| Generation of Human iPSC-derived Neural Progenitor Cells (NPCs) as Drug Discovery Model for Neurological and Mitochondrial Disorders
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Author:
Date:
2021-03-05
[Abstract] The high attrition rate in drug development processes calls for additional human-based model systems. However, in the context of brain disorders, sampling live neuronal cells for compound testing is not applicable. The use of human induced pluripotent stem cells (iPSCs) has revolutionized the field of neuronal disease modeling and drug discovery. Thanks to the development of iPSC-based neuronal differentiation protocols, including tridimensional cerebral organoids, it is now possible to molecularly dissect human neuronal development and human brain disease pathogenesis in a dish. These approaches may allow dissecting patient-specific treatment efficacy in a disease-relevant cellular context. For drug discovery approaches, however, a highly reproducible and cost-effective cell model is ...
[摘要] [摘要]药物开发过程中的高流失率要求使用其他基于人的模型系统。但是，在脑部疾病的情况下，不适合对活的神经元细胞进行采样以进行化合物测试。人类诱导的多能干细胞（iPSC ）的使用彻底改变了神经元疾病建模和药物发现领域。由于基于iPSC的神经元分化方案（包括三维脑类器官）的发展，现在可以在一个碟子中分子解剖人神经元发育和人脑疾病的发病机理。这些方法可以允许在与疾病相关的细胞环境中解剖患者特异性的治疗功效。但是，对于药物发现方法，需要高度可复制且具有成本效益的细胞模型。在这里，我们描述了一种一步-步骤，用于从人产生健壮和可膨胀的神经祖细胞（NPC）工艺的iPSC 。用此协议生成的NPC是同质的且高度增殖。这些功能使NPC适合开发用于药物发现的高通量化合物筛选。人iPSC衍生的NPC示出了代谢依赖于线粒体活性，因此可也用于研究神经病症，其中线粒体功能受到影响。该协议涵盖了制备，培养和表征人iPSC来源的NPC所需的所有步骤。
图形摘要：
示意性的协议的所述发电机密封的离子人类源自iPSC的的NPC
[背景技术]近年来，目标为中心的药物发现的缺点已经用于寻址的神经系统疾病的方案变得明显，特别是（保罗等人，2010） ...
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| Generation of Functional Mouse Hippocampal Neurons
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Author:
Date:
2020-08-05
[Abstract] Primary culture of mouse hippocampal neurons is a very useful in vitro model for studying neuronal development, axonal and dendritic morphology, synaptic functions, and many other neuronal features. Here we describe a step-by-step process of generating primary neurons from mouse embryonic hippocampi (E17.5/E18.5). Hippocampal neurons generated with this protocol can be plated in different tissue culture dishes according to different experimental aims and can produce a reliable source of pure and differentiated neurons in less than one week. This protocol covers all the steps necessary for the preparation, culture and characterization of the neuronal culture, including the illustration of dissection instruments, surgical procedure for embryos’ isolation, culturing conditions and ...
[摘要] [摘要] 原代培养小鼠海马神经元是一种非常有用的体外模型用于研究神经元的发育，轴突和树突的形态，突触功能，以及许多其他神经元的特征。这里我们描述了从小鼠胚胎海马（E17.5/E18.5）产生初级神经元的一步一步的过程。根据不同的实验目的，用该方法产生的海马神经元可以在不同的组织培养皿中进行培养，并能在不到一周的时间内产生一个可靠的来源。该方案涵盖了神经元培养物的制备、培养和鉴定的所有必要步骤，包括解剖器械的说明、胚胎分离的手术程序、培养条件以及培养物纯度和分化的评估。通过分析培养6天时的钙显像动力学来评估神经元的活性。
[背景] 海马体是一个非常典型的大脑结构，对重要的大脑功能如记忆、空间导航、情绪记忆和学习至关重要。从解剖学上讲，小鼠海马体有一个清晰的C形结构，很容易定位和分离。在细胞水平上，它主要由锥体细胞组成，与其他脑区相比，中间神经元和胶质细胞较少（Kaech和Banker，2006）。因此，海马体是从野生型或基因工程小鼠模型中产生高纯度原代神经元培养物的理想区域，可用于疾病建模或研究神经元功能的多个方面，如突触传递和电生理特性、对神经毒性的敏感性，分化与衰老（；；；；）。Busche，2018Koyama和Ikegaya，2018Molnar，2011Wu等人，2019Rush等人，2020年
已经制定了许多协议，通过与神经胶质喂食器共同培养神经元来产生皮层和海马神经元（Kaech和Banker，2006），描述了用水凝胶微纤维封装的星形胶质细胞的三维神经元培养系统（Kim等人，2020年），长期向培养基中补充生长因子神经元培养（Ray ...
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| Expansion of Airway Basal Cells and Generation of Polarized Epithelium
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Author:
Date:
2018-06-05
[Abstract] Airway basal stem cells are the progenitor cells within the airway that exhibit the capacity to self-renew and give rise to multiple types of differentiated airway epithelial cells. This stem cell-derived epithelium displays organized architecture with functional attributes of the airway mucosa. A protocol has been developed to culture and expand human airway basal stem cells while preserving their stem cell properties and capacity for subsequent mucociliary differentiation. This achievement presents a previously unrealized opportunity to maintain a durable supply of progenitor cells derived from healthy donors to differentiate into human primary airway epithelium for cellular and molecular-based studies. Further, basal stem cells can be harvested from patients with a specific airway ...
[摘要] 气道基底干细胞是气道内的祖细胞，表现出自我更新的能力并产生多种类型的分化的气道上皮细胞。这种干细胞来源的上皮细胞显示出具有气道粘膜功能属性的有组织的结构。已经开发了一种方案来培养和扩展人气道基底干细胞，同时保持其干细胞特性和后续粘液分泌的能力。这项成就提供了一个以前未实现的机会，以保持源自健康供体的祖细胞的持久供应，以分化为用于基于细胞和分子的研究的人原发性气道上皮。此外，基底干细胞可以从患有特定气道疾病的患者（例如囊性纤维化）中收集，从而能够在适当的气道粘膜环境下研究疾病特异性细胞的潜在改变的行为。在这里，我们详细描述了一系列气道基底干细胞系列扩增的方案，以实现几乎无限制的气道基底细胞的生成，这些细胞可以储存并随时用于随后的培养和分化。此外，我们描述了气液基底干细胞在空气 - 液体界面处的可渗透Transwell过滤器上的培养和分化，以创建功能性粘膜睫毛伪分层极化气道上皮粘膜。
【背景】气道疾病建模和药物发现已经从在气液界面（ALI）的可渗透Transwell过滤器上生长的原代呼吸道上皮培养物的开发和使用中获益。与永生化细胞系相比，该模型具有几个优点，即原代上皮细胞可以分化成具有多种上皮细胞类型（包括纤毛，浆膜和基底细胞）的气道粘膜，并且它们的排列在体内是相当反映的蜂窝组织。主要的ALI模型表现出功能性微生理过程，包括跳动纤毛和分泌粘液的能力，这些特征在细胞系衍生的上皮单层中显着不存在。此外，原代细胞不依赖于人工永生化或转化，因为细胞系来源的上皮细胞确实存在，因此不受细胞系中可能发生的错误信号传导的阻碍，这可能会错误地表示气道上皮中发生的过程。尽管有这些显着的限制，永生化细胞系被广泛用于模拟和研究气道上皮细胞，因为原发性气道上皮细胞存在自己的一系列挑战。原代上皮细胞在传代数次后无法复制，必须连续收获并分离以完成每组研究。另外，改变或缺失感兴趣基因表达的分子生物学技术难以实现，并且与原代上皮细胞一起维持。这些缺点造成成本和技术障碍，阻碍了原发性ALI培养物的广泛使用，尽管它们在调查气道粘膜方面有明显优势。 ...
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