幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

誘導多能性幹細胞の迅速な単層神経誘導により、安定的に増殖する神経幹細胞が得られる

カタリーナ・ギュンター、アンチェ・アッペルト＝メンゼル、チー・クォック、ハイケ・ウォーレス、マルコ・メッツガー、フランク・エデンホーファー

目的:ヒト人工多能性幹細胞(hiPSC ) からの神経幹細胞 (NSC) の誘導は、患者固有のニューロン細胞およびグリア細胞を誘導する重要な戦略に発展しました。いくつかの神経分化プロトコルが開発されてきましたが、主に胚様体 (EB) 形成や手動神経ロゼット分離などの面倒な実験を伴います。本研究の目的は、以前に発表された単層アプローチと一般的な培養方法を組み合わせた、迅速な神経誘導プロトコルを開発することです。
方法と結果: hiPSC は、迅速な単層分化プロトコルを使用して 7 日以内に原始 NSC (pNSC) に分化しました。pNSC は最大 5 継代まで増殖し、多能性遺伝子 POU5F1 のダウンレギュレーションを示し、SOX1、SOX2、ネスチン、PAX6 などの NSC マーカーを発現しました。 2 番目のステップでは、FGF、EGF、Wnt アゴニスト CHIR99021 を添加した培地で培養することにより、pNSC を広く使用されている FGF/EGF 依存性 NSC 状態に適応させました。これらの条件下では、細胞はロゼット様構造へと急速かつ顕著な形態変化を起こしました。これらの細胞は 30 継代以上増殖を続け、神経マーカー遺伝子の発現プロファイルを維持しました。さらに、ニューロンだけでなく、GFAP 陽性および S100ß 陽性アストロサイトにも効率的に分化できました。
結論: hiPSC 由来 NPC を生成するための堅牢な 2 段階神経誘導プロトコルを報告し、以前に発表された単層プロトコルと一般的に使用されている FGF/EGF を含む培地条件とのギャップを埋めます。私たちのプロトコルは、疾患モデル化や細胞置換療法などの生物医学的用途向けに患者固有の神経細胞を誘導するための迅速かつ効率的な神経誘導戦略として役立ちます。