Журнал исследований и терапии стволовых клеток

Абстрактный

Быстрая монослойная нейронная индукция индуцированных плюрипотентных стволовых клеток дает стабильно пролиферирующие нейральные стволовые клетки

Катарина Гюнтер, Антье Аппельт-Мензель, Чи Кеонг Квок, Хайке Валлес, Марко Мецгер и Франк Эденхофер

Цель: Индукция нейральных стволовых клеток (НСК) из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (hiPSC) превратилась в важную стратегию для получения специфичных для пациента нейрональных и глиальных клеток. Было разработано несколько протоколов нейральной дифференцировки, в основном включающих трудоемкие эксперименты, такие как формирование эмбриональных телец (ЭТ) или ручная изоляция нейральных розеток. Целью данного исследования является разработка протокола быстрой нейральной индукции, который сочетает ранее опубликованный монослойный подход с распространенными методами культивирования.
Методы и результаты: hiPSC были дифференцированы в примитивные НСК (pNSC) с использованием протокола быстрой монослойной дифференцировки в течение 7 дней. pNSC были расширены до 5 пассажей и показали подавление гена плюрипотентности POU5F1 и экспрессированные маркеры НСК, такие как SOX1, SOX2, Nestin и PAX6. На втором этапе мы адаптировали pNSC к широко используемому состоянию FGF/EGF-зависимых NSC путем культивирования в средах, дополненных FGF, EGF и агонистом Wnt CHIR99021. В этих условиях клетки претерпели быстрые и заметные морфологические изменения в розеткообразные структуры. Эти клетки оставались пролиферативными в течение более 30 пассажей и поддерживали профиль экспрессии генов нейральных маркеров. Более того, их можно было эффективно дифференцировать в нейроны, а также в GFAP- и S100ß-положительные астроциты.
Заключение: Мы сообщаем о надежном двухэтапном протоколе нейральной индукции для генерации NPC, полученных из hiPSC, закрывая разрыв между ранее опубликованными монослойными протоколами и обычно используемыми условиями сред, содержащих FGF/EGF. Наш протокол будет служить быстрой и эффективной стратегией нейральной индукции для получения пациенто-специфичных нейральных клеток для биомедицинских приложений, таких как моделирование заболеваний и клеточная заместительная терапия.