Name: Mikroglia Gelişimi ile İnsan Beyni Organoidinin Türetilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-17T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: Keşfedin, iPSC kaynaklı hematopoietik progenitör hücreleri kullanarak mikroglia ve nöron içeren insan beyni organoidleri üretme yöntemini. Bu protokol, mikroglia-nöron etkileşimlerini incelemek için gelişmiş bir model sunar.

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'den Türetilmiş HPC'leri Kullanarak Yerleşik Mikroglia ile İnsan Beyni Organoidlerinin Üretilmesi

<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>12 kuyulu hücre kültürü plakaları</td><td>Corning&nbsp;</td><td># 3512</td><td></td></tr><tr><td>24 kuyulu hücre kültürü plakası</td><td>SARSTED</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 plakası</td><td>Kök hücre teknolojileri</td> <td># 34411</td><td>Mikrokuyu kültür plakası olarak anılır ve nbsp;</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 keçi anti-fare antikoru</td><td>Yaşam teknikleri</td><td>A11001</td><td>1:400 seyreltme</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 594 keçi anti-tavşan antikoru</td><td>Yaşam teknikleri</td><td>A11012</td><td>1:400 seyreltme</td></tr><tr><td>Allegra X-30R rotorlu santrifüj S6069</td><td>Beckman Couler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anti-Yapışma&nbsp; Durulama çözeltisi</td><td>Kök Hücre Teknolojileri</td> <td># 07010</td><td></td></tr><tr><td>anti-CD34 antikor</td><td>Kök Hücre Teknolojileri</td> <td># 60013</td><td>1:100 seyreltme</td></tr><tr><td>anti-İnsan CD43 antikoru</td><td>Kök Hücre Teknolojileri</td> <td># 60085</td><td>1:100 seyreltme</td></tr><tr><td>anti-IBA1 rabbbit antikoru</td><td>Fujifilm</td><td>019-19741</td><td>2.5 &; mikro; g/mL</td></tr><tr><td>anti-TREM2&nbsp; sıçan pAb</td><td>RD Sistemleri</td><td>mab17291</td><td>2.5 & mikro; g/mL</td></tr><tr><td>Antibiyotik-antimikotik</td><td>Gibco</td><td>15240-062</td><td>1x</td></tr><tr><td>B27 takviyesi</td><td>Yaşam teknolojileri</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 şişeleri</td><td>Thermo</td><td>#368632</td><td></td></tr><tr><td>CX3CL1</td><td>Peprotech</td><td>300-31&</td><td>nbsp; 100 ng/mL</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Sigma</td><td>D9542</td><td>1 ve mikro; g/mL</td></tr><tr><td>DMEM/F12</td><td>Yaşam teknolojileri</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 orta kiti</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 milyon</td></tr><tr><td>EGF</td><td>Peprotech</td><td>AF-100-15</td><td>20 ng/mL</td></tr><tr><td>EVOS FL Oto Mikroskop</td><td>Termo</td><td></td><td>Floresan mikroskobu&nbsp;</td></tr><tr><td>FastStart Evrensel SYBR Yeşil PCR ana karışımı</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>Keçi serumu</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 Mikro Konfokal</td><td>Moleküler Cihazlar</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nakavt 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>Bazal membran matrisi (BMM)</td></tr><tr><td>Fare anti-&beta; III-tubulin antikoru</td><td>Promega</td><td>G712A</td><td>1:1000 seyreltme</td></tr><tr><td>Bay Buzlu kap</td><td>Thermo</td><td>5100-0001</td><td></td></tr><tr><td>N2 takviyesi</td><td>Yaşam teknolojileri</td><td>17502-048</td><td>1x</td></tr><tr><td>Paraformadehit</td><td>Sigma</td><td>P6148</td><td>%4</td></tr> <tr><td>PSC Nöral İndüksiyon Ortamı</td><td>Gibco</td><td>A1647801</td><td></td></tr><tr><td>Kaya inhibitörü Y27632</td><td>Kök Hücre teknolojiler</td> <td># 72304</td><td>1 mM stok</td></tr><tr><td>RT LTS 1000 ul pipet uçları</td><td>RAININ#</td> <td>30389218</td><td>&nbsp; organoidleri aktarmak için</td></tr><tr><td>STEMdiff Serebral Organoid Kiti</td><td>Kök Hücre Teknolojileri</td><td>#08570</td><td></td></tr><tr><td>STEMdiff Hematopoetik Kiti</td><td>Kök Hücre Teknolojileri</td><td>#5310</td><td>Hematopoetik Kit olarak anılır</td></tr><tr><td>StemPro Nöral Takviye</td><td>Gibco</td><td>A1050801</td><td>Nöral takviye</td></tr><tr><td>TGF-&beta olarak anılır; 1</td><td>Peprotech</td><td>100-21</td><td>50 ng/mL</td></tr><tr><td>Toplam RNA Saflaştırma Plus Kiti</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-Başlangıç Kiti</td><td>Visikol</td><td>HSK-1</td><td>Organoid temizleme solüsyonu HISTO-M, yıkama tamponu</td></tr><tr><td>Zeiss LSM 510-META Konfokal Mikroskop</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr> içerir</tbody></table>

mikroglia gelişimi ile İnsan beyni organoidinin türetilmesi

Derivation of a Human Brain Organoid with Microglia Development

Protokolümüz, HPC'leri iPSC'lerden ayırmak ve ardından EB'ler yapmak için HPC'leri iPSC'lerle karıştırmak, ardından nöral indüksiyon, farklılaşma ve olgunlaşmak için bir şema izler (Şekil 1). Yüksek kaliteli HPC farklılaşması, EB oluşumunun ve daha sonra organoid farklılaşmasının başarısı için kritik öneme sahiptir. HPC farklılaşmasını başlatmak için uygun sayıda ve boyutta iPSC kolonileri üretmek için bir seri seyreltme kültürü tekniği kullanılır (<strong cl...

Mikroglia Gelişimi ile İnsan Beyni Organoidinin Türetilmesi

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

JoVE Journal

Developmental Biology

Gelişim Biyolojisi

Video, indüklenmiş pluripotent kök hücrelerden insan beyni organoidleri üretmek için bir yöntemi göstermektedir. Nörosferin, diğer mikrop tabakalarının oluşumunu baskılayan bir nöroektodermal tabaka oluşturduğunu gösterir. Nöroküreler bir 3D jel matrisine gömülüdür ve nöroepitelyal tomurcuklar oluşturur. Organoid medya ile inkübe edildiğinde, bu nöroepitelyal tomurcuklar belirli beyin bölgelerine farklılaşır ve bu da olgun beyin organoidlerinin oluşumuna neden olur.

İnsan Beyni Organoidlerini Oluşturmak için İn Vitro Bir Yöntem

İnsan beyni gelişiminin modellenmesi, nöral epitel dokusunun benzeri görülmemiş karmaşıklığı nedeniyle engellenmiştir. Burada, insan beyninin gelişiminin erken olaylarını tanımlamak ve mikrosefaliyi in vitro olarak modellemek için sağlam beyin organoidleri üretimi için bir yöntem açıklanmaktadır.

iPSC türetilmiş İnsan Beyin Organoids oluşturulması Erken Nörogelişimsel Bozuklukları Model

Bu iletişim kuralı Zika virüs enfeksiyonu gelişmekte olan insan beyninin model oluşturmak için kullanılan bir teknik anlatılmaktadır. Wildtype veya mühendislik kök hücre hatları kullanarak, araştırmacılar, çeşitli mekanizmalar veya erken beyin enfeksiyon ve Zika virüs bulaşmış embriyo elde edilen microcephaly etkileyebilir tedavi ortaya çıkarmak için bu tekniği kullanabilir.

Kök hücre kullanarak gelişmekte olan insan beyni Vitro Zika virüs enfeksiyonu modelleme serebral Organoids türetilmiş

Serebral organoids erken insan beyni geliştirme vitroaraştırmak için yeni bir modeli sistemi temsil eder. Bu makale verimli bir şekilde homojen dorsal ön-tipi organoids İnsan İndüklenmiş pluripotent kök hücre de dahil olmak üzere kritik karakterizasyonu ve doğrulama adımları oluşturmak için ayrıntılı yöntembilim sağlar.

Standart ve tekrarlanabilir ön türü beyin Organoids insan nesil Pluripotent kök hücreler indüklenen

Bu çalışmada, iki spesifik insan nöral organoidleri, insan sinirsel organoidlerin içinde sadece insanlarda ve 2) nöron dopaminerjik olarak eğitim için ilgili ve doğru bir model olarak 1) insan glioblastoma gelişimi türetmek için protokoller tanıtır ve açıklanmaktadır üç boyutlu bir organoid üreten farklılaşma.

Beyin kanseri ve nörodejeneratif hastalıkların Incelenmesi için insan nöral Organoidler

Bu protokol, beyin hücresi tiplerinin çeşitliliğini ve hücresel organizasyonun birçok özelliğini korurken, dışsal büyüme faktörleri veya bazal membran matrisi olmadan basitleştirilmiş, düşük maliyetli bir şekilde beyin organoidleri üretmek için bir araç olarak oluşturulmuştur.

İnsan Embriyonik Kök Hücrelerinden Beyin Organoidleri Üretmek için Statik Kendi Kendini Yöneten Bir Yöntem

Bu protokol, canlı, yetişkin, insan beyin dokusundan birincil mikroglia izole etkili, uygun maliyetli ve sağlam bir yöntemdir. İzole birincil insan mikroglia homeostaz ve hastalık hücresel süreçleri incelemek için bir araç olarak hizmet verebilir.

Yetişkin İnsan Beyin Dokusundan İnsan Mikroglia elde

Burada, insan kaynaklı pluripotent kök hücrelerden (iPSC' ler) beyin organoidleri üretmek için bir protokol açıklıyoruz. Beyin organoidlerini büyük miktarlarda ve yüksek kalitede elde etmek için ev yapımı mini biyoreaktörler kullanıyoruz.

Ev Yapımı Mini Biyoreaktörlerde İndüklenmiş Pluripotent Kök Hücrelerden Beyin Organoidi Üretimi

Bu çalışmada, standart besleyicisiz hPSC kültürlerini kullanarak basit ama sağlam bir kortikal organoid kültür sistemi için ayrıntılı bir teknik sunuyoruz. Bu, in vitro beyin yaşlanmasının yönlerini modelleyen organoidler üretmek için hızlı, verimli ve tekrarlanabilir bir protokoldür.

Beyin Nöronal Yaşlanmasını Modellemek için Kortikal Beyin Organoidlerinin Sağlam ve Yüksek Oranda Yeniden Üretilebilir Üretimi In Vitro

Mikroglia, retinada bulunan benzersiz yerleşik bağışıklık hücreleridir ve çeşitli retinal dejeneratif hastalıklarda çok önemli roller oynar. Retinal organoidlerin mikroglia ile ko-kültür modelinin oluşturulması, retina hastalıklarının patogenezinin ve gelişim sürecinin daha iyi anlaşılmasını kolaylaştırabilir.

Retinal Organoidlerin Mikroglia ile Birleştirilmesi

Keşfedin, iPSC kaynaklı hematopoietik progenitör hücreleri kullanarak mikroglia ve nöron içeren insan beyni organoidleri üretme yöntemini. Bu protokol, mikroglia-nöron etkileşimlerini incelemek için gelişmiş bir model sunar.

Mikroglia Gelişimi ile İnsan Beyni Organoidinin Türetilmesi

Daha fazla video keşfet