需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用

方法文章

利用多西环素诱导型ASCL1/DLX2AAVS1位点的表达由人诱导性多能干细胞生成GABA能神经元

86 次观看

DOI:

10.3791/71804

2026年7月31日

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

本方案描述了一种通过将多西环素诱导型转基因整合到AAVS1安全港位点,从而由人诱导性多能干细胞生成GABA能神经元的方法。这种稳定且均一的转基因表达可高效地实现向GABA能神经元的直接分化,同时减少转基因沉默现象,而转基因沉默是慢病毒方法中常见的问题。

摘要

人类诱导多能干细胞(hiPSCs)为建立人类神经系统疾病模型提供了前所未有的机遇 体外 可靠地生成特定的神经元群体(例如γ-氨基丁酸能(GABA能)神经元)对于这些研究至关重要。本方案详细描述了一种利用多西环素诱导系统将人诱导多能干细胞(hiPSCs)高效分化为GABA能神经元的稳健方法。该方法依赖于将编码转录因子的转基因稳定整合到基因组中 ASCL1DLX2 安全港腺相关病毒整合位点1(AAVS1通过CRISPR/Cas9介导的敲入技术将目的序列靶向整合至AAVS1位点。这种靶向整合可避免随机慢病毒整合常导致的转基因沉默现象。本方案涵盖hiPSCs的培养、核转染介导的转基因整合、嘌呤霉素筛选以富集成功编辑的细胞,以及逐步分化操作的具体流程。在诱导表达多西环素后,经基因工程改造的hiPSCs可在21天内快速退出细胞周期,呈现神经元形态,并表达GABA能谱系标志物。关键步骤包括利用特定生长因子进行神经诱导及后续成熟阶段,以及在成熟过程中增强细胞黏附的潜在优化策略。该标准化方法可获得富集的表达GABA能谱系标志物的诱导神经元,为神经科学研究和细胞模型构建提供了有力工具。

引言

人类诱导性多能干细胞(hiPSCs)为在体外模拟人类神经系统疾病以及研究驱动发育与退变的复杂分子机制提供了独特的平台。in vitro。该技术能够生成患者特异性的细胞模型,用于研究多种疾病,范围从综合征型纤毛病中的早期神经发育异常2到散发性阿尔茨海默病中观察到的细微表观基因组改变3。因此,hiPSCs的定向分化已成为现代分子神经科学的核心技术之一1

为了有效捕捉人类神经系统过程的细微特征,生成高度特异且纯度高的神经元亚型至关重要。例如,需要明确的神经元群体来阐明蛋白质(如MECP2)在人类神经元中的特定转录作用4,或评估外周感觉神经元对病毒感染(如SARS-CoV-2)的特异性易损性5。此外,构建复杂且具有生理相关性的微环境(例如将功能性小胶质细胞整合到三维脑类器官中),从根本上依赖于不同神经和胶质谱系的稳定且可预测的生成6。在这些亚型中,GABA能神经元因其在中枢神经系统中的关键抑制性作用以及与多种神经和精神疾病的相关性而备受关注7。本方法的总体目标是提供一种可靠、高效且可重复的方案,用于将人诱导性多能干细胞(hiPSCs)定向分化为表达GABA能谱系标志物的诱导神经元。传统的GABA能神经元定向分化方案依赖于外源性信号分子,往往耗时较长、变异程度高,并产生异质性的细胞群体8

为了克服这些局限性,转录因子介导的正向编程已成为一种强大的替代方法9。本方案采用多西环素诱导型表达系统,驱动神经前体转录因子 ASCL1DLX210 的表达。通过利用 CRISPR/Cas9 将这些转基因靶向整合至腺相关病毒整合位点 1(AAVS1.)这一安全港位点,该方法避免了随机慢病毒整合所常见的转基因沉默问题10。供体质粒包含一个荧光报告基因(如 mCherry),用于在筛选后监测转基因阳性细胞。该策略旨在实现比随机整合方法更均一的转基因表达,但每条工程化细胞系的表达稳定性与分化可重复性仍需验证。该标准化方法可在约 21 天内生成富集的诱导神经元群体,这些神经元表达 GABA 能谱系标志物,所需时间短于传统的基于小分子的方法8,10。本方案非常适用于需要可扩展且一致的神经元群体以进行后续应用(如高内涵显微成像、单细胞转录组学或功能性生理学检测)的研究人员。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

方案

警告:人类hiPSC培养物应按照机构生物安全规程,作为潜在的生物危害材料进行处理。所有人类hiPSC培养操作均须在经认证的II级生物安全柜中,采用无菌技术进行。含有人类细胞的废弃物、接触过人类细胞的培养基以及CRISPR/Cas9质粒材料,在丢弃前应根据当地生物安全指南进行去污处理。多西环素、嘌呤霉素、DMSO及其他化学试剂应佩戴手套,并采取适当的眼部和皮肤防护措施进行操作,废弃物应根据机构的化学废弃物处理规程进行处置。基底膜提取物(BME)应采用无菌技术操作,并在使用前置于冰上保存,以防止提前聚合。液氮储存和冻存管操作时应佩戴适当的低温手套,采取面部防护,并谨慎操作,避免在解冻过程中发生冻伤或冻存管爆炸。

注意:在进行 CRISPR/Cas9 介导的基因编辑和神经元分化之前,人诱导多能干细胞(hiPSC)培养物应满足预定义的质量控制标准。细胞必须经确认无支原体污染,具有正常核型或可接受的基因组完整性特征,并持续稳定表达多能性标志物,包括 OCT4SOX2NANOGTRA-1-60 和/或 SSEA4。培养物应呈现典型致密的 hiPSC 克隆形态,具有较高的核质比、清晰的克隆边界以及极少的自发分化现象。应仅使用处于推荐传代范围内的活跃增殖培养物,且细胞传代次数不得超过实验室规定的最大传代数(通常低于第 40 代),除非另有验证。凡出现异常形态、过度自发分化、生长不良、确认污染或基因组不稳定性迹象的培养物,均不应用于基因编辑和分化实验。本实验方案所需全部材料(包括培养基配方)均列于材料表中。

1. 试剂与培养板的准备

  1. 在50 mL锥形管中,将40 mL敲除血清替代物(KOSR)与10 mL二甲基亚砜(DMSO)混合,配制冻存液。
  2. 用移液器反复吹打10次,使冻存液充分混匀。溶液可在4 °C保存最多1个月。
  3. 用杜氏改良伊格尔培养基/F12(DMEM/F12)将基底膜提取物(BME)稀释至终浓度为80 µg/mL。
    注意:稀释前,请通过供应商网站输入批号,核实所收到BME溶液的浓度。
  4. 向6孔板的每个孔中加入1 mL稀释后的BME。立即将未使用的BME原液放回4 °C保存,可保存最多1个月。
  5. 倾斜培养板,使溶液均匀覆盖各孔的整个表面,确保无未包被区域。
  6. 使用前,在37 °C孵育至少30分钟。
    注意:无最长孵育时间限制。若孵育超过1天,需确保DMEM/F-12不发生蒸发。用于一个孔的BME溶液仅可重复使用一次以包被第二个孔。由于BME在室温下会迅速聚合,因此在室温操作时应尽量迅速。

2. 人诱导多能干细胞的维持与传代

注意:在本方案中,hiPSC 维持培养基指 mTeSR plus。mTeSR plus 是用于常规维持、传代、核转染后恢复以及嘌呤霉素筛选的推荐培养基。

  1. 当细胞达到约60%融合度时,每4–6天进行一次hiPSC传代。
  2. 使用吸管将培养孔中的培养基吸除。
  3. 向孔中加入1 mL ReLeSR试剂,在室温下孵育30秒。
  4. 吸除消化试剂,将培养板在37 °C条件下孵育8分钟。
  5. 使用5 mL移液器轻柔加入1 mL hiPSC维持培养基。将细胞悬液收集至50 mL离心管中。
  6. 取10 µL细胞悬液与10 µL台盼蓝在微量离心管中混合。取10 µL混合液加入细胞计数板,测定活细胞浓度。
  7. 吸除预先包被好的孔中的基底膜提取物(BME)涂层,加入2 mL添加了Rho相关卷曲螺旋激酶(ROCK)抑制剂(Y-27632;终浓度10 μM)的hiPSC维持培养基。
  8. 将100,000个hiPSC接种至该孔中,确保细胞活力>90%。以“8”字形轻轻晃动培养板,使细胞均匀分布。
  9. 将细胞置于37 °C、5% CO2条件下孵育。
  10. 24小时后,更换为2 mL不含ROCK抑制剂的新鲜mTeSR Plus培养基。
    注意:在ROCK抑制剂存在时,细胞形态可能出现短暂变化(细胞伸长)。需确认去除抑制剂后细胞恢复其典型形态。

3. hiPSC 的核转染

  1. 当细胞融合度达到约60%时进行传代。
    注意: 在本方案中,约60%的融合度对应于活跃生长的人诱导多能干细胞(hiPSC)集落,覆盖了孔底表面略超过一半的区域,集落之间有可见间隙,且自发分化极少。在进行核转染时,集落不应过度生长、广泛融合,或出现致密的多层中心结构。
  2. 确保核转染仪已开启,并将核转染补充剂加入核转染溶液P3中。准备一个冰桶。
  3. 将110 µL核转染溶液P3加入置于冰上的微量离心管中。
  4. 向管中加入1 µg CRISPR/Cas9质粒和1 µg含有强力霉素诱导型ASCL1-P2A-DLX2表达盒、荧光报告基因及嘌呤霉素抗性表达盒的供体质粒。轻轻混匀,避免产生气泡。
  5. 通过吸除两个包被孔中的BME制备目的板。向每孔加入2 mL含ROCK抑制剂的hiPSC维持培养基,并将培养板置于37 °C孵育。
  6. 按照步骤2.2至2.5所述方法,从6孔板的一个孔中消化60%融合度的hiPSC。将细胞悬液转移至无菌离心管中,在室温下以500 x g离心5分钟。
  7. 弃去上清液,将细胞沉淀重悬于含质粒的110 µL核转染溶液P3中。轻柔吹打混匀,避免产生气泡。
  8. 将100 µL细胞悬液转移至置于冰上的核转染杯中。
  9. 将核转染杯插入核转染仪,运行适用于hiPSC的CB-150程序。
  10. 立即使用塑料巴斯德吸管回收细胞,将等体积的细胞悬液分别转移至先前准备好的两个孔中。
  11. 采用“8”字形动作均匀分布细胞,置于37 °C孵育。
  12. 24小时后,更换为不含ROCK抑制剂的mTeSR plus培养基。如适用,通过观察荧光信号验证核转染效率。

4. 抗生素筛选

警告:嘌呤霉素具有毒性。操作时应使用适当的个人防护装备,并根据机构指南妥善处理废弃物。

注意:在筛选经编辑的hiPSCs之前,需确定每种hiPSC细胞系的最佳嘌呤霉素浓度。将未经编辑的hiPSCs以每孔10万个细胞的密度接种于BME包被的6孔板中,使用添加ROCK抑制剂的hiPSC维持培养基进行培养。24小时后,更换为新鲜的含嘌呤霉素的hiPSC维持培养基,嘌呤霉素浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0和1.5 µg/mL。每天更换含嘌呤霉素的培养基,并通过明场显微镜观察细胞形态和存活情况,持续5天。所选浓度应能在3–5天内完全清除所有未经编辑的hiPSCs,同时将过度毒性降至最低。在本实验方案中,通常最佳的嘌呤霉素浓度为0.4–0.6 µg/mL。

  1. 转染后等待3代,通常约1–2周,具体时间取决于细胞恢复和生长速度,以确保在开始筛选前非整合型质粒已丢失。
  2. 进行一次细胞传代,每孔接种100,000个细胞。
  3. 24小时后,加入根据杀灭曲线确定浓度的嘌呤霉素,通常为0.4–0.6 µg/mL。 
  4. 维持嘌呤霉素筛选至预定时间,一般约为5天。
  5. 通过荧光显微镜或流式细胞术验证筛选后的细胞群体,以评估报告基因阳性细胞的比例。
    注意:仅使用报告基因表达广泛均一的混合细胞群体进行后续实验,理想情况下报告基因阳性细胞比例应>80–90%。若报告基因表达仍呈嵌合状态,应延长筛选时间、重复富集步骤,或在诱导分化前考虑进行单克隆分离。
  6. 在启动神经元分化前,通过连接区PCR确认AAVS1.位点的正确靶向。
  7. 当需要严格验证时,应通过Sanger测序验证PCR产物,并采用qPCR、ddPCR或其他合适的拷贝数检测方法评估转基因拷贝数。
  8. 根据下游应用需求,使用基于PCR的方法检测质粒骨架序列的随机整合,或进行更广泛的全基因组整合分析。
  9. 确认筛选获得的hiPSC细胞群体仍为支原体阴性,保持典型的hiPSC克隆形态,并在嘌呤霉素筛选后维持良好的增殖能力。
  10. 通过核型分析、SNP芯片或其他经验证的检测方法重新评估基因组完整性,特别是在编辑后的细胞将用于疾病建模、功能分析或长期研究时。
  11. 通过靶向测序预测的脱靶位点,或在必要时采用更广泛的基因组方法,评估CRISPR/Cas9可能产生的脱靶效应。
    注意:若细胞出现异常形态、筛选后恢复不良、报告基因表达持续呈嵌合状态、存在已确认的基因组异常或AAVS1整合失败,则不应将其用于分化实验。在本方案中,筛选后的工程化hiPSC以混合群体形式使用,可在多西环素诱导前冻存,前提是报告基因表达、AAVS1.靶向、形态学特征和生长状态均已验证。在多西环素诱导后或神经元成熟过程中进行冻存不属于标准操作流程,若需实施应先进行经验性验证。

5. 分化为GABA能神经元

  1. 准备所需数量的BME包被孔板。注意,第0天接种的一个孔将产生一个孔的GABA能神经元。
  2. 每孔准备6.9 mL神经诱导培养基,并添加强力霉素(1 µg/mL)。额外增加15%体积以补偿蒸发或移液误差。
    注意:强力霉素自第0天起以终浓度1 µg/mL使用,并在整个分化和成熟过程中持续维持。每次更换培养基时均需配制含新鲜强力霉素的培养基,以确保转基因稳定诱导。该剂量的选择基于我们在实验中观察到较强的报告基因表达和高效的神经元转化效果。本方案未进行正式的强力霉素剂量-反应实验;因此,若转基因诱导效果不理想,各实验室可经验性地测试0.1–2 µg/mL范围内的强力霉素浓度。
  3. 第0天,将基因工程改造的人诱导多能干细胞(hiPSCs)解离后,接种200,000个细胞至已准备好的BME包被孔中。在37 °C条件下培养。
  4. 第1、2、3天,吸除培养基,每孔加入2 mL含强力霉素的新鲜神经诱导培养基。
    注意:至第3天,细胞增殖应显著减缓,可能出现树突样结构。若需实验验证细胞周期退出,可在第3–4天进行Ki-67免疫染色或EdU/BrdU掺入检测。
  5. 第4天,配制含脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞系源性神经营养因子(GDNF)和神经营养因子-3(NT-3)的神经成熟培养基,上述因子终浓度均为10 ng/mL,同时加入1 µg/mL强力霉素和20 µM PluriSln。
  6. 吸除神经诱导培养基。沿孔壁逐滴小心加入2 mL神经成熟培养基,避免扰动新形成的神经元。
  7. 第7天,吸除培养基,轻柔加入2 mL含神经营养因子和强力霉素的神经成熟培养基,但不再添加多能性细胞存活抑制剂。
  8. 长期维持时,每3至4天完全更换一次神经成熟培养基,可根据细胞密度调整更换频率。
    注意:第21天是评估GABA能神经元身份的标准终点。至第21天,细胞应表现出GABA能神经元特征,包括DLX1的表达,并持续完善其轴突网络。接种密度200,000个细胞/孔是经经验优化确定的,可在避免过度拥挤和成熟相关细胞死亡的同时获得分布良好的克隆。150,000–300,000个细胞/孔的密度范围均可兼容,较低密度适用于形态学研究,较高密度适用于材料收获。为减少细胞脱落,建议使用1,000 µL移液器以低流速进行更频繁的半量换液,操作时勿倾斜培养板。如有需要,可在3天强力霉素诱导后、添加成熟培养基前,使用增强型包被材料(如聚-L-赖氨酸/层粘连蛋白或层粘连蛋白-521)将细胞重新接种一次。开始成熟后应避免进一步传代。
  9. 若神经网络保持附着、存活且无增殖性hiPSC样克隆出现,培养物可维持超过第21天以实现进一步成熟。第21天后,每3–4天进行一次半量换液,使用含强力霉素和神经营养因子的新鲜神经成熟培养基。
    注意:当神经元形态和神经突网络稳定、脱落极少且无可辨识的未分化克隆时,可用于下游检测。在我们实验条件下,通常在第21天至第35天之间使用这些培养物。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

成功应用本方案可获得具有GABA能分子特征的诱导神经元富集群体。该策略基于将多西环素诱导型表达元件靶向插入 ASCL1-P2A-DLX2 将盒带插入 AAVS1 位点(图1A)。在筛选出经基因改造的hiPSCs后,使用多西环素诱导以促进GABA能神经元的分化,具体时间线如图所示。 图1B转染后经嘌呤霉素筛选,研究人员应观察到整合型荧光报告基因近乎均一的表达例如, mCherry)在hiPSC集落中广泛表达,表明基因编辑细胞已成功富集。在分化阶段,添加多西环素可诱导hiPSCs发生快速的形态学转变(图1C)。阳性结果的特征是在第3天细胞分裂停止,随后出现神经突起的生长(图1C)。到第20天,可通过相差显微镜观察到明显的轴突网络,从而确认分化成功(图1D以及通过表达高水平的中...

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

讨论

GABA能神经元的成功生成在很大程度上依赖于本方案中的多个关键步骤。维持高质量且未分化的hiPSCs至关重要;在核转染之前若发生自发分化,将显著降低基因整合效率以及后续神经元的纯度8。此外,准确确定嘌呤霉素杀灭曲线对于彻底清除未整合的细胞、同时避免对正确编辑的克隆造成过度损伤至关重要。在分化阶段,需对培养物进行细致而轻柔的操作,特别是将培养基沿孔壁逐滴加入,以防止脆弱的神经网络脱落。

研究人员可能会遇到多种挑战,需要有针对性地进行故障排除。如果核转染后细胞存活率异常偏低,可缩短细胞在核转染溶液中的暴露时间,并严格在冰上控制温度,从而显著提高细胞存活率。如果在成熟过程中仍存在未分化的干细胞,可在早期成熟阶段加入多能干细胞存活抑制剂(如步骤5.5所述),以有效选择性清除污染性的未分化干细胞。故障排除应基于明确的阈值和特定步骤的纠正措施。核转染后存活率低(定义为24小时时活细胞比例低于30–40%)通常由过度解离应激或核转染毒性引起。可通过缩短细胞在P3缓冲液中的停留时间、核转染前将细胞保持在冰上、使用健康且近期传代的人诱导多能干细胞(hi...

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

作者声明不存在竞争性财务利益。

致谢

本研究得到了加拿大干细胞网络青年研究员启动计划(Canadian Stem Cell Network Jump Start ECR Program)以及蒙特利尔大学基金会儿童癫痫想象研究所-圣心医院合作项目基金(Fonds UdeM pour le partenariat CHU Sainte-Justine -Institut Imagine en épilepsie de l’enfant)的支持。Théo Rabin 得到了 Odisé 网络的支持。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
4D-Nucleofector™ 核心单元LonzaAAF-1002B用于 hiPSC 的电穿孔/核转染。
6孔培养板Sarstedt83.3920300用于hiPSC维持与分化的组织培养处理板
BDNF(脑源性神经营养因子)STEMCELL Technologies78005重组人源神经元成熟蛋白;按制造商说明书配制,使用终浓度为10 ng/mL。
细胞计数仪(Countess)赛默飞世尔科技C10283用于细胞计数。
离心VWR76468-134用于细胞沉淀。
CO2 培养箱赛默飞世尔科技Heracell VIOS 160i 或同等型号维持37℃的细胞培养箱 °C,加湿环境,5% CO₂2.
冻存管赛默飞世尔科技5000-0020用于冻存hiPSC的无菌冻存管;等效外螺纹1.8–可使用 2.0 mL 冻存管。
Cultrex UltiMatrix 低生长因子基底膜提取物Bio-TechneBME001-05本方案中使用的标准BME包被基质。根据Bio-Techne分析证书中的批号特异性原液浓度,用DMEM/F-12稀释至80 µg/mL 工作浓度
DMEM/F-12Wisent319-090-CL用于稀释BME的基礎培養基。
DMSO(二甲基亚砜)Sigma-AldrichD2650用于冷冻培养基制备的冷冻保护剂。
供体质粒:可诱导型 ASCL1-P2A-DLX2 AAVS1 靶向表达盒定制质粒Addgene 登记号待定定制AAVS1供体质粒,包含多西环素诱导型ASCL1-P2A-DLX2表达盒及筛选/报告元件。质粒图谱和完整序列作为补充文件提供或应要求提供。
盐酸多西环素Sigma-AldrichD9891用于诱导 ASCL1-P2A-DLX2 表达。制备无菌储存液,分装,避光保存于冷冻条件,使用时稀释至 1 µg/mL 终浓度
乙醇(70%)Commercial Alcohols / Greenfield GlobalP016EAAN在生物安全柜内进行消毒时,使用机构批准的70%乙醇或等效试剂。
荧光显微镜ECHORevolve R4用于观察报告基因表达和神经元形态的相差及荧光成像的显微镜。
GDNF(胶质细胞源性神经营养因子)STEMCELL Technologies78058重组人源神经元成熟蛋白;按制造商说明书配制,使用终浓度为10 ng/mL。
hiPSC 细胞系 PGP1EditCo BioPGP1 人诱导多能干细胞系本方案中使用的商业化开放知情同意的人类iPSC细胞系;在进行基因编辑和分化前,需记录传代次数和质量控制状态。
图像分析软件ImageJ/Fiji开源;应报告所使用的版本用于荧光定量和代表性图像处理。
敲除™ 血清替代物(KOSR)赛默飞世尔科技10828028用于冷冻保存液的配制。
层粘连蛋白-521STEMCELL Technologies200-0117可选的故障排除试剂。不属于标准包被方案的一部分;若神经元持续脱落,可作为替代包被基质或二次包被基质使用。
液氮杜瓦瓶赛默飞世尔科技Locator 6 Plus 或同等产品根据机构的低温安全规程,将冷冻的hiPSCs长期储存在液氮气相或液氮中。
弗罗斯特先生™ 冻存容器赛默飞世尔科技5100-0001用于细胞在 -80 ℃ 条件下的程序降温冻存 °C.
mTeSR™ 加STEMCELL Technologies100-0276无饲养层维持培养基(用于hiPSCs)
神经诱导培养基STEMCELL Technologies08582用于早期神经元诱导的商用神经诱导培养基。
神经元成熟基础培养基(BrainPhys™ 神经元培养基STEMCELL Technologies05790用于神经元成熟的基礎培養基;根據方案描述,添加 BDNF、GDNF、NT-3、doxycycline 和 PluriSln-1。
NT-3(神经营养因子3)STEMCELL Technologies78074重组人蛋白,用于神经元成熟;按制造商说明书配制,使用终浓度为10 ng/mL。
P3 原代细胞 4D-电转染仪™ X试剂盒LonzaV4XP-3024包含Solution P3溶液和小电穿孔杯的hiPSC核转染试剂盒
青霉素-链霉素(10,000 U/mL)赛默飞世尔科技15140122可选抗生素,用于降低细菌污染风险。
Plasmocin™ 预防性的InvivoGenant-mpp可选抗生素,用于预防支原体污染。
PluriSIn-1STEMCELL Technologies72822多能细胞存活抑制剂,用于清除未分化的hiPSCs;按照生产商说明书配制储存液,并以20倍稀释使用 µM 终浓度
嘌呤霉素二盐酸盐赛默飞世尔科技A1113803用于筛选的抗生素;制备无菌储存液,分装,冻存,并通过杀灭曲线确定最终工作浓度,通常为 0.4–0.6 µg/mL
pX330-U6-嵌合型_BB-CBh-hSpCas9 AAVS1 gRNA 质粒Addgene85802用于AAVS1位点靶向的CRISPR/Cas9质粒;应在质粒图谱或补充信息中包含AAVS1 gRNA序列。
qPCR分析软件应用生物系统公司 / 赛默飞世尔科技QuantStudio 设计 & 分析软件或同等产品用于 Ct 值提取和 RT-qPCR 分析;报告所用软件版本。
qPCR预混液赛默飞世尔科技PowerUp SYBR Green Master Mix, A25742用于神经元和GABA能标志物的RT-qPCR定量分析。
qPCR 引物:DLX1定制寡核苷酸评论中提供的序列上游引物:5' ATGCACTGTTTACACTCGGC 3';下游引物:5' GACTGCACCGAACTGATGTAG 3'。用于评估第21天GABA能谱系诱导情况。
qPCR 引物:GAD2定制寡核苷酸评论中提供的序列正向:5' TGGCGTTTCTGCAAGATGTTA 3';反向:5' TTGGTCTGCCAATTCCCAATTAT 3'。GABA能神经元标记物。
qPCR 引物:GAD67定制寡核苷酸评论中提供的序列上游引物:5' GCTTCCGGCTAAGAACGGT 3';下游引物:5' TTGCGGACATAGTTGAGGAGT 3'。GABA能神经元标记物。
qPCR 引物:RPLP0定制寡核苷酸待提供序列参考基因引物用于 ΔΔCt 值归一化。引物序列应列于表格或补充信息中。上游:5' AGCCCAGAACACTGGTCTC 3';下游:5' ACTCAGGATTTCAATGGTGCC 3'。
qPCR 引物:SLC17A6定制寡核苷酸评论中提供的序列正向:5' GGGAGACAATCGAGCTGACG 3';反向:5' TGCAGCGGATACCGAAGGA 3'。谷氨酸能神经元标记物。
qPCR 引物:SLC17A7定制寡核苷酸评论中提供的序列正向:5' CAGAGTTTTCGGCTTTGCTATTG 3';反向:5' GCGACTCCGTTCTAAGGGTG 3'。谷氨酸能神经元标记物。
ReLeSR™STEMCELL Technologies100-0484无需酶的试剂,用于hiPSC的解离与传代
逆转录试剂盒赛默飞世尔科技SuperScript IV VILO Master Mix,11756050用于RT-qPCR前的cDNA合成。
RNA提取试剂盒QIAGENRNeasy 试剂盒 (74104)用于RT-qPCR前总RNA提取的试剂盒。在最终的材料表中记录所用RNeasy试剂盒的具体型号和货号。
统计软件GraphPad SoftwareGraphPad Prism,版本 11用于RT-qPCR数据的绘图与统计分析。
台盼蓝溶液(0.4%)赛默飞世尔科技15250061用于细胞计数过程中评估细胞活力的活体染料。
Y-27632(ROCK抑制剂)STEMCELL Technologies72302使用浓度为10 µM终浓度,以在传代和核转染过程中提高细胞存活率。

参考文献

  1. Mertens J, Marchetto MC, Bardy C, Gage FH. Evaluating cell reprogramming, differentiation, and conversion technologies in neuroscience. Nat Rev Neurosci. 2016 Jul;17(7):424-37.
  2. Barabino A, Flamier A, Hanna R, Héon E, Freedman BS, Bernier G. Deregulation of Neuro-Developmental Genes and Primary Cilium Cytoskeleton Anomalies in iPSC Retinal Sheets from Human Syndromic Ciliopathies. Stem Cell Reports. 2020 Mar 10;14(3):357-73.
  3. Katbe A, Hanna R, Flamier A, Serhani D, Hamam R, Barabino A, et al. Epigenomic alterations and neural development anomalies in induced pluripotent stem cells from sporadic Alzheimer’s disease. Development. 2026 Jan 1;153(1):dev204910.
  4. Liu Y, Flamier A, Bell GW, Diao AJ, Whitfield TW, Wang HC, et al. MECP2 directly interacts with RNA polymerase II to modulate transcription in human neurons. Neuron. 2024 Jun;112(12):1943-1958.e10.
  5. Flamier A, Bisht P, Richards A, Tomasello DL, Jaenisch R. Human iPS cell-derived sensory neurons can be infected by SARS-CoV-2. iScience. 2023 Sep 15;26(9).
  6. Wogram E, Sümpelmann F, Khalil A, Flamier A, Fu D, Bell GW, et al. Human iPSC-Derived Microglia Integrate Into Cerebral Organoids and Assume an In Vivo-Like Phenotype. Eur J Neurosci. 2025 Nov;62(9):e70281.
  7. Marín O. Interneuron dysfunction in psychiatric disorders. Nat Rev Neurosci. 2012 Jan 18;13(2):107–20. PubMed PMID: 22251963.
  8. Yang N, Ng YH, Pang ZP, Südhof TC, Wernig M. Induced neuronal cells: how to make and define a neuron. Cell Stem Cell. 2011 Dec 2;9(6):517-25.
  9. Busskamp V, Lewis NE, Guye P, Ng AHM, Shipman SL, Byrne SM, et al. Rapid neurogenesis through transcriptional activation in human stem cells. Mol Syst Biol. 2014 Nov 17;10(11):760.
  10. Barretto N, Zhang H, Powell SK, Fernando MB, Zhang S, Flaherty EK, et al. ASCL1- and DLX2-induced GABAergic neurons from hiPSC-derived NPCs. J Neurosci Methods. 2020 Mar 15;334:108548.
  11. Gu J, Rollo B, Liu Z, O’Brien TJ, Kwan P, Cromer B, et al. Forward programming of human pluripotent stem cells to generate glutamatergic and GABAergic neurons in a tri-culture model with astrocytes. Stem Cell Res Ther. 2026 Feb 25;17(1):125.

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

标签

神经科学第233期第233期空值hESC/hiPSC分化CRISPR/Cas9

本文已发表

视频即将推出