Microfluidics can provide unique experimental tools to visualize the development of neural structures within a microscale device, which is followed by guidance of neurite growth in the axonal isolation compartment. We utilized microfluidics technology to monitor the differentiation and migration of neural cells derived from human embryonic stem cells (hESCs). We co-cultured hESCs with PA6 stromal cells, and isolated neural rosette-like structures, which subsequently formed neurospheres in suspension culture. Tuj1-positive neural cells, but not nestin-positive neural precursor cells (NPCs), were able to enter the microfluidics grooves (microchannels), suggesting that neural cell-migratory capacity was dependent upon neuronal differentiation stage. We also showed that bundles of axons formed and extended into the microchannels. Taken together, these results demonstrated that microfluidics technology can provide useful tools to study neurite outgrowth and axon guidance of neural cells, which are derived from human embryonic stem cells.
Islam Mohamed Saadeldin;Seif Ehab;Ahmed Elsayed Noreldin;Ayman Abdel-Aziz Swelum;Seonggyu Bang;Hyejin Kim;Ki Young Yoon;Sanghoon Lee;Jongki Cho
Journal of Veterinary Science
/
제25권3호
/
pp.40.1-40.19
/
2024
Importance: The creation of robust maternal-embryonic interactions and implantation models is important for comprehending the early stages of embryonic development and reproductive disorders. Traditional two-dimensional (2D) cell culture systems often fail to accurately mimic the highly complex in vivo conditions. The employment of three-dimensional (3D) organoids has emerged as a promising strategy to overcome these limitations in recent years. The advancements in the field of organoid technology have opened new avenues for studying the physiology and diseases affecting female reproductive tract. Observations: This review summarizes the current strategies and advancements in the field of 3D organoids to establish maternal-embryonic interaction and implantation models for use in research and personalized medicine in assisted reproductive technology. The concepts of endometrial organoids, menstrual blood flow organoids, placental trophoblast organoids, stem cell-derived blastoids, and in vitro-generated embryo models are discussed in detail. We show the incorportaion of organoid systems and microfluidic technology to enhance tissue performance and precise management of the cellular surroundings. Conclusions and Relevance: This review provides insights into the future direction of modeling maternal-embryonic interaction research and its combination with other powerful technologies to interfere with this dialogue either by promoting or hindering it for improving fertility or methods for contraception, respectively. The merging of organoid systems with microfluidics facilitates the creation of sophisticated and functional organoid models, enhancing insights into organ development, disease mechanisms, and personalized medical investigations.
Park, Un-Chul;Cho, Myung-Soo;Park, Jung-Hyun;Kim, Sang-Jin;Ku, Seung-Yup;Choi, Young-Min;Moon, Shin-Yong;Yu, Hyeong-Gon
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
/
제38권4호
/
pp.216-221
/
2011
Objective: To differentiate the human embryonic stem cells (hESCs) into the retinal pigment epithelium (RPE) in the defined culture condition and determine its therapeutic potential for the treatment of retinal degenerative diseases. Methods: The embryoid bodies were formed from hESCs and attached on the matrigel coated culture dishes. The neural structures consisting neural precursors were selected and expanded to form rosette structures. The mechanically isolated neural rosettes were differentiated into pigmented cells in the media comprised of N2 and B27. Expression profiles of markers related to RPE development were analyzed by reverse transcription-polymerase chain reaction and immunostaining. Dissociated putative RPE cells ($10^5$ cells/5 ${\mu}L$) were transplanted into the subretinal space of rat retinal degeneration model induced by intravenous sodium iodate injection. Animals were sacrificed at 1, 2, and 4 weeks after transplantation, and immnohistochemistry study was performed to verify the survival of the transplanted cells. Results: The putative RPE cells derived from hESC showed characteristics of the human RPE cells morphologically and expressed molecular markers and associated with RPE fate. Grafted RPE cells were found to survive in the subretinal space up to 4 weeks after transplantation, and the expression of RPE markers was confirmed with immunohistochemistry. Conclusion: Transplanted RPE cells derived from hESC in the defined culture condition successfully survived and migrated within subretinal space of rat retinal degeneration model. These results support the feasibility of the hESC derived RPE cells for cell-based therapies for retinal degenerative disease.
End-stage renal disease is a fatal and devastating disease that is caused by progressive and irreversible loss of functioning nephrons in the kidney. Dialysis and renal transplantation are the common treatments at present, but these treatments have severe limitations. The present study investigated the possibility of reconstructing renal tissues by transplantation of renal precursor cells to replace the current treatments for end-stage renal disease. Embryonic renal precursor cells, freshly isolated from metanephroi of rat fetus at day 15 post-gestation, were seeded on biodegradable polymer scaffolds and transplanted into peritoneal cavities of athymic mice for three weeks. Histologic sections stained with hematoxylin & eosin and periodic acid-Schiff revealed the formation of primitive glomeruli, tubules, and blood vessels, suggesting the potential of embryonic renal precursor cells to reconstitute renal tissues. Immunohistochemical staining for proliferating cell nuclear antigen, a marker of proliferating cells, showed intensive nuclear expression in the regenerated renal structures, suggesting renal tissue reconstitution by transplanted embryonic renal precursor cells. This study demonstrates the reconstitution of renal tissue in vivo by transplanting renal precursor cells with biodegradable polymer scaffolds, which could be utilized as a new method for partial or full restoration of renal structure and function in the treatment of end-stage renal disease.
J.-H. LEE;Y.-M. YOO;E.-M. JUNG;CH. AHN;E.-B. JEUNG
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
제70권3호
/
pp.435-442
/
2019
Endocrine-disrupting chemicals (EDCs) have structures similar to steroid hormones and can interfere with hormone synthesis and normal physiological functions of reproductive organs. For example, sex steroid hormones influence calcium signaling of the cardiac muscle in early embryo development. To confirm the effect of progesterone (P4), octyl-phenol (OP), and bisphenolA(BPA) on early differentiation of mouse embryonic stem cells(mESCs) into cardiomyocytes, mESCs were treated with P4, OP, and BPA two days after attachment and media were replaced every two days. In addition, cells were treated with mifepristone (RU486), a synthetic steroid that has an affinity for progesterone receptor (Pgr), for one day starting on day 11. Beating ratio was decreased with P4, OP, and BPA treatment. The Pgr mRNA level was significantly increased in the P4-, OP- and BPA-treated groups. However, the mRNA level of the calcium channel gene (Trpv2), contraction-related genes (Ryr2, Cam2, and Mylk3) and cardiac development and morphogenesis genes (Rbp4, Ly6e, and Gata4) were significantly decreased in the P4-, OP-, and BPA-treated groups. Interestingly, treatment with RU486 rescued the altered calcium channel gene, contraction-related genes, and cardiac development and morphogenesis genes. P4, OP, and BPA treatments reduced the intracellular calcium level. Taken together, these results indicate that EDCs (OP and BPA) has a structure similar to that of endogenous steroid hormones such as progesterone and estrogen, and OP and BPA act like progesterone to inhibit and disrupt cardiomyocyte differentiation of mESCs.
Dimethachlor is a synthetic herbicide, belonging to the chloroacetanilide group, that inhibits the undesirable growth of weeds via the suppression of very long-chain fatty acid synthesis. Although dimethachlor has been shown to run off from agricultural fields into aquatic ecosystems, the toxicity of dimethachlor on aquatic invertebrates and vertebrates is unknown. In our study, we assessed the toxicity of dimethachlor on developing zebrafish embryos by analyzing viability, hatching ability, and phenotypic changes. Embryonic viability decreased from 48 h post-fertilization (hpf) at the highest concentration of dimethachlor. Decreased hatching ratio, shortened body length, and pathological changes in the eye, heart, and yolk sac were observed at sub-lethal concentrations. Additionally, dimethachlor increased the number of apoptotic cells and level of reactive oxygen species 120 hpf. Our results indicate that dimethachlor may act as an anti-developmental toxicant when accumulated in an aquatic environment.
In an attempt to produce transgenic amphibia, bacteriophage ${\lambda}-DNA$ was microinjected into fertilized eggs of Xenopus laevis, and the effect on early embryogenesis and the ultrastructural behavior of exogenous DNA were investigated. The effect of microinjected gene on embryonic development showed differences according to the concentration of injected DNA and the incubation temperature. Various concentrations of ${\lambda}-DNA$ were tested. Among those, microinjection of 1-2 ng DNA dissolved in 20 nl TE buffer was not shown to disturb normal embryonic development and was recorded the highest survivability to the late tadpole stage (Stage 43); however, injection of increased concentrations of DNA than above provoked irregular cleavages or abnormal appearances, which resulted in reduced survivability. When the injected embryos were incubated at low temperatures (e.g., $12^{\circ}C$), 54.5% of the embryos developed to Stage 43, whereas 42.4% survived when incubated at room temperature. The survivability showed also differences according to the injection site. 58.0% of the embryos developed to Stage 43 when microinjected into the vegetal pole, whereas 44.9% survived when microinjected into the animal pole. To understand the structural fate or behavior of injected DNA a combined light and electron microscopical study was applied. The nucleus-like structure was observed in the ${\lambda}$ DNA-injected embryos, which was quite a similar to the interphase nuclei of normal Xenopus laevis. The nucleus-like structure showed the typical double-layered nuclear membrane and nuclear complexes; however, it consisted of unusual structures such as furrows of nuclear envelope into the nucleoplasm.
Zhe-Wu Jin;Ji Hyun Kim;Masahito Yamamoto;Gen Murakami;Shin-ichi Abe;Jose Francisco Rodriguez-Vazquez
Anatomy and Cell Biology
/
제55권3호
/
pp.356-366
/
2022
The yolk sac is supplied by the vitelline artery and vein (VA, VV), which run through the yolk stalk in combination with the omphaloenteric duct. Moreover, the VV takes a free posterior course outside the midgut mesentery containing the secondarily-developed superior mesenteric vein (SMV). However, the regression process of these structures has not been demonstrated photographically. The present study evaluated serial histological sections from 20 embryos of stages 15-19 or crown-rump length (CRL) 7.5-20 mm. All specimens carried the SMV as sequential tissue slits. However, an omphaloenteric duct with epithelia continuous with the midgut loop was not observed. In smaller embryos (CRL <13 mm) the VA extended distally or anteriorly from the midgut apex in the extra-embryonic coelom, whereas in larger embryos (CRL 16-20 mm) the artery was absent from the distal side of the apex. The entire course or part of the VV outside the mesentery was always seen, but four larger embryos lacked the venous terminal near the duodenum. A vacuole-like remnant of the yolk sac was present in all smaller embryos (CRL <10 mm), but was absent from 7 of the 11 larger embryos. The size of the remnant was equal to the thickness of the VA or VV, with the remnant being sandwiched between the VA and VV. Moreover, the regressing yolk sac often communicated with or opened to the VV. Consequently, the yolk sac regressed first, followed by the regression of the VA until 6 weeks. The yolk stalk was clearly observed until 5 weeks.
Alteration in chromosome numbers and structures instigate and foster massive genetic instability. As Boveri has seen a hundred years ago (Boveri, 1914; 2008), aneuploidy is hall-mark of many cancers. However, whether aneuploidy is the cause or the result of cancer is still at debate. The molecular mechanism behind aneuploidy includes the chromosome mis-segregation in mitosis by the compromise of spindle assembly checkpoint (SAC). SAC is an elaborate network of proteins, which monitor that all chromosomes are bipolarly attached with the spindles. Therefore, the weakening of the SAC is the major reason for chromosome number instability, while complete compromise of SAC results in detrimental death, exemplified in natural abortion in embryonic stage. Here, I will review on the recent progress on the understanding of chromosome missegregation and cancer, based on the comparison of different mouse models of BubR1, the core component of SAC.
Kim Sehee;Hong Ji Young;Joo So Yeon;Kim Jae Hwan;Moon Shin Yong;Yoon Hyun Soo;Kim Doo Han;Chung Hyung Min;Choi Seong-Jun
Reproductive and Developmental Biology
/
제28권4호
/
pp.247-252
/
2004
Human embryonic stem (ES) cells are derived from the inner cell mass of the preimplantation embryo. Human ES cells have the capacity to differentiate into various types of cells in the body. Human ES cells are indefinite source of cells for cell therapy in various degenerative disorders including neuronal disorders. Directed differentiation of human ES cells is a prerequisite for their clinical application. The objective of this study is to develop the culture condition for the derivation of neural precursor cells from human ES cells. Neural precursor cells were derived from human ES cells in a stepwise culture condition. Neural precursor cells in the form of neural rosette structures developed into neurospheres when cultured in suspension. Suspension culture of neurospheres has been maintained over 4 months. Expressions of nestin, soxl, sox2, pax3 and pax6 transcripts were upregulated during differentiation into neural precursor cells by RT-PCR analysis. In contrast, expression of oct4 was dramatically downregulated in neural precursor cells. Immunocytochemical analyses of neural precursor cells demonstrated expression of nestin and SOX1. When induced to differentiate on an adhesive substrate, neuro-spheres were able to differentiate into three lineages of neural systems, including neurons, astrocytes and oligo-dendrocytes. Transcripts of sox1 and pax6 were downregulated during differentiation of neural precursor cells into neurons. In contrast, expression of map2ab was elevated in the differentiated cells, relative to those in neural precursor cells. Neurons derived from neural precursor cells expressed NCAM, Tuj1, MAP2ab, NeuN and NF200 in immunocytochemical analyses. Presence of astrocytes was confirmed by expression of GFAP immuno-cytochemically. Oligodendrocytes were also observed by positive immuno-reactivities against oligodendrocyte marker O1. Results of this study demonstrate that a stepwise culture condition is developed for the derivation of neural precursor cells from human ES cells.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.