derivation Of Nscs From Gps Cellsmentioning

confidence: 99%

Epigenetic alteration of imprinted genes during neural differentiation of germline-derived pluripotent stem cells

et al. 2016

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Spermatogonial stem cells (SSCs), which are unipotent stem cells in the testes that give rise to sperm, can be converted into germline-derived pluripotent stem (gPS) by self-induction. The androgenetic imprinting pattern of SSCs is maintained even after their reprogramming into gPS cells. In this study, we used an in vitro neural differentiation model to investigate whether the imprinting patterns are maintained or altered during differentiation. The androgenetic patterns of H19, Snrpn, and Mest were maintained even after differentiation of gPS cells into NSCs (gPS-NSCs), whereas the fully unmethylated status of Ndn in SSCs was altered to somatic patterns in gPS cells and gPS-NSCs. Thus, our study demonstrates epigenetic alteration of genomic imprinting during the induction of pluripotency in SSCs and neural differentiation, suggesting that gPS-NSCs can be a useful model to study the roles of imprinted genes in brain development and human neurodevelopmental disorders.

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Section: Derivation Of Nscs From Gps Cellsmentioning

confidence: 99%

Epigenetic alteration of imprinted genes during neural differentiation of germline-derived pluripotent stem cells

et al. 2016

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“…Eckardt et al demonstrated that mouse AgESC-derived hematopoietic stem cells in the fetal liver convey long-term and multilineage reconstitution of the entire hematopoietic system in the recipient without any associated pathologies [11]. Furthermore, Dinger et al observed the widespread contribution of AgESCs in fetal chimeric mice and reported that their neural differentiation potentials or self-renewal properties of neural stem cells did not differ from normal biparental ESCs [14]. Therefore, it seems that the characteristic phenotypes of AgESCs, such as status of genomic imprinting, might not be seriously problematic in adult animals or in the in vitro differentiation process, and the potential of AgESCs as transplants in many kinds of disorders might be worth considering.…”

mentioning

confidence: 99%

Mouse Androgenetic Embryonic Stem Cells Differentiated to Multiple Cell Lineages in Three Embryonic Germ Layers <i>In Vitro</i>

Teramura

Onodera

Murakami

et al. 2009

Journal of Reproduction and Development

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Abstract. The embryos of some rodents and primates can precede early development without the process of fertilization; however, they cease to develop after implantation because of restricted expressions of imprinting genes. Asexually developed embryos are classified into parthenote/gynogenote and androgenote by their genomic origins. Embryonic stem cells (ESCs) derived from asexual origins have also been reported. To date, ESCs derived from parthenogenetic embryos (PgESCs) have been established in some species, including humans, and the possibility to be alternative sources for autologous cell transplantation in regenerative medicine has been proposed. However, some developmental characteristics, which might be important for therapeutic applications, such as multiple differentiation capacity and transplantability of the ESCs of androgenetic origin (AgESCs) are uncertain. Here, we induced differentiation of mouse AgESCs and observed derivation of neural cells, cardiomyocytes and hepatocytes in vitro. Following differentiated embryoid body (EB) transplantation in various mouse strains including the strain of origin, we found that the EBs could engraft in theoretically MHC-matched strains. Our results indicate that AgESCs possess at least two important characteristics, multiple differentiation properties in vitro and transplantability after differentiation, and suggest that they can also serve as a source of histocompatible tissues for transplantation.

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“…Dieses unterschiedliche Besiedlungsmuster wird auf AG-beziehungsweise PG-spezifische imprinted Genexpression im Gehirn zurückgeführt. In differenzierenden AG-ES-Zellen zeigte sich, dass diese Zellen trotz eines fehlenden mütterlichen Genoms neurale Stammzellen (AG-NSCs) bilden, die sich in ihrer Fähigkeit zur Selbsterneuerung und im Multilinien-Differenzierungspotenzial nicht von normalen neuralen Stammzellen (NSCs) unterscheiden (Dinger et al, 2008). Ferner können AG-ES-Zellen zu dopaminergen Neuronen 25 differenzieren (Choi et al, 2005), die neuronale Aktionspotenziale generieren (Wolber, 2013).…”

Section: Mesenchymale Stamm-/stromazellen (Mscs)unclassified

“…Ferner können AG-ES-Zellen zu dopaminergen Neuronen 25 differenzieren (Choi et al, 2005), die neuronale Aktionspotenziale generieren (Wolber, 2013). Dabei bleibt die rein väterliche Genexpression erhalten (Dinger et al, 2008).…”

Section: Mesenchymale Stamm-/stromazellen (Mscs)unclassified

5. Themenbereich Stammzellen: Aktuelle Entwicklungen der Stammzellforschung in Deutschland

Müller¹

2015

Dritter Gentechnologiebericht

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Themenbereich Stammzellen: Aktuelle Entwicklungen der Stammzellforschung in DeutschlandDie Stammzellforschung ist ein ausgesprochen dynamisches Forschungsgebiet, das an den Schnittstellen zu vielen Wissenschaftsdisziplinen -von Grundlagenforschung der Zell-und Molekularbiologie über Materialwissenschaften und Tissue Engineering bis hin zu klinischen Fächern -steht. Fragt man nach mit Stammzellen verbundenen Assoziationen werden ganz unterschiedliche Begrifflichkeiten benannt: von "Alleskönner", "Gewebebildung" und "Zellerneuerung" bis hin zu kontroversen Themen wie "Embryonenforschung" und "Klonen". Auch in den Jahren seit Erscheinen des letzten "Gentechnologieberichtes" (Müller-Röber et al., 2009) (Zhou et al., 2008;Blank et al., 2012). Weitere Ergebnisse mit 2D-und Ko-Kultur-Systemen knüpften an diese Arbeiten an und zeigten synergistische Effekte (Walenda et al., 2011;Ventura Ferreira et al., 2012;Ferreira et al., 2013). Basierend auf diesen Ansätzen und Ergebnissen zeichnen sich nun neue Wege ab, wie die klinisch bedeutsamen HSCs effizient und robust vermehrt werden können und ihr Einsatzgebiet ausgeweitet werden kann.Ein Kapitel, das abgeschlossen schien, aber im dritten Berichtsraum wieder aufkam, berührt die Frage, ob HSCs jenseits eines hämatopoetischen auch weitere Differenzierungswege gehen können, was mit der Frage nach dem Nutzen von HSC-Transplantationen zur kardialen Therapie verbunden ist. Hierzu gab es im zweiten Berichtszeitraum eine Reihe vielbeachteter Publikationen aus Deutschland (Strauer et al., 2005;Yousef et al., 2009;Strauer et al., 2010), sodass das Feld große Erwartungen weckte und adulte Stammzellen in manchen Kreisen als Ersatz für embryonale Stammzellen angesehen wurden. Im Bemühen, diese Pionierarbeiten einzuordnen und zu bewerten, wurden jedoch kürzlich viele Ungereimtheiten in diesen Arbeiten aufgedeckt, die Zweifel an den spektakulären Erfolgen aufkommen ließen und Hinweise darauf ergaben, dass in den betreffenden Arbeiten wissenschaftliche Standards nicht eingehalten wurden (Francis et al., 2013). Francis und Kollegen stellen generell einen teils leichtsinnigen Umgang der Fachmagazine mit vermeintlich spektakulären Forschungsergebnissen fest. Mesenchymale Stamm-/Stromazellen (MSCs)Mesenchymale (Bindegewebs-oder stromale) Stammzellen (im Folgenden: MSCs) wurden vor über zwei Jahrzehnten als Colony-Forming Units-fibroblastic (CFU-f) 7 beschrieben, die in Knochen-(osteo-), Fett-(adipo-) und Knorpel-(chondrogene) Zelltypen differenzieren können (Owen/Friedenstein, 1988 Pluripotente embryonale StammzellenEmbryonale Stammzellen (im Folgenden: ES-Zellen) werden aus der inneren Zellmasse (Embryoblast) eines Embryos im Blastozystenstadium (Keimbläschen) gewonnen. Sie sind sogenannte "Alleskönner" und über ihre Selbsterneuerungs-Kapazität und über ihr Potenzial definiert, in alle Zelltypen differenzieren zu können, einschließlich jener der Keimbahn. Aufgrund dieser einzigartigen Eigenschaften werden ES-Zellen, neben adulten Stammzellen, vielfach in der Grundlagenforschung eingesetzt. ...

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Androgenetic Embryonic Stem Cells Form Neural Progenitor Cells In Vivo and In Vitro

Abstract: ABSTRACT

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Epigenetic alteration of imprinted genes during neural differentiation of germline-derived pluripotent stem cells

Epigenetic alteration of imprinted genes during neural differentiation of germline-derived pluripotent stem cells

Mouse Androgenetic Embryonic Stem Cells Differentiated to Multiple Cell Lineages in Three Embryonic Germ Layers <i>In Vitro</i>

5. Themenbereich Stammzellen: Aktuelle Entwicklungen der Stammzellforschung in Deutschland

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