Embryonic stem cells and the problem of directed differentiation

Biochemistry (Moscow)

Volumn 73, Issue 13, 2008, Pages 1438-1452

  Grivennikov, I A ^a  

^a INSTITUTE OF MOLECULAR GENETICS   (Russian Federation)

Author keywords

Cell therapy; Differentiation; Embryoid bodies; Embryonic stem cells; Genetic modifications; Pluripotency; Transfection; Transplantation

Indexed keywords

CELL MEMBRANES; CHEMICAL MODIFICATION; CYTOLOGY; DIFFERENTIATION (CALCULUS); MAMMALS; STEM CELLS; TRANSCRIPTION; TRANSPLANTATION (SURGICAL);

CELL THERAPY; EMBRYOID BODY; EMBRYONIC STEM CELLS; GENETIC MODIFICATIONS; PLURIPOTENCY; TRANSFECTION;

MOLECULAR BIOLOGY;

MAMMALIA;

GROWTH DIFFERENTIATION FACTOR; SIGNAL PEPTIDE;

ANIMAL; CELL DIFFERENTIATION; CYTOLOGY; EMBRYONIC STEM CELL; GENE TRANSFER; GENETIC ENGINEERING; GENETICS; HUMAN; METABOLISM; METHODOLOGY; REVIEW;

ANIMALS; CELL DIFFERENTIATION; EMBRYONIC STEM CELLS; GENE TRANSFER TECHNIQUES; GENETIC ENGINEERING; GROWTH DIFFERENTIATION FACTORS; HUMANS; INTERCELLULAR SIGNALING PEPTIDES AND PROTEINS;

EID: 59549084575     PISSN: 00062979     EISSN: 16083040     Source Type: Journal    
DOI: 10.1134/S0006297908130051     Document Type: Article

References (135)

1. M. J. Evans M. H. Kaufman 1981 Nature 292 154 156
2. G. R. Martin 1981 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78 7634 7638
3. A. Bradley M. Evans M. H. Kaufman E. Robertson 1984 Nature 309 255 256
4. K. R. Thomas M. R. Capecchi 1987 Cell 51 503 512
5. T. C. Doetschman H. Eistetter M. Katz W. Schmidt R. J. Kemler 1985 Embryol. Exp. Morphol. 87 27 45
6. G. Keller 2005 Genes Dev. 19 1129 1155
7. N. Geijsen M. Horoschak K. Kim J. Gribnau K. Eggan G. Q. Daley 2004 Nature 427 106 107
8. K. Hubner G. Fuhrmann L. K. Christenson J. Kehler R. Reinbold R. de la Fuente J. Wood J. F. Strauss M. Boiani H. R. Scholer 2003 Science 300 1251 1256
9. K. Nayernia J. Notle H. W. Michelmann J. H. Lee K. Rathsack N. Drusenheimer A. Dev G. Wulf I. F. Ehrmann D. J. Elliot V. Okpanyi U. Zechner T. Haaf A. Meinhardt W. Engel 2006 Dev. Cell 11 125 132
10. G. R. Martin M. J. Evans 1975 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 72 1441 1445
11. J. L. Resnick L. S. Bixler L. Cheng P. J. Donovan 1992 Nature 359 550 551
12. C. L. Stewart I. Gadi H. Bhatt 1994 Dev. Biol. 161 626 628
13. Joyner, A. L. (1993) IRL PRESS at Oxford University Press, p. 109.
14. E. Robertson A. Bradley M. Kuehn M. Evans 1986 Nature 323 445 448
15. Sh. M. Mitalipov M. M. Mitalipova V. I. Ivanov 1994 Ontogenez 25 19 27
16. P. Savatier H. Lapillone L. A. van Grunsven B. B. Rudkin J. Samarut 1996 Oncogene 12 309 322
17. P. Rathjen J. Nichols S. Toth D. R. Edwards J. K. Heath A. G. Smith 1990 Genes Dev. 4 2308 2318
18. J. G. Zhang C. M. Owerzarek L. D. Ward G. J. Howlett L. J. Fanri B. A. Roberts N. A. Nicola 1997 Biochem. J. 325 693 700
19. T. Burdon I. Chambers C. Stracey H. Niwa A. Smith 1999 Cells Tissues Organs 165 131 143
20. H. Niwa T. Burdon I. Chambers A. Smith 1998 Genes Dev. 12 2048 2060
21. Q. L. Ying J. Nichols I. Chambers A. Smith 2003 Cell 115 281 292
22. T. Burdon A. Smith P. Savatier 2002 Trends Cell Biol. 12 432 438
23. N. Sato L. Meijer L. Skaltsounis P. Greengard A. H. Brivanlou 2004 Nat. Med. 10 55 63
24. D. Solter B. B. Knowles 1978 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75 5565 5569
25. J. A. Thomson J. Itskovitz-Eldor S. S. Shapiro M. A. Waknitz J. J. Swiergiel V. S. Marshall J. M. Jones 1998 Science 282 1145 1147
26. L. Armstrong M. Lako J. Lincoln P. M. Cairns N. Hole 2000 Mech. Dev. 97 109 116
27. E. I. Astashkin E. S. Manuilova E. L. Arsen'eva I. A. Grivennikov V. Z. Tarantul S. V. Grachev 2005 Dokl. Ros. Akad. Nauk 401 380 382
28. H. Niwa J. Miyazaki A. G. Smith 2000 Nat. Genet. 24 372 376
29. O. F. Gordeeva E. S. Manuilova I. A. Grivennikov D. V. Gulyaev Yu. A. Smirnova R. D. Zinov'eva N. G. Khruschov 2002 Dokl. Ros. Akad. Nauk 386 555 558
30. O. F. Gordeeva E. S. Manuilova I. A. Grivennikov Yu. A. Smirnova N. Yu. Krasnikova R. D. Zinov'eva N. G. Khruschov 2003 Ontogenez 34 174 182
31. K. Mitsui Y. Tokuzawa H. Itoh K. Segawa M. Murakami K. Takahashi M. Maruyama M. Maeda S. Yamanaka 2003 Cell 113 631 642
32. J. Nichols B. Zevnik K. Anastassiadis H. Niwa D. Klewe-Nebenius I. Chambers H. Scholer A. Smith 1998 Cell 95 379 391
33. I. Chambers D. Colby M. Robertson J. Nichols S. Lee S. Tweedie A. Smith 2003 Cell 113 643 655
34. A. D. Pyle L. F. Lock P. J. Donovan 2006 Nat. Biotechnol. 24 344 350
35. H. Wei O. Juharsz J. Li Y. S. Tarasova K. R. Boheler 2005 J. Cell. Mol. Med. 9 804 817
36. B. E. Reubinoff M. F. Pera C. Y. Fong A. Trounson A. Bongso 2000 Nat. Biotechnol. 18 399 404
37. T. A. Krylova V. V. Zenin N. S. Musorina V. S. Baranov N. K. Bichevaya B. S. Korsak N. N. Nikolskii G. P. Pinaev G. G. Polyanskaya 2003 Tsitologiya 45 1172 1178
38. M. V. Pryzhakova M. V. Lagar'kova A. V. Lyakisheva E. S. Revazova N. V. Gnuchev S. L. Kiselev 2004 Inform. Byul. Klet. Kultury 19 22 25
39. M. Mitalipova J. Calhoun S. Shin D. Wininger T. Schulz S. Nogglee A. Venabler I. Lyons A. Robins S. Stice 2003 Stem Cells 21 521 526
40. M. Amit M. K. Carpenter M. S. Inokuma C. P. Chiu C. P. Harris M. A. Waknitz J. Itskovitz-Eldor J. A. Thomson 2000 Dev. Biol. 227 271 278
41. J. S. Odorico D. S. Kaufman J. A. Thomson 2001 Stem Cells 19 193 204
42. C. A. Cowan I. Klimanskaya J. McMahon J. Atienza J. Witmyer J. P. Zucker S. Wang C. C. Morton A. P. McMahon D. Powers D. A. Melton 2004 N. Engl. J. Med. 350 1353 1356
43. L. Daheron S. L. Opitz H. Zaehres W. M. Lensch P. W. Andrews J. Itskovitz-Eldor G. Q. Daley 2004 Stem Cells 22 770 778
44. R. H. Xu X. Chen D. S. Li G. C. Addicks C. Glennon T. P. Zwaka J. A. Thomson 2002 Nat. Biotechnol. 20 1261 1264
45. D. C. Hay L. Surtherland J. Clark T. Burdon 2004 Stem Cells 22 225 235
46. H. Zaehres M. W. Lensch L. Daneron S. Stewart J. Itskovitz-Eldor G. Q. Daley 2005 Stem Cells 23 299 305
47. M. Amit C. Shariki V. Margulets J. Itskovitz-Eldor 2004 Biol. Reprod. 70 837 845
48. I. K. Chang D. K. Jeong Y. H. Hong T. S. Park Y. K. Moon T. Ohno J. Y. Han 1997 Cell Biol. Int. 21 495 499
49. T. Doetschman P. Williams N. Maeda 1998 Dev. Biol. 127 224 227
50. L. Schoonjans G. M. Albright J. L. Li D. Collen R. W. Moreadith 1996 Mol. Reprod. Dev. 45 439 443
51. D. Brenin J. Look M. Bader N. Hubner G. Levan P. Iannaccone 1997 Transplant. Proc. 29 1761 1765
52. P. M. Iannaccone G. U. Taborn R. L. Garton M. D. Caplice D. R. Brenin 1994 Dev. Biol. 163 288 292
53. M. A. Sukoyan A. N. Golubitsa A. I. Zhelezova A. G. Shilov S. Y. Vatolin L. P. Maximovky L. E. Andreeva J. McWhire S. D. Pack S. I. Bayborodin A. Y. Kerkis H. I. Kizilova O. L. Serov 1992 Mol. Reprod. Dev. 33 418 431
54. M. B. Wheeler 1994 Reprod. Fertil. Dev. 6 563 568
55. E. Notarianni C. Galli S. Laurie R. M. Moor M. J. Evans 1991 J. Reprod. Fertil. Suppl. 43 255 260
56. N. L. First M. M. Sims S. P. Park M. J. Kent-First 1994 Reprod. Fertil. Dev. 6 553 562
57. S. L. Stice N. S. Strelchenko C. L. Keefer L. Matthews 1996 Biol. Reprod. 54 100 110
58. M. Mitalipova Z. Beyhan N. L. First 2001 Cloning 3 59 67
59. K. Y. Pau D. P. Wolf 2004 Reprod. Biol. Endocrinol. 2 41
60. J. A. Thomson J. Kalishman T. G. Golos M. Durning C. P. Harris R. A. Becke J. P. Hearn 1995 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92 7844 7848
61. S. Mitalipov H. C. Kuo J. Byrne L. Clepper L. Meisner J. Johnson R. Zeier D. Wolf 2006 Stem Cells 24 2177 2186
62. J. A. Thomson J. Kalishman T. G. Golos M. Durning C. P. Harris J. P. Hearn 1996 Biol. Reprod. 55 254 259
63. H. Suemori T. Tada R. Torii Y. Hosoi K. Kobayashi H. Imahie Y. Kondo A. Iritani N. Nakatsuji 2001 Dev. Dyn. 222 273 279
64. K. E. Vrana J. D. Hipp A. M. Goss B. A. McCool D. R. Riddle S. J. Walker P. J. Wettstein L. P. Studer V. Tabar K. Cunniff K. Chapman L. Vilner M. D. West K. A. Grant J. B. Cibelli 2003 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100 11911 11916
65. L. Hernandez S. Kozlov G. Piras C. L. Stewart 2003 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100 13344 13349
66. G. V. Pavlova E. S. Manuilova E. L. Arsen'eva I. A. Grivennikov E. V. Murkin N. V. Kanaikina A. V. Revischin V. Z. Tarantul L. I. Korochkin 2005 Klet. Tekhnol. Biol. Med. 2 99 102
67. T. M. Schmitt R. F. de Pooter M. A. Gronski S. K. Cho P. S. Ohashi J. C. Zuniga-Pflucker 2004 Nat. Immunol. 5 410 417
68. J. Rohwedel V. Maltsev E. Bober H. H. Arnold J. Hescheler A. M. Wobus 1994 Dev. Biol. 164 87 101
69. C. Bagutti A. M. Wobus R. Fassler F. M. Watt 1996 Dev. Biol. 179 184 196
70. V. A. Maltsev A. M. Wobus J. Rohwedel M. Bader J. Hescheler 1994 Circ. Res. 75 233 244
71. A. M. Wobus G. Kaomei J. Shan M. C. Wellner J. Rohwedel G. Ji B. Fleischmann H. A. Katus J. Hescheler W. M. Franz 1997 J. Mol. Cell. Cardiol. 29 1525 1539
72. C. Ventura M. Maioli 2000 Circ. Res. 87 189 194
73. C. Xu S. Police N. Rao M. K. Carpenter 2002 Circ. Res. 91 501 508
74. T. Takahashi B. Lord P. C. Schulze R. M. Fryer S. S. Sarang S. R. Gullans R. T. Lee 2003 Circulation 107 1912 1916
75. S. Kanno P. K. Kim K. Sallam J. Lei T. R. Billiar L. L. Shears 2004 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101 12277 12281
76. L. L. E. Y. S. Zhao X. M. Guo C. Y. Wang H. Jiang J. Li C. M. Duan Y. Song 2006 J. Heart Lung Transplant. 25 664 674
77. C. Coraux C. Hilmi M. Rouleau A. Spadafora J. Hinnrasky J. P. Ortonne C. Dani D. Aberdam 2003 Curr. Biol. 13 849 853
78. H. Kawasaki K. Mizuseki S. Nishikawa S. Kaneko Y. Kuwana S. Nakanishi S. I. Nishikawa Y. Sasai 2000 Neuron 28 31 40
79. D. I. Gottlieb J. E. Huettner 1999 Cells Tissues Organs 165 165 172
80. Q. L. Ying A. G. Smith 2003 Meth. Enzymol. 365 327 341
81. S. Levenberg J. A. Burdick T. Kraehenbuehl R. Langer 2005 Tissue Eng. 11 506 512
82. L. Gerrard L. Rodgers W. Cui 2005 Stem Cells 23 1234 1241
83. A. Kitagawa T. Nakayama M. Takenaga K. Matsumoto Y. Tokura Y. Ohta M. Ichinohe Y. Yamaguchi N. Suzuki H. Okano R. Igarashi 2005 Biochem. Biophys. Res. Commun. 328 1051 1057
84. Z. Li M. H. Theus L. Wei 2006 Dev. Growth Differ. 48 513 523
85. C. R. Amura L. Marek R. A. Winn L. E. Heasley 2005 Mol. Cell. Biol. 25 10791 10802
86. A. Kitazawa N. Shimizu 2005 J. Biosci. Bioeng. 100 94 99
87. M. Cazillis B. J. Gonzalez C. Billardon A. Lombet A. Fraichard J. Samarut P. Gressens H. Vaudry W. Rostene 2004 Eur. J. Neurosci. 19 798 808
88. E. Kim A. L. Clark A. Kiss J. W. Hahn R. Wesselschmidt C. J. Coscia M. M. Belcheva 2006 J. Biol. Chem. 281 33749 33760
89. G. Keller 1995 Curr. Opin. Cell Biol. 7 862 869
90. N. Kabrun H. J. Buhring K. Choi A. Ullrich W. Risau G. Keller 1997 Development 124 2039 2048
91. M. A. Moore J. H. Shieh G. Lee 2006 Meth. Enzymol. 418 208 242
92. J. Palis S. Roberston M. Kennedy C. Wall G. Keller 1999 Development 126 5073 5084
93. S. M. Robertson M. Kennedy J. M. Shannon G. Keller 2000 Development 127 2447 2459
94. T. Nakano H. Kodama T. Honjo 1994 Science 265 1098 1101
95. S. K. Cho T. D. Webber J. R. Carlyle T. Nakano S. M. Lewis J. C. Zuniga-Pflucker 1999 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96 9797 9802
96. R. K. Burt L. Verda D. A. Kim Y. Oyama K. Luo C. Link 2004 J. Exp. Med. 199 895 904
97. M. Kyba R. C. Perlingeiro G. Q. Daley 2002 Cell 109 29 37
98. S. Assady G. Maor M. Amit J. Itskovitz-Eldor K. L. Skorecki M. Tzukerman 2001 Diabetes 50 1691 1697
99. N. Lumelsky O. Blondel P. Laeng 2001 Science 242 1389 1394
100. Y. Shi L. Hou F. Tang W. Jiang P. Wang M. Ding H. Deng 2005 Stem Cells 23 656 662
101. X. L. Kuai X. Q. Cong X. L. Li S. D. Xiao 2003 Liver Transpl. 9 1094 1099
102. S. Hirata S. Senju H. Matsuyoshi D. Fukuma Y. Uemura Y. Nishimura 2005 J. Immunol. 174 1888 1897
103. D. W. Kim S. Chung M. Hwang A. Ferree H. C. Tsai J. J. Park S. Chung T. S. Nam U. J. Kang O. Isacson K. S. Kim 2006 Stem Cells 24 557 567
104. J. W. Shim H. C. Koh M. Y. Chang E. Roh C. Y. Choi Y. J. Oh H. Son Y. S. Lee L. Studer S. H. Lee 2004 J. Neurosci. 24 843 852
105. L. Wei L. Cui B. J. Snider M. Rivkin S. S. Yu C. S. Lee L. D. Adams D. I. Gottlieb E. M. Johnson Jr. S. P. Yu D. W. Choi 2005 Neurobiol. Dis. 19 183 193
106. H. Kamochi M. S. Kurokawa H. Yoshikawa Y. Ueda C. Masuda E. Takada K. Watanabe M. Sakakibara Y. Natuki K. Kimura M. Beppu H. Aoki N. Suzuki 2006 Transplantation 82 516 526
107. A. Shiroi S. Ueda Y. Ouji K. Saito K. Moriya Y. Sugie H. Fukui S. Ishizaka M. Yoshikawa 2005 World J. Gastroenterol. 11 4161 4166
108. Y. Tabata Y. Ouchi H. Kamiya T. Manabe K. Arai S. Watanabe 2004 Mol. Cell. Biol. 24 4513 4521
109. Y. Guo G. Hangoc H. Bian L. M. Pelus H. E. Broxmeyer 2005 Stem Cells 23 1324 1332
110. D. Klein T. Schmandt E. Muth-Kohne A. Perez-Bouza M. Segschneider V. Gieselmann O. Brustle 2006 Gene Ther. 13 1686 1695
111. L. C. Wu C. W. Sun T. M. Ryan K. M. Pawlik J. Ren T. M. Townes 2006 Blood 108 1183 1188
112. J. Hanna M. Wernig S. Markoulaki C. W. Sun A. Meissner J. P. Cassady C. Beard T. Brambrink L. C. Wu T. M. Townes R. Jaenisch 2007 Science 318 1920 1923
113. E. S. Manuilova E. L. Arsen'eva N. V. Khaidarova I. M. Shugurova S. N. Gornostaeva L. S. Inozemtseva A. M. Katrukha I. A. Grivennikov V. Z. Tarantul 2003 Ontogenez 34 224 230
114. I. Shugurova I. Bobrisheva I. Surkova I. Grivennikov V. Tarantul 2002 Cell. Prolif. 35 237 245
115. Manuilova, E. S., Arsenyeva, E. L., Khaidarova, N. V., Shugurova, I. M., Inozemtseva, L. S., Tarantul, V. Z., and Grivennikov, I. A. (2008) Int. J. Biomed. Sci., 4.
116. E. V. Novosadova E. S. Manuilova E. L. Arsen'eva N. V. Khaidarova O. V. Dolotov L. S. Inozemtseva O. V. Sitnikova V. Z. Tarantul I. A. Grivennikov 2005 Vestnik Biotekhnol. Fiz.-Khim. Biol. 2 153 158
117. E. V. Novosadova E. S. Manuilova E. L. Arsen'eva N. V. Khaidarova O. V. Dolotov L. S. Inozemtseva K. Kozachenkov I. A. Grivennikov V. Z. Tarantul 2005 Klet. Tekhnol. Biol. Med. 3 174 179
118. Y. P. Liu S. V. Dambaeva O. V. Dovzhenko M. A. Garthwaite T. G. Golos 2005 Stem. Cells Dev. 14 487 492
119. G. M. Zou M. C. Yoder 2005 Biol. Cell. 97 211 219
120. J. M. Velkey N. A. Slawny T. E. Gratsch K. S. O'shea 2006 Meth. Mol. Biol. 329 233 261
121. S. Chen A. B. Choo W. Nai-Dy T. Heng-Phon S. K. Oh 2007 Stem Cells Dev. 16 413 420
122. B. Greber H. Lehrach J. Adjaye 2007 BMC Dev. Biol. 7 46
123. D. Zeineddine E. Papadimou K. Chebli M. Gineste J. Liu C. Grey S. Thurig A. Behfar V. A. Wallace I. S. Skerjanc M. Puceat 2006 Dev. Cell 11 535 546
124. T. Manabe K. Tatsumi M. Inoue M. Makinodan T. Yamauchi E. Makinodan S. Yokoyama R. Sakumura A. Wanaka 2007 Cell Death Differ. 14 1080 1085
125. Wang, Y. Y., Deng, X., Xu, L., Gao, F., Flagg, T., and May, W. S. (2007) Exp. Hematol., available online 26 November 2007.
126. C. H. Jeong H. J. Lee J. H. Cha J. H. Kim K. R. Kim J. H. Kim D. K. Yoon K. W. Kim 2007 J. Biol. Chem. 282 13672 13679
127. B. B. Wang R. Lu W. C. Wang Y. Jin 2006 Biochem. Biophys. Res. Commun. 347 1129 1137
128. K. Takahashi S. Yamanaka 2006 Cell 126 663 676
129. K. Okita T. Ichisaka S. Yamanaka 2007 Nature 448 313 317
130. S. Yamanaka 2008 Cell Prolif. 41 Suppl.1 51 56
131. Aoi, T., Yae, K., Nakagawa, M., Ichisaka, T., Okita, K., Takahashi, K., Chiba, T., and Yamanaka, S. (2008) Science, Feb 14.
132. K. Takahashi K. Tanabe M. Ohnuki M. Narita T. Ichisaka K. Tomoda S. Yamanaka 2007 Cell 131 861 872
133. M. Nakagawa M. Koyanagi K. Tanabe K. Takahashi T. Ichisaka T. Aoi K. Okita Y. Mochiduki N. Takizawa S. Yamanaka 2008 Nat. Biotechnol. 26 101 106
134. I. H. Park R. Zhao J. A. West A. Yabuuchi H. Huo T. A. Ince P. H. Lerou M. W. Lensch G. Q. Daley 2008 Nature 451 141 146
135. J. Yu M. A. Vodyanik K. Smuga-Otto J. Antosiewicz-Bourget J. L. Frane S. Tian J. Nie G. A. Jonsdottir V. Ruotti R. Stewart I. I. Slukvin J. A. Thomson 2007 Science 318 1917 1920