Name: Derivación de un organoide cerebral humano con desarrollo de microglía (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-17T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: Aprende a generar organoides cerebrales humanos con microglía residente incorporando células progenitoras hematopoyéticas derivadas de iPSC. Este modelo permite estudiar las interacciones entre microglía y neuronas durante el desarrollo cerebral.

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<meta charset="utf8"></head><body>Generación de organoides cerebrales humanos con microglía residente utilizando HPC derivadas de iPSC

<ol><li>Sabate-Soler, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microglia+integration+into+human+midbrain+organoids+leads+to+increased+neuronal+maturation+and+functionality%5BTitle%5D)+AND+%22Glia%22%5BJournal%5D)">Microglia integration into human midbrain organoids leads to increased neuronal maturation and functionality.</a> Glia. 70 (7), 1267-1288 (2022).</li>
<li>Lazarov, T., Juarez-Carreño, S., Cox, N., Geissmann, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiology+and+diseases+of+tissue-resident+macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Physiology and diseases of tissue-resident macrophages.</a> Nature. 618 (7966), 698-707 (2023).</li>
<li>Wang, T., Liu, B., Zhang, W., Wilson, B., Hong, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Andrographolide+reduces+inflammation-mediated+dopaminergic+neurodegeneration+in+mesencephalic+neuron-glia+cultures+by+inhibiting+microglial+activation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharmacol+Exp+Ther%22%5BJournal%5D)">Andrographolide reduces inflammation-mediated dopaminergic neurodegeneration in mesencephalic neuron-glia cultures by inhibiting microglial activation.</a> J Pharmacol Exp Ther. 308 (3), 975-983 (2004).</li>
<li>Qian, L., Flood, P. M., Hong, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroinflammation+is+a+key+player+in+Parkinson%27s+disease+and+a+prime+target+for+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Transm+%28Vienna%29%22%5BJournal%5D)">Neuroinflammation is a key player in Parkinson's disease and a prime target for therapy.</a> J Neural Transm (Vienna). 117 (8), 971-979 (2010).</li>
<li>Clevers, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+development+and+disease+with+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Modeling development and disease with organoids.</a> Cell. 165 (7), 1586-1597 (2016).</li>
<li>Fakıoğlu, D. M., Altun, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+therapeutic+approaches+in+cystic+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Turk+J+Pharm+Sci%22%5BJournal%5D)">New therapeutic approaches in cystic fibrosis.</a> Turk J Pharm Sci. 17 (6), 686-697 (2020).</li>
<li>Mcmillan, R. E., Wang, E., Carlin, A. F., Coufal, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+microglial+models+to+study+host-virus+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Human microglial models to study host-virus interactions.</a> Exp Neurol. 363, 114375(2023).</li>
<li>Scopa, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Jun+upregulation+drives+aberrant+transposable+element+mobilization%2C+associated+innate+immune+response%2C+and+impaired+neurogenesis+in+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Jun upregulation drives aberrant transposable element mobilization, associated innate immune response, and impaired neurogenesis in Alzheimer's disease.</a> Nat Commun. 14 (1), 8021(2023).</li>
<li>Tamaki, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spinal+cord+extracts+of+amyotrophic+lateral+sclerosis+spread+TDP-43+pathology+in+cerebral+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Genet%22%5BJournal%5D)">Spinal cord extracts of amyotrophic lateral sclerosis spread TDP-43 pathology in cerebral organoids.</a> PLoS Genet. 19 (2), e1010606(2023).</li>
<li>Chambers, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+efficient+neural+conversion+of+human+es+and+IPS+cells+by+dual+inhibition+of+smad+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Highly efficient neural conversion of human es and IPS cells by dual inhibition of smad signaling.</a> Nat Biotechnol. 27 (3), 275-280 (2009).</li>
<li>Kim, S. H., Chang, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+human+brain+organoids-opportunities+and+challenges+in+modeling+human+brain+development+and+neurodevelopmental+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Application of human brain organoids-opportunities and challenges in modeling human brain development and neurodevelopmental diseases.</a> Int J Mol Sci. 24 (15), 12528(2023).</li>
<li>Ginhoux, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+mapping+analysis+reveals+that+adult+microglia+derive+from+primitive+macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Fate mapping analysis reveals that adult microglia derive from primitive macrophages.</a> Science. 330 (6005), 841-845 (2010).</li>
<li>Ormel, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microglia+innately+develop+within+cerebral+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Microglia innately develop within cerebral organoids.</a> Nat Commun. 9 (1), 4167(2018).</li>
<li>Abdelmalek, C. M., et al. Building a growing genomic data repository for maternal and fetal health through the ping consortium. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAbdelmalek%2C+CM+%22medRxiv%22">medRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>Wei, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+IPSC-derived+brain+organoids%3A+A+3D+mini-brain+model+for+studying+HIV+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Human IPSC-derived brain organoids: A 3D mini-brain model for studying HIV infection.</a> Exp Neurol. 364, 114386(2023).</li>
<li>Wang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+stem+cell+function+and+neuronal+differentiation+by+HERV-K+via+mTOR+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Regulation of stem cell function and neuronal differentiation by HERV-K via mTOR pathway.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 117 (30), 17842-17853 (2020).</li>
<li>Mcquade, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+validation+of+a+simplified+method+to+generate+human+microglia+from+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Neurodegener%22%5BJournal%5D)">Development and validation of a simplified method to generate human microglia from pluripotent stem cells.</a> Mol Neurodegener. 13 (1), 67(2018).</li>
<li>Lancaster, M. A., Knoblich, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+cerebral+organoids+from+human+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Generation of cerebral organoids from human pluripotent stem cells.</a> Nat Protoc. 9 (10), 2329-2340 (2014).</li>
<li>Fiorenzano, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+transcriptomics+captures+features+of+human+midbrain+development+and+dopamine+neuron+diversity+in+brain+organoids%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Single-cell transcriptomics captures features of human midbrain development and dopamine neuron diversity in brain organoids.</a> Nat Commun. 12 (1), 7302(2021).</li>
<li>Qian, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain-region-specific+organoids+using+mini-bioreactors+for+modeling+ZIKV+exposure%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Brain-region-specific organoids using mini-bioreactors for modeling ZIKV exposure.</a> Cell. 165 (5), 1238-1254 (2016).</li>
<li>Park, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((IPS-cell-derived+microglia+promote+brain+organoid+maturation+via+cholesterol+transfer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">IPS-cell-derived microglia promote brain organoid maturation via cholesterol transfer.</a> Nature. 623 (7986), 397-405 (2023).</li>
<li>Schafer, S. T., et al. An in vivo neuroimmune organoid model to study human microglia phenotypes. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSchafer%2C+ST+%22Cell%22">Cell</a>. 186 (10), 2111-2126.e20 (2023).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Placas de cultivo celular de 12 pocillos</td><td>Corning&nbsp;</td><td>#3512</td><td></td></tr><tr><td>placa de cultivo celular de 24 pocillos</td><td>SARSTEDT</td><td>#83.3922</td><td></td></tr><tr><td>Accutase</td><td>Thermo A1110501</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aggrewell 400</td><td>placa Tecnologías de células madre</td><td>#34411</td><td>Denominado placa de cultivo de micropocillos&nbsp;</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 cabra anti-ratón anticuerpo</td><td>Life techniologies</td><td>A11001</td><td>1:400 dilución</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 594 cabra anti-conejo anti-Life</td><td>techniologies</td><td>A11012</td><td>1:400 dilución</td></tr><tr><td>Allegra X-30R Centrífuga con rotor S6069</td><td>Beckman Couler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Antiadherencia&nbsp; Solución de enjuague</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#07010</td><td></td></tr><tr><td>anticuerpo anti-CD34</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#60013</td><td>dilución 1:100</td></tr><tr><td>anticuerpo CD43 humano</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#60085</td><td>dilución 1:100</td></tr><tr><td>anticuerpo anti-IBA1 rabbbit</td><td>Fujifilm</td><td>019-19741</td><td>2.5 &micro; g/mL</td></tr><tr><td>anti-TREM2&nbsp; rata pAb</td><td>RD Systems</td><td>mab17291</td><td>2.5 &micro; g/mL</td></tr><tr><td>Antibiótico-antimicótico</td><td>Gibco</td><td>15240-062</td><td>1x</td></tr><tr><td>B27 suplemento</td><td>Life technologies</td><td>17504-044</td><td>1x</td></tr><tr><td>bFGF</td><td>Peprotech</td><td>100-18B</td><td>20 ng/mL</td></tr><tr><td>CD200</td><td>Novoprotein</td><td>C311</td><td>&nbsp; Viales CryoTube de 100 ng/mL</td></tr><tr><td></td><td>Thermo</td><td>#368632</td><td></td></tr><tr><td>CX3CL1</td><td>Peprotech</td><td>300-31</td><td>&nbsp; 100 ng/mL</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Sigma</td><td>D9542</td><td>1 &micro; g/mL</td></tr><tr><td>DMEM/F12</td><td>Life technologies</td><td>12400-024</td><td>1x</td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Sigma</td><td>D2650</td><td></td></tr><tr><td>DPBS</td><td>Gibco</td><td>#4190136</td><td>1x</td></tr><tr><td>E8 Flex kit medio</td><td>Thermo</td><td>A2858501</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Mediatech</td><td>46-034-Cl&nbsp;</td><td>0,5 mM</td></tr><tr><td>EGF</td><td>Peprotech</td><td>AF-100-15</td><td>20 ng/mL</td></tr><tr><td>EVOS FL Microscopio automático</td><td>Microscopio de termofluorescencia</td><td></td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>FastStart Universal SYBR Verde PCR master mix</td><td>Roche</td><td>#4913850001</td><td></td></tr><tr><td>Glutamax</td><td>Gibco</td><td>#35050079</td><td></td></tr><tr><td>Suero de cabra</td><td>Sigma</td><td>G9023</td><td>4%</td></tr><tr><td>IL-34</td><td>Peprotech</td><td>200-34</td><td>&nbsp; 100 ng/mL</td></tr><tr><td>ImageXpress Micro Confocal</td><td>Dispositivos Moleculares Knockout</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DMEM/F12</td><td>Gibco</td><td>#10829018</td><td></td></tr><tr><td>M-CSF</td><td>Peprotech</td><td>300-25</td><td>&nbsp; 25 ng/mL</td></tr><tr><td>Matrigel</td><td>Corning</td><td>#354277</td><td>Matriz de membrana basal (BMM)</td></tr><tr><td>Anti-y beta de ratón; Anticuerpo III-tubulina</td><td>Promega</td><td>G712A</td><td>dilución 1:1000</td></tr><tr><td>Mr. Frosty container</td><td>Thermo</td><td>5100-0001</td><td></td></tr><tr><td>N2 suplemento</td><td>Life technologies</td><td>17502-048</td><td>1x</td></tr><tr><td>Paraformadehído</td><td>Sigma</td><td>P6148</td><td>4%</td></tr><tr><td>PSC Medio de inducción neuronal</td><td>Gibco</td><td>A1647801</td><td></td></tr><tr><td>Inhibidor de roca Y27632</td><td>Stemcell tecnologías</td><td>#72304</td><td>1 mM stock</td></tr><tr><td>RT LTS 1000 ul puntas de pipeta</td><td>RAININ</td><td>#30389218</td><td>&nbsp; para la transferencia de organoides</td></tr><tr><td>STEMdiff Kit de organoides cerebrales</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#08570</td><td></td></tr><tr><td>STEMdiff Hematopoyético</td><td>Kit StemCell Technologies</td><td>#5310</td><td>Referido como Kit hematopoyético</td></tr><tr><td>StemPro Neural Supplement</td><td>Gibco</td><td>A1050801</td><td>Referido como suplemento neural</td></tr><tr><td>TGF-&beta; 1</td><td>Peprotech</td><td>100-21</td><td>50 ng/mL</td></tr><tr><td>Kit de purificación de ARN total Plus Norgen</td><td></td><td>#48400</td><td></td></tr><tr><td>TritonX-100</td><td>Sigma</td><td>T9284</td><td>0.10%</td></tr><tr><td>Visikol Histo-Starter Kit</td><td>Visikol</td><td>HSK-1</td><td>Contiene solución de limpieza de organoides HISTO-M, tampón de lavado</td></tr><tr><td>Zeiss LSM 510-META Microscopio confocal</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

derivación de un organoide cerebral humano con desarrollo de microglía

Derivation of a Human Brain Organoid with Microglia Development

Nuestro protocolo sigue un esquema para diferenciar las HPC de las iPSC y luego mezclar las HPC con las iPSC para hacer EB, seguido de inducción, diferenciación y maduración neuronal (Figura 1). La alta calidad de la diferenciación de HPC es fundamental para el éxito de la formación de EB y la posterior diferenciación de organoides. Se utiliza una técnica de cultivo de dilución en serie para producir el número y el tamaño adecuados de colonias de iPSC para in...

Derivación de un organoide cerebral humano con desarrollo de microglía

Three-dimensional (3D) brain organoid cultures derived from induced pluripotent stem cells (iPSC) provide an important alternative in vitro tool&#160;for ...

derivation-of-a-human-brain-organoid-with-microglia-development

Research

Investigación

JoVE Journal

Developmental Biology

Biología del Desarrollo

El video muestra un método para generar organoides cerebrales humanos a partir de células madre pluripotentes inducidas. Muestra cómo la neurosfera forma una capa neuroectodérmica, que suprime la formación de otras capas germinales. Las neuroesferas están incrustadas en una matriz de gel 3D y forman brotes neuroepiteliales. Cuando se incuban con medios organoides, estas yemas neuroepiteliales se diferencian en regiones específicas del cerebro, lo que da lugar a la formación de organoides...

Un método in vitro para generar organoides cerebrales humanos

El modelado del desarrollo del cerebro humano se ha visto obstaculizado debido a la complejidad sin precedentes del tejido epitelial neural. Aquí, se describe un método para la generación robusta de organoides cerebrales para delinear eventos tempranos del desarrollo del cerebro humano y para modelar la microcefalia in vitro.

Generación de derivados de IPSC organoides cerebro humano para modelar los trastornos del neurodesarrollo temprano

Este protocolo describe una técnica que se utiliza para modelar la infección del virus Zika del cerebro humano en desarrollo. Wildtype o líneas de células madre diseñadas, los investigadores pueden utilizar esta técnica para descubrir los diferentes mecanismos o tratamientos que puedan afectar principios infección cerebral y microcefalia resultante en embriones infectados por el virus Zika.

Modelado de la infección del Virus Zika del desarrollo cerebro humano In Vitro usando células madre derivado Cerebral organitas

Organoides cerebrales representan un nuevo sistema modelo para investigar el cerebro humano desarrollo temprano en vitro. Este artículo proporciona la metodología detallada para generar eficientemente organitas prosencéfalo-tipo dorsal homogéneo de células pluripotentes inducidas humanas incluyendo pasos críticos de la caracterización y validación.

Generación de organoides Cerebral prosencéfalo-tipo estandarizadas y reproducibles de humanos inducida por células madre pluripotentes

Este estudio introduce y describe protocolos para derivar dos organoides neuronales humanos específicos como un modelo relevante y preciso para el estudio de 1) desarrollo de glioblastoma humano dentro de organoides neuronales humanos exclusivamente en humanos y 2) neurona dopaminérgica diferenciación que genera un organoide tridimensional.

Organoides neuronales humanos para el estudio del cáncer cerebral y las enfermedades neurodegenerativas

Este protocolo se generó como un medio para producir organoides cerebrales de una manera simplificada y de bajo costo sin factores de crecimiento exógenos o matriz de membrana de sótano sin dejar de mantener la diversidad de tipos de células cerebrales y muchas características de la organización celular.

Un método autodirigido estático para generar organoides cerebrales a partir de células madre embrionarias humanas

Este protocolo es un método eficiente, rentable y robusto para aislar la microglia primaria del tejido cerebral humano vivo, adulto. La microglia humana primaria aislada puede servir como una herramienta para estudiar los procesos celulares en la homeostasis y la enfermedad.

Obtención de Microglia Humana del Tejido Cerebral Humano Adulto

Aquí describimos un protocolo para generar organoides cerebrales a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPSC). Para obtener organoides cerebrales en grandes cantidades y de alta calidad, utilizamos mini biorreactores caseros.

Generación de organoides cerebrales a partir de células madre pluripotentes inducidas en mini biorreactores caseros

En este estudio, proporcionamos una técnica detallada para un sistema de cultivo de organoides corticales simple pero robusto utilizando cultivos hPSC estándar sin alimentador. Este es un protocolo rápido, eficiente y reproducible para generar organoides que modelan aspectos de la senescencia cerebral in vitro.

Generación robusta y altamente reproducible de organoides cerebrales corticales para modelar la senescencia neuronal cerebral in vitro

La microglía es una célula inmunitaria residente única en la retina que desempeña un papel crucial en diversas enfermedades degenerativas de la retina. La generación de un modelo de cocultivo de organoides retinianos con microglía puede facilitar una mejor comprensión de la patogénesis y el progreso del desarrollo de las enfermedades de la retina.

Ensamblaje de organoides de la retina con microglía

Aprende a generar organoides cerebrales humanos con microglía residente incorporando células progenitoras hematopoyéticas derivadas de iPSC. Este modelo permite estudiar las interacciones entre microglía y neuronas durante el desarrollo cerebral.

Derivación de un organoide cerebral humano con desarrollo de microglía

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