Name: גזירה של אורגנואיד מוח אנושי עם התפתחות מיקרוגליה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-17T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: למדו פרוטוקול לגזירת אורגנואיד מוח אנושי עם מיקרוגליה תושבת ונוירונים באמצעות תאי גזע פלוריפוטנטים מושרים. שיטה זו מאפשרת חקר אינטראקציות בין מיקרוגליה לנוירונים בפיתוח המוח האנושי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>יצירת אורגנואידים במוח האנושי עם מיקרוגליה מקומית באמצעות HPCs שמקורם ב-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>12 צלחות תרבית תאים באר</td><td>קורנינג&nbsp;</td><td>#3512</td><td></td></tr><tr><td>צלחת תרבית תאים 24 באר</td><td>SARSTEDT</td><td>#83.3922</td><td></td></tr><tr><td>Accutase</td><td>Thermo</td><td>A1110501</td><td></td></tr><tr><td>Aggrewell 400 צלחת</td><td>טכנולוגיות תאי גזע</td><td>#34411</td><td>מכונה צלחת תרבית מיקרווול&nbsp;</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 נוגדן נגד עכבר עיזים</td><td>Life techniologies</td><td>A11001</td><td>1:400 דילול</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 594 נוגדן נגד ארנב עזים</td><td>Life techniologies</td><td>A11012</td><td>1:400 דילול</td></tr><tr><td>Allegra X-30R צנטריפוגה עם רוטור S6069</td><td>בקמן קולר</td><td></td><td></td></tr><tr><td>נגד הדבקות&nbsp; תמיסת שטיפה</td><td>טכנולוגיות תאי גזע</td><td>#07010</td><td></td></tr><tr><td>נוגדן CD34</td><td>טכנולוגיות תאי גזע</td><td>#60013</td><td>1:100 דילול</td></tr><tr><td>אנטי-אנושי CD43 נוגדן</td> טכנולוגיות <td>תאי גזע</td><td>#60085</td><td>1:100 דילול</td></tr><tr><td>אנטי-IBA1 נוגדן רבביט</td><td>פוג'יפילם</td><td>019-19741</td><td>2.5 ומיקרו; g/mL</td></tr><tr><td>anti-TREM2&nbsp; חולדות pAb</td><td>RD Systems</td><td>mab17291</td><td>2.5 &micro; גרם/מ"ל</td></tr><tr><td>אנטיביוטיקה-אנטי-פטריית</td><td>Gibco</td><td>15240-062</td><td>1x</td></tr><tr><td>תוסף B27</td><td>טכנולוגיות חיים</td><td>17504-044</td><td>1x</td></tr><tr><td>bFGF</td><td>Peprotech</td><td>100-18B</td><td>20 ננוגרם/מ"ל</td></tr><tr><td>CD200</td><td>נובופרוטאין</td><td>C311</td><td>&nbsp; בקבוקוני CryoTube 100 ננוגרם/מ"ל</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 ננוגרם/מ"ל</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Sigma</td><td>D9542</td><td>1 ומיקרו; 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 ערכה בינונית</td><td>תרמו</td><td>A2858501</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Mediatech</td><td>46-034-Cl&nbsp;</td><td>0.5 מ"מ</td></tr><tr><td>EGF</td><td>Peprotech</td><td>AF-100-15</td><td>20 ng/mL</td></tr><tr><td>EVOS FL מיקרוסקופ אוטומטי מיקרוסקופ</td><td>תרמו</td><td></td><td>פלואורסצנטי&nbsp;</td></tr><tr><td>FastStart אוניברסלי SYBR ירוק PCR מאסטר מיקס</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>סרום עיזים</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 ננוגרם/מ"ל</td></tr><tr>ImageXpress מכשירים <td>מולקולריים</td><td></td><td></td><td>מיקרו קונפוקליים</td></tr><tr><td>נוקאאוט 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 ננוגרם/מ"ל</td></tr><tr><td>Matrigel</td><td>Corning</td><td>#354277</td><td>מטריצת ממברנת הבסיס (BMM)</td></tr> <tr><td>עכבר אנטי ובטא; נוגדן III-tubulin</td><td>Promega</td><td>G712A</td><td>1:1000 דילול</td></tr><tr><td>מר מיכל פרוסטי</td><td>תרמו</td><td>5100-0001</td><td></td></tr><tr><td>N2 תוסף</td><td>טכנולוגיות חיים</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 אינדוקציה עצבית בינונית</td><td>Gibco</td><td>A1647801</td><td></td></tr><tr><td>מעכב סלע Y27632</td><td>תא גזע technologies</td><td>#72304</td><td>1 מ"מ מלאי</td></tr><tr><td>RT LTS 1000 ul קצות פיפטה</td><td>RAININ</td><td>#30389218</td><td>&nbsp; להעברת אורגנואידים</td></tr><tr><td>STEMdiff ערכת אורגנואידים מוחית</td><td>טכנולוגיות תאי גזע #</td><td>08570</td><td></td></tr><tr><td>STEMdiff Hematopoietic Kit</td><td>StemCell Technologies</td><td>#5310</td><td>המכונה ערכה המטופויאטית</td></tr><tr><td>תוסף עצבי StemPro</td><td>Gibco</td><td>A1050801</td><td>המכונה תוסף עצבי</td></tr><tr><td>TGF-&beta; 1</td><td>Peprotech</td><td>100-21</td><td>50 ng/mL</td></tr><tr><td>Total RNA Purification Plus Kit</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>מכיל תמיסת ניקוי אורגנואידים HISTO-M, מאגר כביסה</td></tr><tr><td>Zeiss LSM 510-META מיקרוסקופ קונפוקלי</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

גזירה של אורגנואיד מוח אנושי עם התפתחות מיקרוגליה

Derivation of a Human Brain Organoid with Microglia Development

הפרוטוקול שלנו עוקב אחר סכימה להבדיל בין HPCs ל-iPSCs ואז לערבב את ה-HPCs עם iPSCs כדי ליצור EBs, ואחריהם אינדוקציה עצבית, התמיינות והתבגרות (איור 1). איכות גבוהה של התמיינות HPC היא קריטית להצלחת היווצרות EB ובהמשך התמיינות אורגנואידים. טכניקת תרבית דילול סדרתי משמשת לייצור המספרים והגודל המתאימים של מושבות iPSC כדי להתחיל את התמיינות ה-HPC (איור 2A). בדרך כלל, מושבות iPSC יעברו שינויים מורפולוגיים משמעותיים בסוף התרבית במדיום A...

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

JoVE Journal

Developmental Biology

ביולוגיה התפתחותית

הסרטון מדגים שיטה ליצירת אורגנואידים במוח אנושי מתאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים. זה מראה כיצד הנוירוספירה יוצרת שכבה neuroectodermal, אשר מדכא את היווצרות של שכבות נבט אחרות. הנוירוספרות משובצות במטריצת ג'ל תלת ממדית ויוצרות ניצנים נוירואפיתליאליים. כאשר מודגרים עם מדיה אורגנואידים, ניצנים נוירואפיתליאליים אלה מתמיינים לאזורי מוח ספציפיים, וכתוצאה מכך נוצרים אורגנואידים בוגרים במוח.

שיטת מבחנה ליצירת אורגנואידים אנושיים במוח

מידול התפתחות המוח האנושי נפגע עקב המורכבות חסרת התקדים של רקמת האפיתל העצבית. כאן מתוארת שיטה לייצור חזק של אורגנואידים במוח כדי לתאר אירועים מוקדמים של התפתחות המוח האנושי ולדגמן מיקרוצפליה במבחנה.

הדור של Organoids Human Brain iPSC הנגזרות למודל הפרעה נוירו-התפתחותית מוקדמת

פרוטוקול זה מתאר טכניקה המשמשת ליצור מודל Zika בנגיף של המוח האנושי המתפתח. משתמש wildtype או שורות תאי גזע מהונדסים, חוקרים עשויים להשתמש בטכניקה זו כדי לחשוף את המנגנונים השונים או טיפולים שעשויים להשפיע על דלקת המוח מוקדם, microcephaly שנוצר ב Zika הנגועים בנגיף עוברי.

דגמי Zika בנגיף של ה בפיתוח המוח האנושי במבחנה באמצעות תאי גזע נגזר Organoids מוחי

Organoids מוחי לייצג מערכת מודל חדש לחקור מוקדם המוח האנושי לפיתוח במבחנה. מאמר זה מספק את המתודולוגיה מפורט לייצר ביעילות organoids הומוגנית מסוג הקדמי הגבי מתאי גזע pluripotent המושרה האנושי כולל שלבים קריטיים איפיון ואימות.

דור של Organoids מוחי סטנדרטית ו לשחזור הקדמי-סוג של האדם המושרה בתאי גזע Pluripotent

מחקר זה מציג ומתאר פרוטוקולים לגזור שני מסוימים נוירונואידים אנושיים האדם כמודל רלוונטי ומדויק עבור לימוד 1) התפתחות האדם הגלינובלסטומה בתוך אורגנואידים האדם באופן בלעדי בבני אדם ו 2) תא העצב הדואמיאנרגיות בידול היוצר אורגאיד תלת מימדי.

ארגונית עצבית אנושית לחקר סרטן המוח ומחלות ניווניות

פרוטוקול זה נוצר כאמצעי לייצר אורגנואידים המוח באופן פשוט, עלות נמוכה ללא גורמי צמיחה אקסוגני או מטריקס קרום המרתף תוך שמירה על מגוון של סוגי תאי המוח ותכונות רבות של ארגון הסלולר.

שיטת בימוי עצמי סטטי ליצירת אורגנואידים המוח מתאי גזע האדם העובריים

פרוטוקול זה הוא שיטה יעילה, חסכונית וחזקה של בידוד microglia ראשוני מלחיות, מבוגר, רקמת מוח אנושית. microglia אנושי ראשוני מבודד יכול לשמש ככלי לחקר תהליכים תאיים בהונואוסטזיס ומחלות.

קבלת מיקרוליה אנושית רקמת מוח אנושית בוגרת

כאן אנו מתארים פרוטוקול ליצירת אורגנוידים במוח מתאי גזע פלוריפוטנטיים הנגרמים על ידי בני אדם (IPSCs). כדי להשיג אורגנוידים במוח בכמויות גדולות ובאיכות גבוהה, אנו משתמשים ביו-רה-קטרים מיני תוצרת בית.

דור אורגנויד במוח מתאי גזע פלוריפוטנטים מושרים במיני ביו-רהקטורים תוצרת בית

במחקר זה, אנו מספקים טכניקה מפורטת למערכת תרבית אורגנואידים פשוטה אך חזקה בקליפת המוח באמצעות תרביות hPSC סטנדרטיות ללא הזנה. זהו פרוטוקול מהיר, יעיל וניתן לשחזור ליצירת אורגנואידים המדגימים היבטים של סנסנציית המוח במבחנה.

דור חזק וניתן לשחזור של אורגנואידים במוח קליפת המוח למידול סנסנציה עצבית במוח במבחנה

תאי מיקרוגליה הם תאי חיסון ייחודיים השוכנים ברשתית, וממלאים תפקידים מכריעים במחלות ניווניות שונות ברשתית. יצירת מודל תרבית משותפת של אורגנואידים ברשתית עם מיקרוגליה יכולה להקל על הבנה טובה יותר של הפתוגנזה והתקדמות הפיתוח של מחלות רשתית.

הרכבת אורגנואידים ברשתית עם מיקרוגליה

למדו פרוטוקול לגזירת אורגנואיד מוח אנושי עם מיקרוגליה תושבת ונוירונים באמצעות תאי גזע פלוריפוטנטים מושרים. שיטה זו מאפשרת חקר אינטראקציות בין מיקרוגליה לנוירונים בפיתוח המוח האנושי.

גזירה של אורגנואיד מוח אנושי עם התפתחות מיקרוגליה

גלה סרטונים נוספים