干细胞研究与治疗杂志

抽象的

诱导性多能干细胞的快速单层神经诱导可产生稳定增殖的神经干细胞

Katharina Günther、Antje Appelt-Menzel、Chee Keong Kwok、Heike Walles、Marco Metzger 和 Frank Edenhofer

目的：从人类诱导性多能干细胞(hiPSC) 诱导神经干细胞 (NSC) 已发展成为获得患者特异性神经元和神经胶质细胞的重要策略。已开发出几种神经分化方案，主要涉及繁琐的实验，例如胚状体 (EB) 形成或手动神经花结分离。本研究旨在开发一种快速神经诱导方案，该方案将之前发表的单层方法与常见的培养方法相结合。
方法和结果：使用快速单层分化方案，在 7 天内将 hiPSC 分化为原始 NSC (pNSC)。pNSC 扩增至 5 代，显示多能性基因 POU5F1下调，并表达 NSC 标记物，例如 SOX1、SOX2、Nestin 和 PAX6。在第二步中，我们通过在补充有 FGF、EGF 和 Wnt 激动剂 CHIR99021 的培养基中培养，将 pNSC 适应于广泛使用的 FGF/EGF 依赖性 NSC 状态。在这些条件下，细胞经历了快速而显著的形态变化，变成玫瑰花结状结构。这些细胞在超过 30 代中保持增殖，并保持神经标记基因的表达谱。此外，它们可以有效地分化为神经元以及 GFAP 和 S100β 阳性星形胶质细胞。
结论：我们报告了一种用于生成 hiPSC 衍生 NPC 的稳健两步神经诱导方案，弥补了之前发布的单层方案与常用的含 FGF/EGF 培养基条件之间的差距。我们的方案将作为一种快速有效的神经诱导策略，用于获得患者特异性神经细胞，用于疾病建模和细胞替代疗法等生物医学应用。