Name: Dérivation d’un organoïde du cerveau humain avec développement de la microglie (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-17T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: Découvrez comment générer des organoïdes cérébraux humains contenant des microglies résidentes et des neurones à partir de cellules souches pluripotentes induites. Cette méthode permet d'étudier les interactions microglie-neurone.

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<meta charset="utf8"></head><body>Génération d’organoïdes cérébraux humains avec des microglies résidentes à l’aide de HPC dérivés d’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>Plaques de culture cellulaire à 12 puits</td><td>Corning&nbsp ;</td><td>#3512</td><td></td></tr><tr><td>Plaque de culture cellulaire à 24 puits</td><td>SARSTEDT</td><td>#83.3922</td><td></td></tr><tr><td>Plaque Accutase</td><td>Thermo</td><td>A1110501</td><td></td></tr><tr><td>Aggrewell 400</td><td>Technologies des cellules souches</td><td>#34411</td><td>Appelée plaque de culture à micropuits&nbsp ;</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 chèvre anti-souris Anticorps</td><td>Life techniologies</td><td>A11001</td><td>dilution 1:400</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 594 chèvre anti-lapin</td><td>Life techniologies</td><td>A11012</td><td>dilution 1:400</td></tr><tr><td>Allegra X-30R Centrifugeuse avec rotor S6069</td><td>Beckman Couler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anti-adhérence&nbsp ; Solution de rinçage</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#07010</td><td></td></tr><tr><td>anticorps anti-CD34</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#60013</td><td>Dilution 1:100</td></tr><tr><td>anticorps anti-CD43 humain</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#60085</td><td>Dilution 1:100</td></tr><tr><td>anti-IBA1 rabbbit anticorps</td><td>Fujifilm</td><td>019-19741</td><td>2.5 &micro ; g/mL</td></tr><tr><td>anti-TREM2&nbsp ; rat pAb</td><td>RD Systems</td><td>mab17291</td><td>2.5 &nbsp ; g/mL</td></tr><tr><td>Antibiotique-antimycosique</td><td>Gibco</td><td>15240-062</td><td>1x</td></tr><tr><td>supplément B27</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 ; Fioles CryoTube 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 medium kit</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 million d’euros</td></tr><tr><td>EGF</td><td>Peprotech</td><td>AF-100-15</td><td>20 ng/mL</td></tr><tr><td>EVOS FL Auto Microscope</td><td>Thermo</td><td></td><td>Fluorescence microscope&nbsp ;</td></tr><tr><td>FastStart Universal SYBR Green 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>Sérum de chèvre</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>Molecular Devices</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Knockout 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>Matrice de membrane basale (BMM)</td></tr><tr><td>Anti-&bêta de souris ; Anticorps III-tubuline</td><td>Promega</td><td>G712A</td><td>dilution 1:1000</td></tr><tr><td>Mr. Frosty container</td><td>Thermo</td><td>5100-0001</td><td></td></tr><tr><td>N2 supplement</td><td>Life technologies</td><td>17502-048</td><td>1x</td></tr><tr><td>Paraformadehyde</td><td>Sigma</td><td>P6148</td><td>4 %</td></tr><tr><td>PSC Neural Induction Medium</td><td>Gibco</td><td>A1647801</td><td></td></tr><tr><td>Inhibiteur de roche Y27632</td><td>Stemcell technologies</td><td>#72304</td><td>1 mM stock</td></tr><tr><td>RT LTS 1000 ul pointes</td><td>de pipette RAININ#</td><td>30389218</td><td>&nbsp ; pour le transfert d’organoïdes</td></tr><tr><td>STEMdiff Kit d’organoïdes cérébraux</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#08570</td><td></td></tr><tr><td>STEMdiff Kit hématopoïétique</td><td>StemCell Technologies</td><td>#5310</td><td>Appelé kit hématopoïétique</td></tr><tr><td>StemPro Neural Supplement</td><td>Gibco</td><td>A1050801</td><td>Appelé supplément neuronal</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 purification de l’ARN total Plus</td><td>Norgen</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>Contient une solution de clarification des organoïdes HISTO-M, un tampon de lavage</td></tr><tr><td>Zeiss LSM 510-META Microscope confocal</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

dérivation d’un organoïde du cerveau humain avec développement de la microglie

Derivation of a Human Brain Organoid with Microglia Development

Notre protocole suit un schéma permettant de différencier les HPC des iPSC, puis de mélanger les HPC avec les iPSC pour produire des EB, suivis d’une induction neuronale, d’une différenciation et d’une maturation (Figure 1). Une différenciation HPC de haute qualité est essentielle pour le succès de la formation de l’EB et de la différenciation ultérieure des organoïdes. Une technique de culture par dilution en série est utilisée pour produire le nombre et la ...

Dérivation d’un organoïde du cerveau humain avec développement de la microglie

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

Recherche

JoVE Journal

Developmental Biology

Biologie du développement

La vidéo montre une méthode de génération d’organoïdes cérébraux humains à partir de cellules souches pluripotentes induites. Il montre comment la neurosphère forme une couche neuroectodermique, qui supprime la formation d’autres couches germinales. Les neurosphères sont intégrées dans une matrice de gel 3D et forment des bourgeons neuroépithéliaux. Lorsqu’ils sont incubés avec des organes organoïdes, ces bourgeons neuroépithéliaux se différencient en régions cérébrales spécifiques, ce qui...

Une méthode in vitro pour générer des organoïdes cérébraux humains

La modélisation du développement du cerveau humain a été entravée en raison de la complexité sans précédent du tissu épithélial neural. Ici, une méthode de génération robuste d’organoïdes cérébraux pour délimiter les événements précoces du développement du cerveau humain et modéliser la microcéphalie in vitro est décrite.

Génération de iPSC dérivés du cerveau humain organites au Modèle des troubles du développement neurologique précoce

Ce protocole décrit une technique utilisée pour modéliser l’infection par le virus Zika du cerveau humain en développement. À l’aide de type sauvage ou lignées de cellules de tige machiné, chercheurs peuvent utiliser cette technique pour découvrir les différents mécanismes ou traitements qui peuvent affecter le début infection du cerveau et qui en résulte une microcéphalie chez les embryons de Zika infectées par le virus.

Modélisation d’infection par le Virus de Zika du développement cerveau humain In Vitro à l’aide de cellules souches dérivées cérébrale organoïdes

Organoïdes cérébrales représentent un nouveau système modèle pour étudier au début cerveau humain développement in vitro. Cet article présente la méthodologie détaillée pour générer efficacement homogène du prosencéphale dorsale de type organoïdes à partir des cellules souches humaines pluripotentes induites notamment les étapes cruciales de caractérisation et validation.

Génération de type prosencéphale standardisées et reproductibles organoïdes cérébrale de l’homme induites par les cellules souches pluripotentes

Cette étude introduit et décrit des protocoles pour dériver deux organoïdes neuronaux humains spécifiques comme modèle pertinent et précis pour étudier 1) le développement humain de glioblastoma dans les organoïdes neuronaux humains exclusivement chez l'homme et 2) dopaminergique neuronal différenciation générant un organoïde tridimensionnel.

Organoïdes neuronaux humains pour étudier le cancer du cerveau et les maladies neurodégénératives

Ce protocole a été généré comme un moyen de produire des organoïdes cérébraux d’une manière simplifiée et peu coûteuse sans facteurs de croissance exogènes ou matrice de membrane de sous-sol tout en maintenant la diversité des types de cellules cérébrales et de nombreuses caractéristiques de l’organisation cellulaire.

Une méthode statique auto-dirigée pour générer des organoïdes cérébraux à partir de cellules souches embryonnaires humaines

Ce protocole est une méthode efficace, rentable et robuste d’isoler les microglies primaires des tissus cérébraux vivants, adultes et humains. Les microglies humains primaires isolés peuvent servir d’outil pour étudier les processus cellulaires dans l’homéostasie et la maladie.

Obtention de microglies humaines à partir de tissus cérébraux humains adultes

Nous décrivons ici un protocole pour générer des organoïdes cérébraux à partir de cellules souches pluripotentes induites par l’homme (CSI). Pour obtenir des organoïdes cérébraux en grande quantité et de haute qualité, nous utilisons des mini-bioréacteurs faits maison.

Génération d’organoïdes cérébraux à partir de cellules souches pluripotentes induites dans des mini-bioréacteurs faits maison

Dans cette étude, nous fournissons une technique détaillée pour un système de culture organoïde corticale simple mais robuste utilisant des cultures hPSC standard sans mangeoire. Il s’agit d’un protocole rapide, efficace et reproductible pour générer des organoïdes qui modélisent les aspects de la sénescence cérébrale in vitro.

Génération robuste et hautement reproductible d’organoïdes cérébraux corticaux pour la modélisation de la sénescence neuronale cérébrale in vitro

Les microglies sont des cellules immunitaires résidentes uniques dans la rétine, jouant un rôle crucial dans diverses maladies dégénératives de la rétine. La génération d’un modèle de co-culture d’organoïdes rétiniens avec des microglies peut faciliter une meilleure compréhension de la pathogenèse et de la progression du développement des maladies rétiniennes.

Assemblage d’organoïdes rétiniens avec la microglie

Découvrez comment générer des organoïdes cérébraux humains contenant des microglies résidentes et des neurones à partir de cellules souches pluripotentes induites. Cette méthode permet d'étudier les interactions microglie-neurone.

Dérivation d’un organoïde du cerveau humain avec développement de la microglie

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