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果蝇睾丸生态位干细胞-三色计算清除。

分化的生物,例如人类,还有果蝇或植物,不仅具有形成特定组织的分化细胞,而且还具有尚未(或仅部分)固定命运的细胞。这种细胞称为干细胞。干细胞可以增殖特定任务的新细胞,但同时总是产生干细胞,而干细胞又可以在以后需要时提供新的特定细胞 [1].

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Stem Cells

为了实现这些功能,干细胞要么对称分裂(从而提供新的干细胞),要么不对称分裂,形成干细胞和分化成所需组织细胞的细胞。最初假定对于组织细胞的增殖必定需要非对称分裂,但是现在知道,也存在仅对称细胞分裂发生的替代性细胞分裂概念。

根据干细胞仍然具有的分化选项,可以在不同阶段进行区分:全能干细胞可以用于创建新生物。多能干细胞可以递送不同的组织细胞。多能干细胞提供不同的细胞类型,但仅针对特定组织。

Niches

现在已经对上述细分提出了质疑,因为已经发现,当将多能干细胞植入那里时,它们还能为完全不同的组织输送细胞。一种解释可能提供了一种洞察力,即干细胞并非自由存在于组织中,而是与特定细胞相关:干细胞位于称为“生态位”的微环境中,与壁生生态位相当。这种利基确保了例如不对称分割是可能的。生态位还可以确定分化的方向。

雄性果蝇(Drosophila melanogaster)的睾丸是拉长的管,呈螺旋状卷起。生殖细胞的利基位于这些管的前端。在试管的最末端,有支持细胞(集线器细胞),支持两个不同的干细胞。当然,其中之一是生殖细胞的干细胞,从中衍生出精子细胞;另一方面,是囊肿干细胞,其随后从中发育出囊肿,并在其中发芽,见图2。

Niche-Microscopy

Drexel大学生物学系的Kari Lenhart博士的研究目标是进一步了解干细胞如何控制正常组织的更新。 Lenhart博士使用果蝇睾丸小生境进行研究。从果蝇睾丸的干细胞生态位收集了三个通道的x,y,z堆栈,其中包括两个干细胞种群。体囊肿干细胞和种系干细胞。
DMi8显微镜 来自Leica Microsystems的63x / 1.2水物镜, DFC9000 sCMOS相机 并使用冷的LED荧光灯收集数据集。由于整个系统的光学元件质量高,因此在宽视野显微镜下无与伦比的卓越图像质量。
THUNDER计算清除显示了三维样本中的详细信息,而传统的荧光显微镜无法提供这些详细信息。作为比较,请参见图3。