Дифференцировка нейральных прогениторов человека в нейрональные и глиальные типы клеток предоставляет модель для изучения и сравнения молекулярной регуляции развития клеточных линий нервной системы. Экспансия нейральных прогениторов из тканей ЦНС плода in vitro была хорошо охарактеризована. Несмотря на идентификацию и выделение глиальных прогениторов из субкортикального белого вещества мозга взрослого человека и разработку различных условий культивирования для направленной дифференцировки фетальных нейральных прогениторов в миелинизирующие олигодендроциты, получение достаточного количества олигодендроцитов человека для экспериментов in vitro остается затруднительным. Была описана дифференцировка галактоцереброзид+ (GalC)- и O4+-положительных клеток-предшественников или прогениторов олигодендроцитов (OPC) из нейральных клеток-предшественников с использованием мозга плода второго триместра. Однако эти клетки не пролиферируют в отсутствие поддерживающих клеток, включая астроциты и нейроны, и быстро погибают в культуре с течением времени. Сохраняется потребность в системе культивирования для получения клеток олигодендроцитарной линии, пригодных для экспериментов in vitro.
Культивирование первичных олигодендроцитов человека может, например, стать полезной моделью для изучения патогенеза нейротропных инфекционных агентов, таких как полиомавирус человека JCV, который in vivo инфицирует эти клетки. Такие культивируемые клетки также могут служить моделями других демиелинизирующих заболеваний центральной нервной системы (ЦНС). Первичные мультипотентные нейральные клетки-предшественники, полученные из головного мозга плода человека, пролиферируют in vitro, сохраняя способность дифференцироваться в нейроны (нейроны, производные от предшественников, PDN) и астроциты (астроциты, производные от предшественников, PDA). Данное исследование показывает, что нейральные предшественники могут быть индуцированы к дифференцировке через многие стадии развития олигодендроцитарной линии (олигодендроциты, производные от предшественников, PDO). Мы культивируем нейральные клетки-предшественники в безсывороточной среде DMEM-F12 с добавлением основного фактора роста фибробластов (bFGF), тромбоцитарного фактора роста (PDGF-AA), белка Sonic hedgehog (Shh), нейротрофического фактора 3 (NT-3), добавки N-2 и трийодтиронина (T3). Пассирование культивируемых клеток проводят при плотности 2.5e6 клеток на флакон 75 см примерно каждые семь дней. При таких условиях большинство клеток в культуре сохраняют морфологию, характеризующуюся небольшим количеством отростков, и экспрессируют маркеры пре-олигодендроцитов, такие как A2B5 и O-4. После удаления четырех факторов роста (GF) (bFGF, PDGF-AA, Shh, NT-3) и добавления кондиционированной среды от PDN клетки начинают образовывать больше отростков и экспрессировать специфические маркеры дифференцировки олигодендроцитов, такие как GalC и основной белок миелина (MBP). Мы провели фенотипическую характеристику с помощью многоцветной проточной цитометрии для идентификации уникальных маркеров олигодендроцитов.