Режиссер дофаминергических Neuron Дифференциация от человека плюрипотентных стволовых клеток

Pengbo Zhang; Ninuo Xia; Renee A. Reijo Pera

doi:10.3791/51737

Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Режиссер дофаминергических Neuron Дифференциация от человека плюрипотентных стволовых клеток

16.8K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/51737

⸱

15 сентября 2014 г.

Pengbo Zhang^*¹ , Ninuo Xia^*¹ , Renee A. Reijo Pera¹^,²

¹Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine, Stanford University School of Medicine, ²Department of Obstetrics and Gynecology, Stanford University School of Medicine

^* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Мы, основываясь на знаниях из биологии развития и опубликованных исследованиях, разработали оптимизированный протокол для эффективной генерации дофаминергических нейронов среднего мозга A9 как из человеческих эмбриональных стволовых клеток, так и из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, что было бы полезно для моделирования заболеваний и клеточной заместительной терапии болезни Паркинсона.

Аннотация

Dopaminergic (DA) нейроны в составе компактной субстанции черной массы (также известные как нейроны A9 DA) — это специфический тип клеток, который теряется при болезни Паркинсона (БП). Существует большой интерес к получению нейронов A9 DA из плюрипотентных стволовых клеток человека (hPSCs) для регенеративной клеточной заместительной терапии при БП. Во время развития нервной системы нейроны A9 DA происходят из предшественников напольной пластины (FP), расположенных на вентральной средней линии центральной нервной системы. В данной работе мы оптимизировали условия культивирования для ступенчатой дифференцировки hPSCs в A9 DA нейроны, которая имитирует эмбриональное развитие DA нейронов. В нашем протоколе мы сначала описываем эффективную генерацию клеток-предшественников FP из hPSCs с помощью метода малых молекул, а затем преобразуем FP-клетки в нейроны A9 DA, которые могут поддерживаться in vitro в течение нескольких месяцев. Этот эффективный, воспроизводимый и контролируемый протокол хорошо работает с человеческими эмбриональными стволовыми клетками (hESCs) и человеческими индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (hiPSCs) от здоровых людей и пациентов с болезнью Паркинсона, в которых можно получить нейроны A9 DA для моделирования заболевания in vitro и скрининга лекарств, а также трансплантационной терапии клеток in vivo при БП.

Введение

Дофаминергический (DA) нейроны можно найти в нескольких областях мозга, в том числе среднего мозга, гипоталамуса, сетчатке и обонятельных луковиц. Нейроны A9 DA в черной субстанции Парс компактов (SNPC) поведения управления и движения, проецируя на полосатом теле в переднем мозге и формирования экстрапирамидной системы двигателя. Вырождение A9 DA нейронов приводит к болезни Паркинсона (БП), который является вторым наиболее распространенным человек нейродегенеративные расстройства и в настоящее время неизлечимыми. Замена Клеточная терапия является одним из наиболее перспективных стратегий для лечения PD ^1, поэтому, там был большой интерес при выводе A9 DA н....