Skip to main content
Erschienen in:

27.02.2024 | Original Article

Expression patterns of Piezo1 in the developing mouse forebrain

verfasst von: Hye Yoon Kim, Bokeum Kang, Pa Reum Lee, Kyungmin Kim, Gyu-Sang Hong

Erschienen in: Brain Structure and Function | Ausgabe 3/2024

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Malformation during cortical development can disrupt the balance of excitatory and inhibitory neural circuits, contributing to various psychiatric and developmental disorders. One of the critical factors of cortical neural networks is the fine regulation of neurogenesis through mechanical cues, such as shear stress and substrate stiffness. Piezo1, a mechanically-activated channel, serves as a transducer for these mechanical cues, regulating embryogenesis. However, specific cell-type expression patterns of this channel during cortical development have not yet been characterized. In the present study, we conducted an RNAscope experiment to visualize the location of Piezo1 transcripts with embryonic neuronal/glial lineage cell markers. Our analysis covered coronal sections of the mouse forebrain on embryonic day 12.5 (E12.5), E14.5, E16.5, and E18.5. In addition, applying Yoda1, a specific Piezo1 agonist, evoked distinct calcium elevation in piriform cortices of E16.5 and E18.5 embryonic slices. Furthermore, pharmacological activation or inhibition of this channel significantly modulated the migration of neurosphere-derived cells in vitro. These findings contribute valuable insights to the field of mechanobiology and provide an understanding of the intricate processes underlying embryonic brain development.
Literatur
Zurück zum Zitat Anderson SA, Eisenstat DD, Shi L, Rubenstein JL (1997) Interneuron migration from basal forebrain to neocortex: dependence on Dlx genes. Science 278:474–476CrossRefPubMed Anderson SA, Eisenstat DD, Shi L, Rubenstein JL (1997) Interneuron migration from basal forebrain to neocortex: dependence on Dlx genes. Science 278:474–476CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Bifari F, Decimo I, Pino A, Llorens-Bobadilla E, Zhao S, Lange C, Panuccio G, Boeckx B, Thienpont B, Vinckier S, Wyns S, Bouche A, Lambrechts D, Giugliano M, Dewerchin M, Martin-Villalba A, Carmeliet P (2017) Neurogenic radial glia-like cells in meninges migrate and differentiate into functionally integrated neurons in the neonatal cortex. Cell Stem Cell 20(3):360-373.e367. https://doi.org/10.1016/j.stem.2016.10.020CrossRefPubMed Bifari F, Decimo I, Pino A, Llorens-Bobadilla E, Zhao S, Lange C, Panuccio G, Boeckx B, Thienpont B, Vinckier S, Wyns S, Bouche A, Lambrechts D, Giugliano M, Dewerchin M, Martin-Villalba A, Carmeliet P (2017) Neurogenic radial glia-like cells in meninges migrate and differentiate into functionally integrated neurons in the neonatal cortex. Cell Stem Cell 20(3):360-373.e367. https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​stem.​2016.​10.​020CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Holt JR, Zeng W-Z, Evans EL, Woo S-H, Ma S, Abuwarda H, Loud M, Patapoutian A, Pathak MM (2021) Spatiotemporal dynamics of PIEZO1 localization controls keratinocyte migration during wound healing. eLife 10:e65415. https://doi.org/10.7554/eLife.65415 Holt JR, Zeng W-Z, Evans EL, Woo S-H, Ma S, Abuwarda H, Loud M, Patapoutian A, Pathak MM (2021) Spatiotemporal dynamics of PIEZO1 localization controls keratinocyte migration during wound healing. eLife 10:e65415. https://​doi.​org/​10.​7554/​eLife.​65415
Zurück zum Zitat Li J, Hou B, Tumova S, Muraki K, Bruns A, Ludlow MJ, Sedo A, Hyman AJ, McKeown L, Young RS, Yuldasheva NY, Majeed Y, Wilson LA, Rode B, Bailey MA, Kim HR, Fu Z, Carter DA, Bilton J, . . . Beech DJ (2014) Piezo1 integration of vascular architecture with physiological force. Nature 515(7526):279–282. https://doi.org/10.1038/nature13701 Li J, Hou B, Tumova S, Muraki K, Bruns A, Ludlow MJ, Sedo A, Hyman AJ, McKeown L, Young RS, Yuldasheva NY, Majeed Y, Wilson LA, Rode B, Bailey MA, Kim HR, Fu Z, Carter DA, Bilton J, . . . Beech DJ (2014) Piezo1 integration of vascular architecture with physiological force. Nature 515(7526):279–282. https://​doi.​org/​10.​1038/​nature13701
Zurück zum Zitat Mousawi F, Peng H, Li J, Ponnambalam S, Roger S, Zhao H, Yang X, Jiang LH (2020) Chemical activation of the Piezo1 channel drives mesenchymal stem cell migration via inducing ATP release and activation of P2 receptor purinergic signaling. Stem Cells 38(3):410–421. https://doi.org/10.1002/stem.3114CrossRefPubMed Mousawi F, Peng H, Li J, Ponnambalam S, Roger S, Zhao H, Yang X, Jiang LH (2020) Chemical activation of the Piezo1 channel drives mesenchymal stem cell migration via inducing ATP release and activation of P2 receptor purinergic signaling. Stem Cells 38(3):410–421. https://​doi.​org/​10.​1002/​stem.​3114CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Urban Lendahl LB, Zimmerman RDG, McKay. (1990) CNS stem cells express a new class of intermediate filament protein. Cell 60(4):585–595CrossRef Urban Lendahl LB, Zimmerman RDG, McKay. (1990) CNS stem cells express a new class of intermediate filament protein. Cell 60(4):585–595CrossRef
Metadaten
Titel
Expression patterns of Piezo1 in the developing mouse forebrain
verfasst von
Hye Yoon Kim
Bokeum Kang
Pa Reum Lee
Kyungmin Kim
Gyu-Sang Hong
Publikationsdatum
27.02.2024
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Brain Structure and Function / Ausgabe 3/2024
Print ISSN: 1863-2653
Elektronische ISSN: 1863-2661
DOI
https://doi.org/10.1007/s00429-024-02759-7

Kompaktes Leitlinien-Wissen Neurologie (Link öffnet in neuem Fenster)

Mit medbee Pocketcards schnell und sicher entscheiden.
Leitlinien-Wissen kostenlos und immer griffbereit auf ihrem Desktop, Handy oder Tablet.

Neu im Fachgebiet Neurologie

Kaum Vorteile durch intraarterielle Lyse während Thrombektomie

Nach der Thrombektomie kleinere Fragmente über eine intraarterielle Lyse auflösen – dies könnte die Schlaganfalltherapie verbessern. Zwei aktuelle Studien ergeben für die periprozedurale Lyse jedoch keine großen Vorteile. Die Frage, wie viel sie nützt, bleibt weiter offen.

Nasenstimulation lindert chronische Migräne

Wird die Naseninnenseite durch Vibrationen stimuliert, kann dies offenbar die Zahl der Migränetage von Menschen mit chronischer Migräne deutlich senken. Darauf deuten die Resultate einer randomisiert-kontrollierten deutsch-finnischen Untersuchung.

Stumme Schlaganfälle − ein häufiger Nebenbefund im Kopf-CT?

In 4% der in der Notfallambulanz initiierten zerebralen Bildgebung sind „alte“ Schlaganfälle zu erkennen. Gar nicht so selten handelt es sich laut einer aktuellen Studie dabei um unbemerkte Insulte. Bietet sich hier womöglich die Chance auf ein effektives opportunistisches Screening?

Die elektronische Patientenakte kommt: Das sollten Sie jetzt wissen

Am 15. Januar geht die „ePA für alle“ zunächst in den Modellregionen an den Start. Doch schon bald soll sie in allen Praxen zum Einsatz kommen. Was ist jetzt zu tun? Was müssen Sie wissen? Wir geben in einem FAQ Antworten auf 21 Fragen.

Update Neurologie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.