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Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Gap Junctional Communication Required for the Establishment of Long-Term Robust Ca2+ Oscillations Across Human Neuronal Spheroids and Extended 2D Cultures

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Rattachement africain : de. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Synchronized oscillatory fluctuations in intracellular calcium concentration across extended neuronal networks represent a functional indicator of connectivity and signal coordination. In this study, human dopaminergic neurons (LUHMES cell line) have been used to establish a robust protocol for generating reproducible intracellular Ca²⁺ oscillations in both two-dimensional monolayers and three-dimensional spheroids. Oscillatory activity was induced by defined ionic conditions in combination with potassium channel blockade. It was characterized by stable frequencies of approximately 0.2 Hz and high synchronization indices across millimeter-scale cultures. These properties were consistently reproduced in independent experiments and across laboratories. Single-cell imaging confirmed that oscillations were coordinated throughout large cell populations. Pharmacological interventions demonstrated that neither excitatory nor inhibitory chemical synaptic transmission influenced oscillatory dynamics. Gap junction blockers completely disrupted synchronization, while leaving individual cell activity unaffected. Functional dye-transfer assays provided additional evidence for electrical coupling This was further supported by connexin-43 expression profiles and immunostaining. Collectively, these findings indicate that synchronized Ca²⁺ oscillations in LUHMES cultures are mediated by gap junctional communication rather than by conventional synaptic mechanisms. This system offers a practical platform for studying fundamental principles of network coordination and for evaluating pharmacological or toxicological modulators of intercellular coupling. Moreover, it may provide a relevant human-based model to explore aspects of neuronal maturation and to assess compounds with potential neurodevelopmental toxicity.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Gap Junctional Communication Required for the Establishment of Long-Term Robust Ca<sup>2+</sup> Oscillations Across Human Neuronal Spheroids and Extended 2D Cultures
Date Crossref
24/09/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Konstanz Doerenkamp-Zbinden Chair for in vitro Toxicology and Biomedicine pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Natural and Medical Sciences Institute pays non établi dans la notice
    Institution
  • University of Tübingen pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Doerenkamp-Zbinden Chair for in vitro Toxicology and Biomedicine — University of Konstanz, Natural and Medical Sciences Institute et University of Tübingen.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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