$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Экспрессия генов исследований нейронов, дифференцированных в пробирке из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (hiPSCs) нами 1 и других 2,3 показывают, что hiPSC нейроны напоминают плода, а не взрослых мозговой ткани. В настоящее время модели hiPSC основе может быть более подходящим для изучения предрасположенности к, а не конца особенностей, неврологические заболевания. Ранее мы уже сообщали, что значительная часть гена подписью шизофренией hiPSC полученных нейронов сохраняется у больных шизофренией hiPSC полученных нервных клеток-предшественников (НПС), указывая, что НПС может быть полезным типом клеток для изучения молекулярных путей, способствуя шизофрении 1 , Мы и другие сообщили, отклоняющееся миграции, повышение окислительного стресса и активных форм кислорода, чувствительность к югу от пороговых экологических стрессов и нарушения функции митохондрий при шизофрении hiPSC НПС 1,4-6, а также снижение нейронов Connectivity и синаптической функции у больных шизофренией hiPSC нейронов 5,7-10. Если молекулярные факторы, способствующие аномальным миграции и / или окислительного стресса у больных шизофренией hiPSC НПС также лежат в основе снижение нейронов подключения при шизофрении hiPSC полученных нейронов, НПС может быть надежной и высоко репликативной нейронной популяции, с которой для изучения механизмов, ответственных за болезни. Кроме того, поскольку можно быстро произвести большое количество клеток и не нужно ждать несколько недель или месяцев для созревания нейронов, анализы, основанные на NPC пригодны для изучения больших когорт пациентов и более пригодными для высокопроизводительного скрининга. Мы считаем, что hiPSC НПС может служить в качестве прокси для путей развития, потенциально способных к патогенезе заболевания, как уже было показано, при расстройствах как разнообразны, как шизофрения 1 и Хантингтона болезни 11.
Чтобы дифференцировать NPC, с hiPSCs, начальной нервной вводства осуществляется двойным SMAD торможения (0,1 мМ LDN193189 и 10 мМ SB431542) 12. Конфликтуя BMP и TGF- сигналов с этих малых молекул, эндодермы и мезодермы спецификация их, ускоряя дифференцировку нейронов и приводит к образованию видимых нервных розетками в течение одной недели обшивки. Нейронные рисунка происходит в начале этого процесса, по-видимому в период нейронной розеткообразования и сразу же после этого. При отсутствии других сигналов, эти примитивные нервные клетки предположить переднюю переднего мозга, как судьба 13. Сразу же после образования нервной розетки, и продолжается в течение расширения NPC, переднего мозга НПС культивируют с FGF2 8,14. Они имеют двойное клонов потенциал и могут быть дифференцированы в нейронных популяций 70-80% III-ТУБУЛИН-положительных нейронов и 20-30% глиальных фибриллярный кислый белок (GFAP) -позитивных астроцитов (рис 1). Большинство переднего мозга hiPSC нейронов VGLUT1-положительных, И поэтому по-видимому глутаматергическая, хотя около 30% нейронов GAD67-положительных (ГАМК) 8.
НПС регулярно пассировать более чем в десять раз в пробирке, сохраняя последовательные профили дифференциации, и без накопления кариотипа нарушения. Группы сообщили пассажи НПС более чем в 40 раз 15, однако, мы находим, что за десять проходов, НПС показывают увеличение склонности к астроцитов дифференциации. НПС хорошо переносят многократные замораживания-оттаивания может быть перешли расти, как нейросферах просто культивирование в неприлипающих пластин. НПС эффективно трансдуцировали вирусными векторами, что позволяет быстро оценить молекулярных и клеточных последствий генетической возмущений и легко расширяется до получения достаточного количества материала для биохимических исследований. Кроме того, поскольку допускает вирусные векторы надежный чрезмерной экспрессии и / или нокдауна болезни отношение генов, в любом управления или пациента происходит NeurAl клетки, можно использовать эту платформу для тестирования эффекта генетического фона на этих манипуляций. Хотя это и не подходит для Synaptic или деятельности на основе анализов, требующих зрелых нейронов, НПС может быть практической альтернативой для многих простых молекулярных или биохимических анализов пациента, полученных нервных клеток.