| Investigating Neural Stem Cell and Glioma Stem Cell Self-renewal Potential Using Extreme Limiting Dilution Analysis (ELDA)
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Author:
Date:
2018-09-05
[Abstract] Glioma stem cells (GSC) grown as neurospheres exhibit similar characteristics to neural stem cells (NSC) grown as neurospheres, including the ability to self-renew and differentiate. GSCs are thought to play a role in cancer initiation and progression. Self-renewal potential of GSCs is thought to reflect many characteristics associated with malignancy, including tumor recurrence following cytotoxic therapy due to their proliferative dormancy and capacity to allow for the development of resistant tumor cell sub-clones due to mutations acquired during their differentiation. Here, we demonstrate that using extreme limiting dilution analysis (ELDA), subtle differences in the frequency of sphere-forming potential between PI3K-mutant oncogenic NSCs and non-oncogenic NSCs can be measured, in ...
[摘要] 作为神经球生长的神经胶质干细胞（GSC）表现出与作为神经球生长的神经干细胞（NSC）相似的特征，包括自我更新和分化的能力。 GSC被认为在癌症的发生和发展中起作用。 GSC的自我更新潜力被认为反映了与恶性肿瘤相关的许多特征，包括细胞毒性治疗后的肿瘤复发，这是由于它们的增殖性休眠和由于在其分化期间获得的突变而允许产生抗性肿瘤细胞亚克隆的能力。在这里，我们证明使用极限稀释分析（ELDA），可以测量PI3K-突变致癌NSCs和非致癌NSCs之间的球形成潜力频率的细微差异体外。我们进一步展示了ELDA如何在强制分化之前和之后用于细胞，以放大突变体和对照NSCs之间的球形成潜力的固有差异。最终，ELDA利用单个或少数种子干细胞自我更新，分裂和形成神经球的能力差异。重要的是，该测定还允许在不同条件下在遗传上不同的细胞之间或相同细胞之间进行比较，其中可以测试靶特异性药物或其他新型癌症干细胞疗法的影响。
【背景】胶质母细胞瘤（GBM）是最常见的脑癌之一，预后极差（Kaye和Morokoff，2014）。 ...
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| FACS-based Isolation of Neural and Glioma Stem Cell Populations from Fresh Human Tissues Utilizing EGF Ligand
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Author:
Date:
2017-12-20
[Abstract] Direct isolation of human neural and glioma stem cells from fresh tissues permits their biological study without prior culture and may capture novel aspects of their molecular phenotype in their native state. Recently, we demonstrated the ability to prospectively isolate stem cell populations from fresh human germinal matrix and glioblastoma samples, exploiting the ability of cells to bind the Epidermal Growth Factor (EGF) ligand in fluorescence-activated cell sorting (FACS). We demonstrated that FACS-isolated EGF-bound neural and glioblastoma populations encompass the sphere-forming colonies in vitro, and are capable of both self-renewal and multilineage differentiation. Here we describe in detail the purification methodology of EGF-bound (i.e., EGFR+) human neural and ...
[摘要] 从新鲜组织中直接分离人类神经和胶质瘤干细胞允许其在没有事先培养的情况下进行生物学研究，并且可以在其天然状态中捕获其分子表型的新方面。最近，我们展示了前瞻性地从新鲜人类生发基质和胶质母细胞瘤样品中分离干细胞群的能力，利用细胞在荧光激活细胞分选（FACS）中结合表皮生长因子（EGF）配体的能力。我们证明FACS分离的EGF结合的神经和成胶质细胞瘤细胞群体在体外包含球体形成的集落，并且能够自我更新和多向分化。在此我们详细描述了具有来自新鲜死亡和手术组织的干细胞特性的EGF-结合（即EGFR +）人类神经和胶质瘤细胞的纯化方法。利用天然配体结合能力前瞻性分离干细胞群的能力为了解非培养条件下的正常和肿瘤细胞生物学打开了新的门，并且适用于在种群和单细胞分辨率下的各种下游分子测序研究。
【背景】由于缺乏通用的神经和神经胶质瘤干细胞标志物（Lathia et al。，2015）以及频繁依赖于培养的细胞，理解人神经和胶质瘤干细胞的内在生物学一直是一个挑战比那些直接从组织分离的。跨膜糖蛋白Prominin或CD133是分离神经（Uchida等，2000）和神经胶质瘤干细胞（GSC）（Singh等，2000）的最好描述和经常使用的干细胞标记物之一。等人，2003; Singh等人，2004; ...
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| Obtaining Multi-electrode Array Recordings from Human Induced Pluripotent Stem Cell–Derived Neurons
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Author:
Date:
2017-11-20
[Abstract] Neuronal electrical properties are often aberrant in neurological disorders. Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs)-derived neurons represent a useful platform for neurological disease modeling, drug discovery and toxicity screening in vitro. Multi-electrode array (MEA) systems offer a non-invasive and label-free platform to record neuronal evoked-responses concurrently from multiple electrodes. To better detect the neural network changes, we used the Axion Maestro MEA platform to assess neuronal activity and bursting behaviors in hiPSC-derived neuronal cultures. Here we describe the detailed protocol for neuronal culture preparation, MEA recording, and data analysis, which we hope will benefit other researchers in the field.
[摘要] 神经元电特性在神经疾病中经常是异常的。 人诱导的多能干细胞（hiPSC）衍生的神经元代表神经疾病建模，药物发现和体外毒性筛选的有用平台。 多电极阵列（MEA）系统提供了一个非侵入性的无标记平台，可同时记录来自多个电极的神经元诱发反应。 为了更好地检测神经网络变化，我们使用了Axion Maestro MEA平台来评估hiPSC衍生的神经元培养物中的神经元活动和爆裂行为。 在这里，我们描述了神经元培养准备，MEA记录和数据分析的详细方案，我们希望这将有益于该领域的其他研究人员。
【背景】人类诱导多能干细胞（hiPSC）技术目前正用于体外模拟神经和精神疾病。最近的研究已经证明，与特定疾病有关的某些细胞表型可以在盘中重现。神经电活动是神经系统功能的本质，代表了正常功能对于情绪，记忆，感觉形态和体内行为至关重要的交流的关键形式。在疾病状况下，电特性可能受到影响，因此了解基于hiPSC的神经疾病模型中的神经元电路连接性，生理学和病理学非常重要。
膜片钳和多电极阵列（MEA）技术是用于评估电生理学活性并由此评估神经元功能的主要技术。尽管膜片钳是研究单个细胞的活性和功能的强大的细胞内方法（Neher等人，1978），MEA平板具有记录细胞外动作电位（或尖峰）的能力，和同一板中数千个不同细胞同时的局部场电位，从而更好地理解网络水平的神经元活动（Hutzler等人，2006; ...
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