Single-cell transcriptomics characterizes cell types in the subventricular zone and uncovers molecular defects impairing adult neurogenesis

Neural stem cells (NSCs) contribute to plasticity and repair of the adult brain. Niches harboring NSCs regulate stem cell self-renewal and differentiation. We used comprehensive and untargeted single-cell RNA profiling to generate a molecular cell atlas of the largest germinal region of the adult mouse brain, the subventricular zone (SVZ). We characterized >20 neural and non-neural cell types and gained insights into the dynamics of neurogenesis by predicting future cell states based on computational analysis of RNA kinetics. Furthermore, we applied our single-cell approach to document decreased numbers of NSCs, reduced proliferation activity of progenitors, and perturbations in Wnt and BMP signaling pathways in mice lacking LRP2, an endocytic receptor required for SVZ maintenance. Our data provide a valuable resource to study adult neurogenesis and a proof of principle for the power of single-cell RNA sequencing to elucidate neural cell-type-specific alterations in loss-of-function models

LRP2 contributes to planar cell polarity-dependent coordination of motile cilia function

Motile cilia are protruding organelles on specialized epithelia that beat in a synchronous fashion to propel extracellular fluids. Coordination and orientation of cilia beating on individual cells and across tissues is a complex process dependent on planar cell polarity (PCP) signaling. Asymmetric sorting of PCP pathway components, essential to establish planar polarity, involves trafficking along the endocytic path, but the underlying regulatory processes remain incompletely understood. Here, we identified the endocytic receptor LRP2 as regulator of PCP component trafficking in ependyma, a multi-ciliated cell type that is involved in facilitating flow of the cerebrospinal fluid in the brain ventricular system. Lack of receptor expression in gene-targeted mice results in a failure to sort PCP core proteins to the anterior or posterior cell side and, consequently, in the inability to coordinate cilia arrangement and to aligned beating (loss of rotational and translational polarity). LRP2 deficiency coincides with a failure to sort NHERF1, a cytoplasmic LRP2 adaptor to the anterior cell side. As NHERF1 is essential to translocate PCP core protein Vangl2 to the plasma membrane, these data suggest a molecular mechanism whereby LRP2 interacts with PCP components through NHERF1 to control their asymmetric sorting along the endocytic path. Taken together, our findings identified the endocytic receptor LRP2 as a novel regulator of endosomal trafficking of PCP proteins, ensuring their asymmetric partition and establishment of translational and rotational planar cell polarity in the ependyma

Single-cell transcriptomics characterizes cell types in the subventricular zone and uncovers molecular defects underlying impaired adult neurogenesis

Neural stem cells (NSCs) contribute to plasticity and repair of the adult brain. Niches harboring NSCs are crucial for regulating stem cell self-renewal and differentiation. We used single-cell RNA profiling to generate an unbiased molecular atlas of all cell types in the largest neurogenic niche of the adult mouse brain, the subventricular zone (SVZ). We characterized > 20 neural and non-neural cell types and gained insights into the dynamics of neurogenesis by predicting future cell states based on computational analysis of RNA kinetics. Furthermore, we apply our single-cell approach to mice lacking LRP2, an endocytic receptor required for SVZ maintenance. The number of NSCs and proliferating progenitors was significantly reduced. Moreover, Wnt and BMP4 signaling was perturbed. We provide a valuable resource for adult neurogenesis, insights into SVZ neurogenesis regulation by LRP2, and a proof-of-principle demonstrating the power of single-cell RNA-seq in pinpointing neural cell type-specific functions in loss-of-function models

Возможные осложнения в системе гемокоагуляции при длительном введении сухого экстракта из травы герани болотной = The possible complications in the hemocoagulation system during long-term introduction of the dry extract from Geranium Palustre herb

Ostapets M. O., Volkovoy V. A., Bunatyan N. D., Reshetnyak N. V., Derkach N. V., Lukyinova L. V. Возможные осложнения в системе гемокоагуляции при длительном введении сухого экстракта из травы герани болотной = The possible complications in the hemocoagulation system during long-term introduction of the dry extract from Geranium Palustre herb. Journal of Education, Health and Sport. 2016;6(7):601-609. eISSN 2391-8306. DOI http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.60035 http://ojs.ukw.edu.pl/index.php/johs/article/view/3743       The journal has had 7 points in Ministry of Science and Higher Education parametric evaluation. Part B item 755 (23.12.2015). 755 Journal of Education, Health and Sport eISSN 2391-8306 7 © The Author (s) 2016; This article is published with open access at Licensee Open Journal Systems of Kazimierz Wielki University in Bydgoszcz, Poland Open Access. This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Noncommercial License which permits any noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author(s) and source are credited. This is an open access article licensed under the terms of the Creative Commons Attribution Non Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted, non commercial use, distribution and reproduction in any medium, provided the work is properly cited. This is an open access article licensed under the terms of the Creative Commons Attribution Non Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted, non commercial use, distribution and reproduction in any medium, provided the work is properly cited. The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this paper. Received: 02.07.2016. Revised 25.07.2016. Accepted: 28.07.2016.     УДК 615.322:582.751:615.273   ВОЗМОЖНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ В СИСТЕМЕ ГЕМОКОАГУЛЯЦИИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ВВЕДЕНИИ СУХОГО ЭКСТРАКТА ИЗ ТРАВЫ ГЕРАНИ БОЛОТНОЙ   М. А. Остапец1, В. А. Волковой1, Н. Д. Бунатян2, Н. В. Решетняк1, Н. В. Деркач1, Л. В. Лукьянова3   1Национальный фармацевтический университет, Харьков, Украина 2Первый московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова, Москва, Россия 3 Харьковский национальный медицинский университет, Харьков, Украина           Наиболее опасное осложнение всех гемостатических средств (синтетических и растительных) является развитие синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови. Статья посвящена изучению возможных осложнений в системе гемокоагуляции при длительном введении (в течение 3 месяцев) сухого экстракта травы герани болотной. Установлено, что на 30 сутки эксперимента несколько снижался показатель АЧТВ, что свидетельствовало об активации механизмов свертывания крови с «внутренним» путем (формирование кровяной протромбиназы). Наряду с этим снижался уровень физиологических антикоагулянтов (антитромбина III), что указывало на включение механизмов антисвертывания крови в ответ на умеренную гиперкоагуляции. На 60 сутки исследования уровень АТ III не отличался от показателей контрольных данных. Полученные результаты указывают на уравновешивания баланса между системой коагуляции и антикоагуляции на 30 день исследования. На 60 день эксперимента показатели коагулограммы повышались до физиологического уровня и не изменялись в течение всего срока исследования (90 дней).   Ключевые слова: гемостаз, ДВС-синдром, гиперкоагуляция, антисвертывание крови.             THE POSSIBLE COMPLICATIONS IN THE HEMOCOAGULATION SYSTEM DURING LONG-TERM INTRODUCTION OF THE DRY EXTRACT FROM GERANIUM PALUSTRE HERB   M. O. Ostapets1, V. A. Volkovoy1, N. D. Bunatyan2, N. V. Reshetnyak1, N. V. Derkach1, L. V. Lukyinova3   1National University of Pharmacy, Kharkiv, Ukraine 2I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russia 3Kharkiv National Medical University, Kharkiv, Ukraine   The most dangerous complication of the all hemostaic drugs (synthetic and plant) is development of the syndrome of disseminated intravascular coagulation. This article is devoted for the studying of possible complications in the hemocoagulation system during long-term of introduction (during 3 months) of dry extract from Geranium Palustre herb. Established, that on 30th day of experiment reduced rate of APTT, that indicating about activation of coagulation mechanisms by «internal» way (the formation of blood protrombinaze). In addition, the reduced the level of physiological anticoagulant (antithrombin III), that indicating on inclusion of anticoagulation mechanisms in response to the moderate hypercoagulation. On the 60th day of research work the level of antithrombin III is not different from control dates. Obtained results was noted about performance of the balance between coagulation and anticoagulation systems on 60th day of research work. On the 60th day of experiment the dates of coagulogram increased to the physiological level and doesn’t change during all term of research work (90 days).               Keywords: hemostasis, DIC, hypercoagulation, anticoagulation.   МОЖЛИВІ УСКЛАДНЕННЯ В СИСТЕМІ ГЕМОКОАГУЛЯЦІЇ ПРИ ТРИВАЛОМУ ВВЕДЕННІ СУХОГО ЕКСТРАКТУ З ТРАВИ ГЕРАНІ БОЛОТНОЇ   М. О. Остапець1, В. А. Волковой1, Н. Д. Бунатян2, Н. В. Решетняк1, Н. В. Деркач1, Л. В. Лук’янова3   1Національний фармацевтичний університет, Харків, Україна 2Перший московський державний медичний університет ім. І.М.Сеченова, Москва, Росія 3 Харківський національний медичний університет, Харків, Україна               Найбільш небезпечне ускладнення усіх гемостатичних засобів (синтетичних та рослинних) є розвиток синдрому дисемінованого внутрішньосудинного зсідання крові. Стаття присвячена вивченню можливих ускладнень в системі гемокоагуляції при тривалому введенні (протягом 3 місяців) сухого екстракту з трави герані болотної. Встановлено, що на 30 добу експерименту дещо знижувався показник АЧТЧ, що свідчило про активацію механізмів зсідання крові за «внутрішнім» шляхом (формування кров’яної протромбінази). Поряд з цим знижувався рівень фізіологічних антикоагулянтів (антитромбіну III), що вказувало на включення механізмів антизсідання крові у відповідь на помірну гіперкоагуляцію. На 60 добу дослідження рівень АТ III не відрізнявся від показників контрольних даних. Одержані результати вказують на врівноваження балансу між системою коагуляції та антикоагуляції на 30-й день дослідження.             На 60 день експерименту показники коагулограми підвищувались до фізіологічного рівня та не змінювалися протягом всього терміну дослідження (90 днів).               Ключові слова: гемостаз, ДВЗ-синдром, гіперкоагуляція, антизсідання крові