Name: Microglia 발달을 통한 인간 뇌 오가노이드의 유도 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-17T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: 배우세요 iPSC 유래 조혈 전구세포를 활용하여 미세아교세포와 뉴런이 공존하는 인간 뇌 오가노이드를 유도하는 방법입니다. 이 프로토콜은 뇌 발달 중 미세아교세포-뉴런 상호작용 연구에 활용됩니다.

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>iPSC 유래 HPC를 사용하여 상주 미세아교세포를 이용한 인간 뇌 오가노이드 생성

<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>12웰 세포 배양 플레이트</td><td>Corning&nbsp;</td><td>#3512</td><td></td></tr><tr><td>24웰 세포 배양 플레이트</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 플레이트</td><td>스템셀 기술</td><td>#34411</td><td>마이크로웰 배양 플레이트라고 함&nbsp;</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 염소 안티-마우스 항체</td><td>Life techniologies</td><td>A11001</td><td>1:400 희석</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 594 염소 안티-토끼 항체</td><td>Life techniologies</td><td>A11012</td><td>1:400 희석</td></tr><tr><td>Allegra X-30R 원심분리기 with rotor S6069</td><td>Beckman Couler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anti-Adherence&nbsp; 헹굼 용액</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#07010</td><td></td></tr><tr><td>anti-CD34 antibody</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#60013</td><td>1:100 dilution</td></tr><tr><td>anti-Human CD43 antibody</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#60085</td><td>1:100 dilution</td></tr><tr><td>anti-IBA1 rabbbit 항체</td><td>Fujifilm</td><td>019-19741</td><td>2.5 &micro; g/mL</td></tr><tr><td>anti-TREM2&nbsp; 쥐 pAb</td><td>RD 시스템</td><td>mab17291</td><td>2.5 &마이크로; g/mL</td></tr><tr><td>항생제-항진균제</td><td>Gibco</td><td>15240-062</td><td>1x</td></tr><tr><td>B27 보충제</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; 100 ng/mL</td></tr><tr><td>CryoTube 바이알</td><td>Thermo</td><td>#368632</td><td></td></tr><tr><td>CX3CL1</td><td>Peprotech</td><td>300-31</td><td>&nbsp; 100ng/mL</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>시그마</td><td>D9542</td><td>1 &마이크로; 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 중간 키트</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 밀리미터.</td></tr><tr><td>EGF</td><td>Peprotech</td><td>AF-100-15</td><td>20 ng/mL</td></tr><tr><td>EVOS FL 자동 현미경</td><td>열형</td><td></td><td>광 현미경&nbsp;</td></tr><tr><td>FastStart Universal SYBR Green PCR 마스터 믹스</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>염소 세럼</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 마이크로 컨포칼</td><td>분자 장치</td><td></td><td></td></tr><tr><td>녹아웃 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>Basement membrane matrix (BMM)</td></tr><tr><td>Mouse anti-&beta; III-튜불린 항체</td><td>Promega</td><td>G712A</td><td>1:1000 희석</td></tr><tr><td>Mr. Frosty 용기</td><td>Thermo</td><td>5100-0001</td><td></td></tr><tr><td>N2 보충제</td><td>Life technologies</td><td>17502-048</td><td>1x</td></tr><tr><td>파라포마데하이드</td><td>시그마</td><td>P6148</td><td>4%</td></tr><tr><td>PSC 신경 유도 매체</td><td>Gibco</td><td>A1647801</td><td></td></tr><tr><td>Rock 억제제 Y27632</td><td>줄기세포 기술</td><td>#72304</td><td>1 mM 재고</td></tr><tr><td>RT LTS 1000 ul 피펫 팁</td><td>RAININ</td><td>#30389218</td><td>&nbsp; 오가노이드 전달용</td></tr><tr><td>STEMdiff Cerebral Organoid Kit</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>#08570</td><td></td></tr><tr><td>STEMdiff Hematopoietic Kit</td><td>StemCell Technologies</td><td>#5310</td><td>조혈 키트라고 함</td></tr><tr><td>StemPro Neural Supplement</td><td>Gibco</td><td>A1050801</td><td>신경 보충제</td></tr><tr><td>TGF-&beta라고 함; 1</td><td>Peprotech</td><td>100-21</td><td>50ng/mL</td></tr><tr><td>총 RNA 정제 플러스 키트</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>오가노이드 투명화 용액 HISTO-M, 세척 버퍼</td></tr><tr><td>Zeiss LSM 510-META 컨포칼 현미경</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr></tbody></table> 포함

microglia 발달을 통한 인간 뇌 오가노이드의 유도

Derivation of a Human Brain Organoid with Microglia Development

당사의 프로토콜은 HPC와 iPSC를 구별한 다음 HPC와 iPSC를 혼합하여 EB를 만든 다음 신경 유도, 분화 및 성숙을 수행하는 체계를 따릅니다(그림 1). 높은 품질의 HPC 분화는 EB 형성과 향후 오가노이드 분화의 성공에 매우 중요합니다. 연속 희석 배양 기법을 사용하여 HPC 분화를 시작하기 위해 적절한 수와 크기의 iPSC 콜로니를 생성합니다(그림 2A). 일반적으로 iPSC 콜로니는 배지 A(그림 2B)에서 배양이 끝날 때 상당한 형태학적 변화를 겪고, 배지 B(그림 2C)에서 3일 후에 균질한 원형 세포가 배양 용기 바로 위에 떠다니거나 배양 용기 바닥에 부착되어 HPC로 분화됩니다. HPC는 군체와 같은 세포 클러스터를 형성하기 위해 확장될...

Microglia 발달을 통한 인간 뇌 오가노이드의 유도

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

연구

JoVE Journal

Developmental Biology

발생생물학

이 비디오는 유도 만능 줄기 세포에서 인간 뇌 오가노이드를 생성하는 방법을 보여줍니다. 그것은 신경권이 어떻게 다른 세균층의 형성을 억제하는 신경외배엽층을 형성하는지 보여줍니다. 신경구는 3D 젤 매트릭스에 내장되어 신경 상피 새싹을 형성합니다. 오가노이드 배지로 배양하면 이러한 신경 상피 새싹은 특정 뇌 영역으로 분화되어 성숙한 뇌 오가노이드를 형성합니다.

인간 뇌 오가노이드를 생성하는 체외 방법

신경 상피 조직의 전례 없는 복잡성으로 인해 인간의 뇌 발달을 모델링하는 데 방해를 받았습니다. 여기에서는 인간 뇌 발달의 초기 사건을 묘사하고 체외에서 소두증을 모델링하기 위해 뇌 오가노이드의 강력한 생성 방법을 설명합니다.

IPSC 파생 된 인간의 두뇌 Organoids의 세대는 초기 신경 발달 장애를 모델링하기

이 프로토콜 개발 인간의 두뇌의 Zika 바이러스 감염을 모델링 하는 데 사용 되는 기술을 설명 합니다. Wildtype 또는 설계 된 줄기 세포를 사용 하 여, 연구원은 다양 한 메커니즘 또는 초기 뇌 감염 및 결과 microcephaly Zika 바이러스에 감염 된 태아에 영향을 미칠 수 있는 치료를 밝히기 위해이 기술을 사용할 수 있습니다.

대뇌 Organoids 파생 Zika 바이러스 감염 개발 인간의 두뇌에는 생체 외에서 줄기 세포를 사용 하 여 모델링

대뇌 organoids 초기 인간의 두뇌 개발에서 체 외에서조사 하는 새로운 모델 시스템을 나타냅니다. 이 문서는 효율적으로 중요 한 특성 및 유효성 검사 단계를 포함 하 여 인간 유도 만능 줄기 세포에서 균질 등 개 형 organoids를 생성 하는 상세한 방법론을 제공 합니다.

인간에서 표준화 되 고 재현 가능한 개 타입 대뇌 Organoids의 생성 유도 만능 줄기 세포

이 연구는 1) 인간 에서독점적으로 인간 신경 유기 체 내 인간 교모세포종 개발 및 2) 뉴런 도파민성 연구를 위한 관련 및 정확한 모델로 두 개의 특정 인간 신경 오르가노이드를 도출하는 프로토콜을 소개하고 기술합니다. 3차원 오르가노이드를 생성하는 분화.

뇌암과 신경 퇴행성 질환을 연구하기위한 인간의 신경 오르가노이드

이 프로토콜은 여전히 뇌 세포 유형과 세포 조직의 많은 기능의 다양성을 유지하면서 외인성 성장 인자 또는 지하 막 매트릭스없이 단순화, 저렴한 비용으로 뇌 오르가노이드를 생산하는 수단으로 생성되었다.

인간 배아 줄기 세포에서 뇌 오르가노이드를 생성하기위한 정적 자기 지향 방법

이 프로토콜은 살아있는, 성인, 인간의 뇌 조직에서 기본 microglia를 격리하는 효율적이고 비용 효율적이며 강력한 방법입니다. 고립 된 1 차적인 인간 microglia는 항상성 및 질병에 있는 세포 프로세스를 공부하기 위한 공구역할을 할 수 있습니다.

성인 인간 뇌 조직에서 인간 마이크로글리아 획득

여기에서 우리는 인간 유도한 다능성 줄기 세포 (iPSCs)에서 두뇌 유기체를 생성하기 위한 프로토콜을 기술합니다. 다량의 뇌 오르가노이드와 고품질의 뇌 오르가노이드를 얻기 위해, 우리는 집에서 만든 미니 생물 반응기를 사용합니다.

집에서 만든 미니 생물 반응기에서 유도 만능 줄기 세포에서 뇌 오르간성 생성

이 연구에서, 우리는 표준 피더가없는 hPSC 배양물을 사용하여 간단하면서도 견고한 피질 오가노이드 배양 시스템에 대한 상세한 기술을 제공합니다. 이것은 시험관 내에서 뇌 노화의 측면을 모델링하는 오가노이드를 생성하기위한 신속하고 효율적이며 재현 가능한 프로토콜입니다.

체외에서 뇌 신경 노화를 모델링하기위한 피질 뇌 오가노이드의 강력하고 재현 가능한 생성

미세아교세포는 망막에 존재하는 독특한 면역 세포로, 다양한 망막 퇴행성 질환에서 중요한 역할을 합니다. 미세아교세포와 망막 오가노이드의 공동 배양 모델을 생성하면 망막 질환의 발병 기전 및 발병 진행 상황을 더 잘 이해할 수 있습니다.

미세아교세포(Microglia)를 이용한 망막 오가노이드 조립

배우세요 iPSC 유래 조혈 전구세포를 활용하여 미세아교세포와 뉴런이 공존하는 인간 뇌 오가노이드를 유도하는 방법입니다. 이 프로토콜은 뇌 발달 중 미세아교세포-뉴런 상호작용 연구에 활용됩니다.

Microglia 발달을 통한 인간 뇌 오가노이드의 유도

더 많은 동영상 탐색