使用可诱导的Neurogenin-2人类多能干细胞系,高效地制造3D生物打印的功能性感官神经元
Mitchell St Clair-Glover1,2,3, Rocio K Finol-Urdaneta1,2, Marnie Maddock1,2
1Illawarra Health and Medical Research Institute, University of Wollongong, Wollongong, NSW 2522, Australia.
Biofabrication
|July 31, 2024
概括
研究人员开发了一种新的3D生物打印方法,使用人类多能干细胞创建功能性感官神经元 (SN) 模型. 这一进步为研究神经发育和神经疾病提供了有前途的工具.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 与二维模型相比,三维 (3D) 组织模型可以更好地模仿本地微环境.
- 3D生物打印是制造仿生组织的关键技术,但神经组织生成仍然具有挑战性.
- 人类多能干细胞 (hPSCs) 对再生医学和疾病建模具有价值.
研究的目的:
- 开发一种用于制造3D感觉神经元 (SN) 结构的加速方法.
- 用一种具有可诱导神经原蛋白-2 (NGN2) 表达的转基因hPSC线来增强神经分化.
- 为研究应用创建功能性的3D神经组织模型.
主要方法:
- 使用转基因hPSC线与可诱导NGN2表达盒制造3D感觉神经元结构.
- 将hPSCs区分为神经细胞 (NCC) 的祖先,并将其纳入基于凝甲基烯酸的生物墨水中.
- 对NCC进行3D生物打印,然后进行NGN2诱导,生成诱导的SNs (iSNs).
主要成果:
- 在3D支架中成功生物打印了表现出特定神经标记物和广泛的神经细胞外生长的iSN.
- 通过成像证明了iSN的功能活性,包括膜刺激性和电压导入通道活性.
- 验证了生成3D生物打印iSN结构的高效方法.
结论:
- 开发的方法有效地从人类多能干细胞中生成3D生物打印诱导感官神经元 (iSN).
- 这些3D神经模型具有功能特征,包括神经元外生和电活动.
- 这种方法简化了用于神经发育和疾病研究的先进神经组织模型的开发,具有翻译潜力.
