Методическая статья

Спецификация конечного мозга глутаматергической нейронов из стволовых клеток человека плюрипотентных

DOI:

10.3791/50321

⸱

14 апреля 2013 г.

 ,  ,  , 
1Department of Neuroscience, The University of Connecticut Health Center, 2Department of Genetics and Developmental Biology, The University of Connecticut Health Center, 3Stem Cell Institute, The University of Connecticut Health Center

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта процедура дает конечного мозга нейронов, проходя через контрольно-пропускные пункты, аналогичные тем, которые наблюдались во время развития человеческого потенциала. Ячейки могут спонтанно дифференцироваться, подвергаются воздействию факторов, которые толкают их к нейронной линии, изолированы, и высевали на покровные, чтобы обеспечить дифференциацию терминала и созревания.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь, поэтапная процедура для эффективной генерации конечного мозга глутаматергической нейронов от человека плюрипотентных стволовых клеток (ЭСК) было описано. Дифференциация процесс инициируется нарушение человеческих ЭСК в сгустки которые округлить до образуют агрегаты, когда клетки помещают в суспензию культуры. Агрегаты затем выращиваются в чЭСК среды от 1-4 дней, чтобы обеспечить спонтанной дифференцировки. За это время клетки имеют потенциал, чтобы стать любой из трех зародышевых листков. С 5-8 дней, клетки помещаются в нейронной среде индукции, чтобы подтолкнуть их в нервные линии. Около 8-й день, клетки позволили прикрепить на 6-луночные планшеты и дифференцироваться во время которого нейроэпителиальных формы клеток. Эти нейроэпителиальных клетки могут быть выделены на 17-й день. Клетки могут быть как нейросферы, пока они не будут готовы к высевали на покровные. Использование щелочной среде без caudalizing факторов, нейроэпителиальных клетки specifieD на конечного мозга предшественников, которые затем могут быть дифференцированы в дальнейшем спинного конечного мозга предшественников и глутаматергической нейронов эффективно. В целом, наша система предоставляет инструмент для создания человека глутаматергической нейронов для исследователей к изучению развития этих нейронов и болезни, которые затрагивают их интересы.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Человека плюрипотентных стволовых клеток (ЭСК), в том числе и человеческие эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), обладают способностью генерировать каждый тип клеток в организме, в том числе нейронов 1-3. Направленной дифференцировки нейронов различных подтипов из человеческих ЭСК является ключом для применения этих клеток в регенеративной медицине. Поколения функциональных нейронов подтипы в процессе развития представляет собой сложный процесс, включающий индукции нейронной линии, спецификации региональных предшественников по ростро-каудальной оси и дифференциация постмитотические типов нейронов из областного предшественники 4,5. Начиная с 2001 года несколько систем были созданы для создания нейронных происхождение от ЭСК, которые обеспечили платформу для последующих поколений нейронов подтипов 6,7. На основе развития принципов, несколько типов нейронов, такие как моторные нейроны спинного 8-12, среднего DOPаминергических нейронов 13-15, и нервные клетки сетчатки 16,17 были эффективно указано из человеческих ЭСК. Это было сделано путем применения критических морфогенов, которые важны для спецификации этих нейронов типа в естественных условиях во время развития. Другие протоколы были разработаны для содействия дифференциации ЭСК в нейроны, используя либо дополнительных факторов, 18-20, такие как малые молекулы или путем совместного культивирования с другими типами клеток, чтобы помочь продвинуть дифференциация 21.

Человеческий неокортекс высоко развита и содержит много типов клеток, в том числе глутаматергической нейронов, которые играют важную роль в процессе обучения, память и когнитивные функции 22,23. Первый шаг в создании глутаматергической нейронов в культуре указать конечного мозга клеток-предшественников. Группа Yoshiki Sasai первым сообщил направленной дифференцировки предшественников из конечного мозга мыши ЭСК (mESCs) с помощью бессывороточной SuspensioРусская культура в присутствии DKK1 (который ингибирует Wnt сигнализации), а также LeftyA (который ингибирует узловой сигнализации) 24. Впоследствии, несколько групп, в том числе наша также сообщили, спецификации конечного мозга предшественников из человеческих ЭСК в бессывороточной среде 25-27. Поколение конечного мозга предшественников из человеческих ЭСК не требует использования экзогенных морфогенов и эффективность в формировании этих предшественников гораздо выше, чем от mESCs 26,27. Здесь, определенного химического системы для нейронных индукция которого была также создана группой Чжана 7 была описана. Без добавления экзогенных факторов caudalizing, этот протокол эффективно генерирует конечного мозга предшественников из человеческих ЭСК 27. Эти предшественники могут быть дифференцированы в спинной или вентральной предшественников путем регулирования сигнализации Wnt и Sonic Hedgehog (ВГГ). Спинного предшественников может дополнительно дифференцироваться в нейроны электронной глутаматергическойfficiently 27. Кроме того, этот протокол также хорошо работает для генерации глутаматергической нейронов человеческого ИПСК 28, который позволяет для генерации конкретного пациента нейронов, которые могут быть использованы для изучения механизма действия, а также потенциальных терапии для большого спектра заболеваний . Кроме того, наша система также предоставляет платформу для изучения развития и спецификации различных типов нейронов в конечном мозге.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Поколение человека агрегаты плюрипотентных стволовых Cell (D1-D4)

  1. Человека плюрипотентных стволовых клеток культивируют на мышиных эмбриональных фибробластов (MEF) фидеров в присутствии чЭСК среде с добавлением основного фактора роста фибробластов (шФРФ, 4 нг / мл). Через 5-7 дней в культуре, когда колонии большой, но все еще недифференцированных, они готовы к следующему шагу.
  2. Фермент решение должно быть сначала подготовлены. В 50 мл трубки, распустить диспазы (или коллагеназы) в дозе 1 мг / мл в DMEM/F12 среды. Так как эти решения смешивать лучше всего, когда нагревается, поместить в пробирку среды и фермента в 37 ° С водяной бане в течение 10-15 мин, а затем стерилизовать его, используя Steriflip фильтр.
  3. Аспирируйте от среды от клеток, промойте их DMEM/F12 и аспирации с этим, а также. Добавить 1 мл диспазы в каждую лунку и место в инкубаторе в течение 3-5 мин для ЭСК (до 10 мин для ИПСК). Посмотрите на клетки под микроскопом, когдакрая свернуться калачиком немного / выглядят немного темнее, клетки готовы к следующему шагу. Лучше всего, чтобы проверить клеток после 3 мин и положить их обратно в случае необходимости. При использовании этого протокола в первый раз, то лучше всего начать с одной пластиной клеток, в то время как это важно для удаления клеток из диспазы как можно быстрее.
  4. Аспирируйте от диспазы из клеток. Аккуратно (клетки являются очень уязвимыми на данном этапе и выйдет пластины относительно легко) добавить 1,5 мл DMEM/F12 средних в каждую лунку для того, чтобы смыть диспазы. Аспирируйте от DMEM/F12 и добавить 1,5 мл чЭСК среде в каждую лунку.
  5. Чтобы снять и разбить ячейки, поместите кончик пипетки на 10 мл стекло в нижней правом углу хорошо (прикосновения клеток), и переместить пипетки вверх и вниз (по вертикали) - вверх топить должны находиться в непосредственной близости в разбирательстве вниз инсульт. После того, другая сторона также будет достигнут, повторите в горизонтальной тяжеломие.
  6. После того как все клетки находятся во взвешенном состоянии, поместите их в 15 мл пробирок и центрифуги их на 200 мкг в течение 2 мин. Там должно быть осадок клеток в нижней части трубы. Аспирируйте от средней сверху гранул.
  7. Размер колбы культуры клеток, которые должны быть использованы, чтобы сохранить агрегатов в зависимости от исходного количества клеток. За 6 скважин (1 пластина) из ЭСК, не являющегося культуре ткани обрабатывали T75 колбу с 50 мл чЭСК среды должны быть использованы. Передача клетки от шага от 1,6 до колбы и инкубировать при температуре 37 ° C.
  8. Для того, чтобы избавиться от остатков клеток, клеточной среды и колбы должно быть заменено примерно 12 часов спустя. Чтобы сделать это, поместите все среды / клеток в 50 мл трубки, спина ячейки вниз (200 мкг в течение 2 мин) и аспирации от старой среды. Затем добавьте 50 мл свежей среды ЭСК в клетки, и место в новом T75 колбу. Клетки можно подавать ежедневно после этой же процедуре (до 5 дней).

2. Индукция нейроэпителиальные клетки (D5-D17)

  1. Передача клеток / средних и 50 мл трубки и центрифугируют клеток в течение 2 мин при 200 х г. Далее, аспирация от супернатанта, и передать клетки в новую (не-культуры тканей лечение) T75 колбу с 50 мл нейронных средней индукции (NIM).
  2. Как только клетки находятся в NIM, половина из среды должны быть заменены каждый день. Агрегаты должны стать достаточно большим, чтобы там, где они опустятся на дно 50 мл коническую трубку самостоятельно после нескольких минут (без центрифугирования требуется). Через 2-3 дней в NIM (D7-D8 общего числа), клетки должны быть готовы к пластине. Ламинин или эмбриональной телячьей сыворотки (FBS) могут быть использованы, чтобы помочь клетки прикрепляются к пластинам.
  3. Число культуре ткани обрабатывали 6-луночные планшеты, которые необходимы, зависит от плотности клеток каждого агрегата должны быть в состоянии расти на пластине в течение нескольких дней, не касаясь любой из остальных. В среднем, от одной клеткиT75 колбу даст около 4-6 6-луночные планшеты стоит клеток.
    1. При использовании ламинин, растворите его в NIM до 10-20 мкг / мл, чтобы покрыть 6-луночный планшет (~ 0,5 мл / лунку). После нанесения покрытия в течение 2-3 ч, пластины клеточных агрегатов на 6-луночные планшеты (~ 20-30 агрегатов на лунку). После агрегатов приложил, добавить 1,5 мл NIM.
    2. При использовании FBS, приготовить смесь из 90% NIM и 10% FBS (1,5 мл / лунку). Добавить 1,5 мл среды с клетками в каждую лунку, слегка встряхните пластину назад и вперед, чтобы распространить агрегатов, и позволяют клеткам придают O / N в инкубаторе. Будьте уверены, чтобы изменить среду (2 мл / лунку NIM) на следующее утро, чтобы удалить FBS.
  5. Через день или два бытия покрытием, каждый агрегат будет распространено для формирования монослоя. Через пару дней, центры большинства этих клеток морфологически будет выглядеть примерно столбчатые клетки (удлиненные). В течение этого периода, изменить NIM каждый день. Некоторые PSC линий (особенноют IPSC), могут образовывать столбчатые клетки менее эффективно. Если это произойдет, добавление BMP и ингибиторы TGF (Dorsomorphin 29, SB431542 19 на 2 мкМ) в течение 2 этап может быть полезным.
  6. Около 14-17 дней, столбчатые клетки появится более компактный. Иногда эти клетки образуют гребни или кольца с видимым просветом внутри. Кроме того, морфологии столбчатые клетки на данном этапе выразить нейроэпителиальных маркеров, таких как PAX6 и SOX1 12,26.
  7. Перед изоляцией может начать, нужно сначала изучить клетки, чтобы определить, есть ли не-нейроэпителиальные клетки присутствуют. Цель маркер может быть использован для обозначения не-нейроэпителиальных колонии. Они могут быть устранены путем соскабливания их с кончика пипетки.

3. Генерация конечного мозга предшественников (D17-D24)

  1. Центров колонии содержат нейроэпителиальных клеток, и должны быть изолированы от остальной части колонии. Это может быть сделано с помощьюмикропипетки и стерильный 1 мл фильтруют пипетки. При небольшом количестве давлением наносится на центральную часть колонии, она вообще взлетает довольно легко. Будьте осторожны, чтобы не позволить внешней части колонии, а также отсоединить. Если центры упрям ​​и не будет отрываться по собственному желанию, они могут быть удалены путем вырезания их с помощью иглы под микроскопом в стерильных капот. Передача в центр часть колоний в 15 мл трубки и спина при 200 мкг в течение 2 мин.
  2. Среда должна быть отсасывают клеток. Две пластины стоит клеток, затем может быть передана без тканевой культуре рассматривается T25 колбу, содержащую 10 мл NIM с добавлением B27 (без витамина А, 1:50). Используйте 5-10 мл среды в расчете на одну пластину клеток.
  3. Когда клетки рассматриваются на следующий день, они должны иметь сферу, как внешний вид. Это необходимо перевести эти клетки в новую колбу (в присутствии NIM и B27, 1:50), как это часто клеток периферическойкоторая проникнуть и прикрепить к нижней части колбы.
  4. Нейросферы затем следует культивировать в суспензии в течение одной недели с помощью NIM дополнить B27 (1:50). В целях содействия клетки выносливость и распространения, циклический АМФ (цАМФ, 1 мкМ), а также инсулину фактор роста (ИФР-1, 10 нг / мл) могут быть добавлены в среду во время суспензионной культуры. На данный момент, нейросферы содержать конечного мозга предшественников (FOXG1 +) и готовы к высевали на покровные для терминальной дифференцировки.

4. Дальнейшую дифференциацию в нейроны конечного мозга (D25 +)

    1. Подготовка poly-ornithine/laminin покрытием покровные (в 24-луночных планшетах) для металлизации ячеек. Покровные сначала очищаются, а затем покрывают уловка-орнитин (на 0,1 мг / мл, 37 ° C, O / N, и хранить в морозильной камере).
      Поли-орнитин покрытия:
      1. Стерилизовать покровные: Поместите в покровныхстакан, содержащий азотной кислоты и осторожно встряхните в вытяжной шкаф на один час. Вылейте азотной кислоты, промыть несколько раз дистиллированной водой, и оставить покровные под проточной дистиллированной водой в течение не менее 15 мин. Поместите покровные в 95% этанола и либо встряхивают в течение 30 мин (при использовании сразу) или магазин в этаноле при комнатной температуре.
      2. В стерильных капот, вылить содержимое в 50 мл пробирку, содержащую стерилизованные покровные в крышку 6-луночный планшет. Использование стерилизованные щипцы, подобрать один покровное в то время, и установить вертикально в одной скважины из 24-луночный планшет. Повторите так, чтобы каждая скважина имеет покровное.
      3. После того как они полностью высохнуть, нажмите на пластинах до покровные упали квартиры в каждую лунку. Затем добавьте 100 мкл поли-орнитин (0,1 мг / мл в стерильные дН 2 O) для каждого покровное и инкубировать пластин O / N при температуре 37 ° C.
      4. На следующий день, снимите пластины из инкубатора и дать им остыть до комнатной температуры. Аспирируйте поли-орнитин от каждого покровное (от края тОн покровное), убедившись, не трогать или царапать покровные в этом процессе. Разрешить покровные высохнуть в течение примерно 30 мин до мытья.
      5. Добавить 1 мл стерильной дН 2 O в каждую лунку, оставьте на 10 минут, и удалите подачу воды из каждой лунки. Повторите этот шаг мыть два раза. После того, как пластины полностью высохнуть, (отпуск одеяло на капоте) разместить крышками, накрыть алюминиевой фольгой и хранить при температуре -20 ° C.
      1. Чтобы покрыть покровные с ламинином, добавить 50 мкл смеси нейронных дифференциации среднего и ламинина (конечная концентрация 20 мкг / мл) в каждый поли-орнитин рассматриваться покровное будьте осторожны, только жидкости касаясь покровное себе (и не проливая выключена). Инкубировать их при температуре 37 ° С в течение 1-2 часов перед приготовлением клетки для крепления.
  2. Сбор и центрифуги нейросферы при 200 мкг в течение 2 мин в 15 мл трубки. Аспирируйте от супернатанта.
    1. Промойте клетки с DMEM-F12 и центрифуги клетки снова. Если нейросферы слишком велики, чтобы приложить должным образом, они могут быть отделены с Accutase на этот шаг.
    2. При использовании Accutase: После мытья клеток с DMEM-F12, нейросферы разобщены малых кластеров, добавив Accutase (~ 2 мл) и инкубации клеток при 37 ° C в течение 3 мин. Затем добавьте такое же количество ингибитора трипсина (~ 2 мл) и центрифугируют клетки при 200 мкг в течение 3 мин. Клетки должны быть повторно приостановлено в NDM и сломал с помощью пипетки P200. Небольшие кластеры могут быть помещены на предварительно покрытых покровные.
  4. Аспирируйте от большинства средних и поместить клетки на 6 см чашки Петри в нескольких капель среде, так что их выбор становится легче. Добавить около 4-5 нейросферы каждого предварительно покрытых покровное. Существует не нужно для аспирации от ламинина в первую очередь.
  5. Пусть нейросферы приложить, по крайней мере 2-4 часов. Как только они имеютttached хорошо, больше средних (0,5 мл / покровное) должны быть добавлены. Она должна состоять из нейронных дифференциации среднего дополнить B27 (1:50), цАМФ (1 мкМ), и нейротрофического фактора (BDNF, GDNF и IGF, все по 10 нг / мл). На данный момент половина среды могут быть изменены через день, и эти клетки могут сохраняться в течение нескольких месяцев.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь, протокол различать человеческие ЭСК в глутаматергической нейронов конечного мозга через несколько важных шагов: формирование агрегатов PSC, индукция нейроэпителиальных клеток, генерации конечного мозга предшественников, и терминальной дифференцировки этих предшественников нейронов в конечного мозга (рис. 1) имеет были описаны. Эта система является надежной и эффективной генерации конечного мозга предшественников и глутаматергической нейронов. В качестве примера (рис. 2), без доба...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Есть несколько важных шагов в нейронных процессов дифференциации. Важно, чтобы убедиться, что человеческие ЭСК являются плюрипотентными, потому что в противном случае клетки уже могут быть смещены в сторону становится не-нейрональных линии. Это может быть подтверждено путем окрашивания человеческих ЭСК с антителами против маркеров плюрипотентности, таких как Oct4, Sox2, Nanog, и TRA-1-60 1-3. Если человек ЭСК не придаем очень хорошо после пассажей них, ROCK ингибитора (Y27632) могут быть добавлены, чтобы помо...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы хотели бы поблагодарить д-ра Ю. Sasai за щедрое предоставление FOXG1 антител. Эта работа была поддержана Коннектикут исследований стволовых клеток грантов (08-SCB-UCHC- 022 и 11-SCB24) и спастический фонда параплегия.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Модифицированная орлиная среда Dulbecco со смесью питательных веществ F12 (DMEM/F12)Gibco11330-032
Заменитель сывороткиGibco10828-028
L-глутамин (200 мМ)Gibco25030
Заменимые аминокислотыGibco1140-050
2-Mercapt– танол (14,3 M)SigmaM-7522
Нейробазальная средаGibco21103-049
N2Gibco17502-048
B27Gibco12587-010
ГепаринSigmaH3149
Поли-L-орнитина гидробромид (полиорнитин)Sigma116K5103
Ламинин (человек)SigmaL-6274
Ламинин (мышь)Invitrogen23017-015
FBSGemini100-106
Бычий сывороточный альбумин (BSA)SigmaA-7906
DispaseGibco17105-041
КоллагеназаInvitrogen17104-019
AccutaseInnovative Cell ТехнологииAT104
ROCK ИнгибиторStemgent04-0012
SB431542Stemgent04-0010
ДорсоморфинStemgent04-0024
Фактор роста фибробластов 2 (FGF2, bFGF)Invitrogen13256-029
Ингибитор трипсинаGibco17075
0,1% желатинаАнтитело MilliporeES-006-B
Foxg1Д-р И. Сасаи
Антитело Hoxb4 (1:50)Исследования развития Гибридома БанкI12
Pax6 антитело (1:5000)Исследования развития Гибридома БанкPAX6
Nkx2.1 антитело (1:200)Антитело ChemiconMAB5460
Tbr1 (1:2000)ChemiconAB9616
антитело vGLUT1 (1:100)Синаптические системы135302
нейротрофический фактор мозга (BDNF)PrepoTech Inc.450-02
Глиальный нейротрофический фактор (GDNF)PrepoTech Inc.450-10
Инсулиновый фактор роста 1 (IGF1)PrepoTech Inc.100-11
Cyclic AMP (cAMP)SigmaD-0260
Sonic hedgehog (SHH)R& D1845-SH
50 мл тубыBecton Dickinson (BD)352098
15 мл тубыBD352097
6 луночных планшетовBD353046
24 луночных пластиныBD353047
колбы T25 (необработанные)BD353009
колбы T75 (необработанные)BD353133
Покровные стеклаChemiglass Life Sciences1760-012
6 см чашки ПетриBD353004
9'' стеклянные пипеткиFisher13-678-20D
Steriflip фильтры (0,22 μ M)Фильтры MilliporeSCGP00525
Stericup 1 000 мл (0,22 μ M)Millipore SCGPU10RE
(Observer A1)ZeissR2625
(Hera Cell 150)Колпак биобезопасности Thermo Electron Corporation
(Sterilgard III Advance)Центрифуга компании Baker
(5702 R)Eppendorf
Фазово-контрастный микроскоп Инкубатор для углекислого газа

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Takahashi, K., Tanabe, K., et al. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 131, 861-872 (2007).
  2. Thomson, J. A., Itskovitz-Eldor, J., et al. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science. 282, 1145-1147 (1998).
  3. Yu, J., Vodyanik, M. A., et al. Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. Science. 318, 1917-1920 (2007).
  4. Jessell, T. M. Neuronal specification in the spinal cord: inductive signals and transcriptional codes. Nat. Rev. Genet. 1, 20-29 (1038).
  5. Wilson, S. I., Edlund, T. Neural induction: toward a unifying mechanism. Nat. Neurosci. 4, 1161-1168 (2001).
  6. Reubinoff, B. E., Itsykson, P., et al. Neural progenitors from human embryonic stem cells. Nat. Biotechnol. 19, 1134-1140 (2001).
  7. Zhang, S. C., Wernig, M., Duncan, I. D., Brustle, O., Thomson, J. A. In vitro differentiation of transplantable neural precursors from human embryonic stem cells. Nat. Biotechnol. 19, 1129-1133 (2001).
  8. Hu, B. Y., Weick, J. P., et al. Neural differentiation of human induced pluripotent stem cells follows developmental principles but with variable potency. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 4335-4340 (2010).
  9. Singh Roy, N., Nakano, T., et al. Enhancer-specified GFP-based FACS purification of human spinal motor neurons from embryonic stem cells. Exp. Neurol. 196, 224-234 (2005).
  10. Lee, H., Shamy, G. A., et al. Directed differentiation and transplantation of human embryonic stem cell-derived motoneurons. Stem Cells. 25, 1931-1939 (2007).
  11. Boulting, G. L., Kiskinis, E., et al. A functionally characterized test set of human induced pluripotent stem cells. Nat. Biotechnol. 29, 279-286 (2011).
  12. Li, X. J., Du, Z. W., et al. Specification of motoneurons from human embryonic stem cells. Nat. Biotechnol. 23, 215-221 (2005).
  13. Perrier, A. L., Tabar, V., et al. Derivation of midbrain dopamine neurons from human embryonic stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101, 12543-12548 (2004).
  14. Roy, N. S., Cleren, C., et al. Functional engraftment of human ES cell-derived dopaminergic neurons enriched by coculture with telomerase-immortalized midbrain astrocytes. Nat Med. 12, 1259-1268 (2006).
  15. Yan, Y., Yang, D., et al. Directed differentiation of dopaminergic neuronal subtypes from human embryonic stem cells. Stem Cells. 23, 781-790 (2005).
  16. Meyer, J. S., Shearer, R. L., et al. Modeling early retinal development with human embryonic and induced pluripotent stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 16698-16703 (2009).
  17. Osakada, F., Ikeda, H., et al. Toward the generation of rod and cone photoreceptors from mouse, monkey and human embryonic stem cells. Nat Biotechnol. 26, 215-224 (2008).
  18. Carpenter, M. K., Inokuma, M. S., et al. Enrichment of neurons and neural precursors from human embryonic stem cells. Exp. Neurol. 172, 383-397 (2001).
  19. Chambers, S. M., Fasano, C. A., et al. Highly efficient neural conversion of human ES and iPS cells by dual inhibition of SMAD signaling. Nat. Biotechnol. 27, 275-280 (2009).
  20. Chambers, S. M., Qi, Y., et al. Combined small-molecule inhibition accelerates developmental timing and converts human pluripotent stem cells into nociceptors. Nat. Biotechnol. 30, 715-720 (2012).
  21. Kawasaki, H., Mizuseki, K., et al. Induction of midbrain dopaminergic neurons from ES cells by stromal cell-derived inducing activity. Neuron. 28, 31-40 (2000).
  22. Rubenstein, J. L., Beachy, P. A. Patterning of the embryonic forebrain. Curr. Opin. Neurobiol. 8, 18-26 (1998).
  23. Hevner, R. F., Hodge, R. D., Daza, R. A., Englund, C. Transcription factors in glutamatergic neurogenesis: conserved programs in neocortex, cerebellum, and adult hippocampus. Neurosci. Res. 55, 223-233 (2006).
  24. Watanabe, K., Kamiya, D., et al. Directed differentiation of telencephalic precursors from embryonic stem cells. Nat. Neurosci. 8, 288-296 (2005).
  25. Watanabe, K., Ueno, M., et al. A ROCK inhibitor permits survival of dissociated human embryonic stem cells. Nat. Biotechnol. 25, 681-686 (2007).
  26. Pankratz, M. T., Li, X. J., et al. Directed neural differentiation of human embryonic stem cells via an obligated primitive anterior stage. Stem Cells. 25, 1511-1520 (2007).
  27. Li, X. J., Zhang, X., et al. Coordination of sonic hedgehog and Wnt signaling determines ventral and dorsal telencephalic neuron types from human embryonic stem cells. Development. 136, 4055-4063 (2009).
  28. Zeng, H., Guo, M., et al. Specification of region-specific neurons including forebrain glutamatergic neurons from human induced pluripotent stem cells. PLoS One. 5, e11853(2010).
  29. Kim, D. S., Lee, J. S., et al. Robust enhancement of neural differentiation from human ES and iPS cells regardless of their innate difference in differentiation propensity. Stem Cell Rev. 6, 270-281 (2010).
  30. Zhang, X., Huang, C. T., et al. Pax6 is a human neuroectoderm cell fate determinant. Cell Stem Cell. 7, 90-100 (2010).
  31. Stern, C. D. Initial patterning of the central nervous system: how many organizers. Nat. Rev. Neurosci. 2, 92-98 (2001).
  32. Ma, L., Hu, B., et al. Human embryonic stem cell-derived GABA neurons correct locomotion deficits in quinolinic acid-lesioned mice. Cell Stem Cell. 10, 455-464 (2012).
  33. Li, W., Wei, W., et al. Generation of rat and human induced pluripotent stem cells by combining genetic reprogramming and chemical inhibitors. Cell Stem Cell. 4, 16-19 (2009).
  34. Lowry, W. E., Richter, L., et al. Generation of human induced pluripotent stem cells from dermal fibroblasts. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 2883-2888 (2008).
  35. Dimos, J. T., Rodolfa, K. T., et al. Induced pluripotent stem cells generated from patients with ALS can be differentiated into motor neurons. Science. 321, 1218-1221 (2008).
  36. Ebert, A. D., Yu, J., et al. Induced pluripotent stem cells from a spinal muscular atrophy patient. Nature. 457, 277-280 (2009).
  37. Lee, G., Papapetrou, E. P., et al. Modelling pathogenesis and treatment of familial dysautonomia using patient-specific iPSCs. Nature. 461, 402-406 (2009).
  38. Park, I. H., Arora, N., et al. Disease-specific induced pluripotent stem cells. Cell. 134, 877-886 (2008).
  39. Chamberlain, S. J., Chen, P. F., et al. Induced pluripotent stem cell models of the genomic imprinting disorders Angelman and Prader-Willi syndromes. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 17668-17673 (2010).
  40. Kiskinis, E., Eggan, K. Progress toward the clinical application of patient-specific pluripotent stem cells. J. Clin. Invest. 120, 51-59 (2010).
  41. Koch, P., Tamboli, I. Y., et al. Presenilin-1 L166P mutant human pluripotent stem cell-derived neurons exhibit partial loss of gamma-secretase activity in endogenous amyloid-beta generation. Am. J. Pathol. 180, 2404-2416 (2012).
  42. Walsh, R. M., Hochedlinger, K. Modeling Rett syndrome with stem cells. Cell. 143, 499-500 (2010).
  43. Egawa, N., Kitaoka, S., et al. Drug Screening for ALS Using Patient-Specific Induced Pluripotent Stem Cells. Sci. Transl. Med. 4, (2012).
  44. Kola, I., Landis, J. Can the pharmaceutical industry reduce attrition rates. Nature Reviews Drug Discovery. 3, 711-716 (2004).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

FoxG1TBR1VGLUT1

Похожие статьи