$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Дофаминергический (DA) нейроны можно найти в нескольких областях мозга, в том числе среднего мозга, гипоталамуса, сетчатке и обонятельных луковиц. Нейроны A9 DA в черной субстанции Парс компактов (SNPC) поведения управления и движения, проецируя на полосатом теле в переднем мозге и формирования экстрапирамидной системы двигателя. Вырождение A9 DA нейронов приводит к болезни Паркинсона (БП), который является вторым наиболее распространенным человек нейродегенеративные расстройства и в настоящее время неизлечимыми. Замена Клеточная терапия является одним из наиболее перспективных стратегий для лечения PD 1, поэтому, там был большой интерес при выводе A9 DA нейроны от человека плюрипотентных стволовых клеток (hPSCs), в том числе и человеческих эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) и Недавнее человека индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (hiPSCs).
Много исследований попытались вывести A9 DA нейроны от hPSCs с использованием различных методов. Самые ранние отчеты все генерируемые DA нейроны через нейроннуюрозетка этап предшественников. По совместном культивировании с MS5 2 или ПА6 3-5 стромальных клеток с или без внешних факторов роста в течение 2-4 недель, L. Studer и коллегами и трех других групп успешно индуцированных ЭСК, чтобы произвести нейронных розетки. Затем они обогатили эти розетки от механического вскрытия или ферментативного расщепления для дальнейшей дифференциации. В других докладах, исследователи генерируется нейронных розетки через эмбриоидов тела (EB) плавающие культуры дифференциацию 6-9. Позже исследователи установили монослоя на основе метода дифференциации 10,11, где они покрытием ЭСК и hiPSCs на внеклеточного матрикса, добавили различные факторы роста в культуре, чтобы вызвать дифференциацию hPSCs к DA нейронов, которая имитирует в естественных условиях развития эмбриональных DA нейронов . Хотя все эти исследования получены тирозингидроксилазу (TH) экспрессирующие клетки с некоторыми характеристиками DA нейронов, весь процесс дифференциации время и трудоемким,как правило, неэффективно, и что более важно, A9 идентичность этих нейронов не были продемонстрированы в большинстве исследований, кроме одного с LMX1a эктопической экспрессии 12. В последнее время новый плиты перекрытия (FP) основанное был разработан протокол 13-16, в котором предшественники FP с DA нейронов потенциала были впервые подготовлена путем активации звуковой ежа и канонических Wnt сигнальных путей на ранней стадии дифференцировки, а затем эти клетки FP были дополнительно указываться в DA нейронов. Хотя этот протокол является более эффективным, все еще существуют некоторые проблемы; Например, весь процесс дифференциации занимает много времени (по крайней мере, 35 дней), и это зависит от клеток-фидеров 15, или EB зависит 16 или личность A9 не была продемонстрирована 14.
Здесь, на основе знаний из в естественных условиях эмбрионального развития DA нейронов и опубликованных результатов других исследователей, мы оптимизировали условий культивирования для эфпоколение циент из DA нейронов обеих ЭСК и hiPSCs. Мы сначала формируют клетки FP-предшественников путем активации канонической передачи сигналов Wnt с небольшой молекулы CHIR99021 и звуковой еж сигнализации с малых молекул SAG и purmorphamine. Эти FP клетки выразить Foxa2, LMX1a, Корин, Otx2 и нестин. Мы тогда определенном эти FP клетки к DA нейронов с факторами роста, включая BDNF, GDNF, и т.д.. Сформированные DA нейроны имеют A9 типа клеток, поскольку они являются позитивными для GIRK2 а отрицательный для кальбиндин 17. Этот протокол подачи клетка или EB независимо, высокой эффективностью и воспроизводимостью. Используя этот протокол, можно получить DA нейроны менее чем за 4 недели от ЭСК или hiPSCs нормальных людей для клеточной трансплантационной исследования, или от hiPSCs пациентов с БП для моделирования в пробирке PD или тестирования потенциальных терапевтических агентов для PD.