Name: rapid detection of neurodevelopmental phenotypes in human neural precursor cells (npcs)
Uploaded: 2018-03-02T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rapid Detection of Neurodevelopmental Phenotypes in Human Neural Precursor Cells NPCs at JoVE.com

Bu eser tıbbi araştırma ve otizm tedavisi (CAUT13APS010; için New Jersey valisi Konseyi tarafından desteklenmiştir CAUT14APL031; CAUT15APL041), Nancy Lurie Aile Vakfı, Mindworks Hayır kurşun güven ve Yahudi cemaati Vakfı büyük MetroWest NJ işaretleri.

1. güvenlik prosedürleri ve Biyogüvenlik kabini bakım
<ol><li>
Biyogüvenlik seviye-2 (BSL-2) güvenlik prosedürleri
	<ol>
<li>BSL-2 malzeme ile çalışma hakkında kurumun yönergeleri izleyin. Kurumun uygulamaları BSL-2 malzemeleri atmayın. Odalar ve BSL-2 malzemeler için kullanılan ekipman gösterir. Önlük ve eldiven dahil olmak üzere tüm kişisel koruyucu ekipman (PPE), giymek.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Biyogüvenlik kabini bakım
	<ol>
<li>BSL-2 düzey malzeme kullanı...

Burada sunulan protokolleri temel nörogelişimsel işlemler çalışma ve büyüme faktörleri ve sinirsel habercisi hiPSC elde edilen hücreleri kullanarak uyuşturucu testi için hızlı ve basit yöntemleri gösterilmektedir. hiPSC teknoloji nörogelişimsel hastalıkların patogenezinde çalışmanın bizi insan nöronal hücre etkilenen bireylerin yaşamak için eşi görülmemiş erişim sağlayarak devrim yarattı. Gerçekten de, Rett sendromu, Timothy sendromu, Fragile X sendromu, dahil olmak üzere Nörogelişi...

Kullanımı basit organizmalar ve fare modelleri temel beyin gelişimi hem de hastalık patogenezinde mekanizmaları aydınlatılmamıştır. Tüm bulgular sade organizmalarda doğrudan insan hastalık karmaşık yönlerini ilgilidir çünkü bu gelişmeler rağmen birçok nöropsikiyatrik bozuklukların etiyolojisi zor kalır. Ayrıca, insan beyninin büyük karmaşıklığı kez model insan gelişimi için zor hale getirir ve hayvanlarda bozuklukları. Evrim ve İnsan İndüklenmiş pluripotent kök hücreler (hiPSCs) teknoloji ilerleme ile somatik hücre kök hücre yeniden programlanan ve insan hastalık çalışmaya nöronal hücrelere ayrılır. HiPSCs ve "omic" teknolojileri (genomik, transcriptomics, proteomik, metabolomics) gelişmeler insan beyin gelişimi anlayış bir devrim söz veriyorum. Bu teknolojiler şimdi "hassas tıp" yaklaşımı için ayrı ayrı tarafından nöropsikiyatrik hastalık karakterizasyonu mümkün olun.
HiPSC hastalığı-modelleme alanındaki geçerli elyaf hücreleri belirli nöronal alt türlerinden bir monolayer içine ayırt etmek için ya da beyin geliştirme1,2yönleriyle özetlemek için bir organoid olarak adlandırılan bir 3D kültür sistemi kullanmak için. 3. Bu sistemleri eğitim ve insan gelişimi ve hastalık4,5,6,7benzersiz özelliklerini ortaya çıkarılması son derece değerli olmuştur. Çalışmaya hazır olduklarını önce ancak, nöronal kültür ve organoids kez herhangi bir hafta sonra ay kültür gerektirir. Bu protokoller ve bu kültür sistemleri kez gerçekleştirilen deneyler sayısı ve büyüme faktörleri ya da uyuşturucu) (gibi test edilebilir değişkenlerin sayısını sınırlamak sürdürebilmek için ihtiyaç duyulan kaynakların miktarı zaman alıcı doğası. Ayrıca, birçok çalışma sonrası Mitotik neurons ve organoids kullanan dendrite çıkıntı veya synapse oluşumu gibi daha sonra gelişme meydana süreçleri üzerinde odaklanmıştır. Bu işlemler içinde gelişimsel bozukluğu otizm ve şizofreni gibi patoloji karıştığı olmuştur iken, daha önce daha önce kesin Nöronal Farklılaşma meydana gelen gelişimsel olayları da hastalık patogenezinde8 için önemlidir ,9,10,11,12,13. Nitekim, son genomik çalışmalar yayılması, işlem yapılan ve geçiş oluşur, orta-fetal dönem otizm Patogenez11,14' te özellikle önemli olduğunu gösteriyor. Böylece, çalışma nöral kök ve progenitör hücre popülasyonlarının önceki bu işlemleri daha iyi anlamak için önemlidir. İnsan beyin gelişimi daha iyi düşünülmüş özetlemek kendi 3D doğa ve organize yapısı nedeniyle, Organoid sistemleri, bazı bu önceki olayların eğitim için kullanılan bir progenitör havuzu içermektedirler. Ancak, organoids atası popülasyonda sık sık seyrek ve daha fazla Radyal gliyal hücreler nöral kök veya progenitör hücre5,15gibi. Böylece, açıkların bir aktif proliferatif hücre nüfus erken dönemlerinde çalışmaya yüksek aktarım yöntemi faydalı olacaktır.
Laboratuarda, sinirsel habercisi hiPSC elde edilen hücreleri (NPC), yayılması, hücre göç, gibi nörogelişimsel süreçleri çalışmaya son derece proliferatif nöral kök ve progenitör hücre karışık nüfus kullanan bir iletişim kuralı oluşturduktan ve ilk işlem (neurite) uzantısı. Bu deneyleri laboratuarımıza yıllardır başarıyla açıkların fare ve fare kortikal kültürler16,17,18,19,20eğitim için kullanılan teknik geliştirilmiştir, 21,22,23. Önemlisi, bu da fenotipleri ve düzenleyici sinyaller fare ve fare kültür sistemlerinde tanımlanan etkin vivo içindegösteren değeri bu teknikleri16, , olan mekanizmaları son derece akıllı gösterildi 17,18,19,24. HiPSCs NPCs için ilk farklılaşma sonra bu yöntemler hayati gelişimsel süreçleri birkaç gün içinde çalışma izin. Bu yöntemler pek çok avantajı var: (1) onlar biraz karmaşık ekipman isteyen ve uygulamak çok kolay olan, (2) çok sayıda deneysel çoğaltır tekrarlanabilirlik sonuçları ve (3) hızlı onay için izin zaman, kısa bir süre içinde yürütülen Kültür değişkenleri kaplama matrisler, büyüme faktörlerinin etkileri ve ilaçların etkinliğini gibi hızla ve düşük maliyetle test edilebilir. Ayrıca, farklı gelişim süreçlerinin kritik düzenleyiciler olarak hücre dışı büyüme faktörlerinin rolü köklü avantajlarından yararlanın. NPCs doğrudan nükleer silahların yayılmasına karşı neurite çıkıntı ve hücre göç gibi teşvik etmek ve onlar kontrol koşullar19 ' belirgin değildir hataları tanımlama yeteneği geliştirmek bulduk gelişimsel sinyalleri seçin sinin , 25 , 26 , 27 , 28. aynı şekilde, çeşitli tedavi müdahalelerin etkinliğini test etmek için hassas tıp teknikleri benimsemeye güçlü bir cadde uyuşturucu değerlendirme kolaylığı sağlar. Böylece, bu iletişim kuralı bir yüksek işlem hacmi, tekrarlanabilir ve erken beyin gelişimi, hastalık patogenezinde ve büyüme faktörleri ve uyuşturucu olası yararlı etkilerini nörogelişimsel fenotipleri üzerinde çalışmak için basit metodoloji kolaylaştırır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1091">
	<tbody>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:323px;">PSC Neural Induction Medium: 
			Protocol Link: https://goo.gl/euub7a&#160;</td>
			<td style="width:185px;">ThermoFischer Scientific</td>
			<td style="width:111px;">A1647801</td>
			<td style="width:472px;">This is a kit that consists of Neurobasal (NB) medium and a 50x Neural Induction Supplement (NIS). The NIS is used to make 1X Neural Induction Medium and 100% Expansion Medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Advanced DMEM/F12 Medium</td>
			<td style="width:185px;">ThermoFischer Scientific</td>
			<td style="width:111px;">12634-010</td>
			<td style="width:472px;">Component of 100% Expansion Medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Neurobasal Medium</td>
			<td style="width:185px;">ThermoFischer Scientific</td>
			<td style="width:111px;">21103049</td>
			<td style="width:472px;">Component of both NIM and 100% Expansion Medium&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:323px;">hESC-qualified Matrigel</td>
			<td style="width:185px;">Corning</td>
			<td style="width:111px;">354277</td>
			<td style="width:472px;">hESC-qualified extracellular matrix-mimic gel (ECM-mimic gel)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Y-27632 (2HCl), 1 mg</td>
			<td style="width:185px;">Stem Cell Technologies</td>
			<td style="width:111px;">72302</td>
			<td style="width:472px;">ROCK inhibitor</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:323px;">6 well plates</td>
			<td style="width:185px;">Corning</td>
			<td style="width:111px;">COR-3506</td>
			<td style="width:472px;">Polystyrene plates used for NPC maintenance and for Neurosphere Migration Assay&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">24 well plates</td>
			<td style="width:185px;">ThermoFischer Scientific</td>
			<td style="width:111px;">2021-05</td>
			<td style="width:472px;">Polystyrene plates: Used for NPC DNA Synthesis Assay</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:323px;">35 mm dishes</td>
			<td style="width:185px;">ThermoFischer Scientific</td>
			<td style="width:111px;">2021-01</td>
			<td style="width:472px;">Polystyrene plates: Used for NPC S-Phase Entry and Neurite Assay</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:323px;">Natural Mouse Laminin</td>
			<td style="width:185px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:111px;">23017-015</td>
			<td style="width:472px;">Substrate for coating plates: Used for NPC DNA Synthesis, S-Phase Entry, and Cell Number Assays</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Fibronectin</td>
			<td style="width:185px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">F1141</td>
			<td style="width:472px;">Substrate for coating plates: Used for Neurite Assay&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Poly-D-Lysine</td>
			<td style="width:185px;">Sigma</td>
			<td style="width:111px;">P0899</td>
			<td style="width:472px;">Substrate for coating plates</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:323px;">Penicillin/Streptomycin</td>
			<td style="width:185px;">ThermoFischer Scientific</td>
			<td style="width:111px;">15140122</td>
			<td style="width:472px;">Antibiotic, component of NIM, 100% Expansion and 30% Expansion Media&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">StemPro Accutase</td>
			<td style="width:185px;">Gibco</td>
			<td style="width:111px;">A11105-01</td>
			<td style="width:472px;">1X Cell Detachment Solution&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">2.5% Trypsin (10X)</td>
			<td style="width:185px;">Gibco</td>
			<td style="width:111px;">15090-046</td>
			<td style="width:472px;">10X enzymatic solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">0.5 M EDTA</td>
			<td style="width:185px;">ThermoFischer Scientific</td>
			<td>AM9261</td>
			<td style="width:472px;">used in trypsin solution for lifting cells for DNA synthesis assay</td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;">tritiated [3H]-thymidine</td>
			<td style="width:185px;">PerkinElmer</td>
			<td style="width:111px;">NET027E001</td>
			<td style="width:472px;">Radioactive tritium, thymidine</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Fisherbrand 7 mL HDPE Scintillation Vials</td>
			<td style="width:185px;">Fisherbrand</td>
			<td style="width:111px;">03-337-1</td>
			<td style="width:472px;">Vials for liquid scintillation counting</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">EcoLite(+)</td>
			<td style="width:185px;">MP Biomedicals</td>
			<td style="width:111px;">0188247501&#160;</td>
			<td style="width:472px;">Liquid scintillation cocktail</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:323px;">LS 6500 multi-purpose liquid scintillation counter</td>
			<td style="width:185px;">Beckman Coulter</td>
			<td style="width:111px;">8043-30-1194</td>
			<td style="width:472px;">Liquid Scintillation Counter</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:323px;">Skatron Semi-automactic Cell Harvester Type 11019</td>
			<td style="width:185px;">Molecular Devices &#38; Skatron Instruments, Inc.</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td style="width:472px;">Semi-automatic cell harvester</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Click-iT EdU Alexa Fluor&#174; 488 Imaging Kit</td>
			<td style="width:185px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:111px;">C10337</td>
			<td style="width:472px;">EdU and staining kit for S-Phase Entry Assay</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Trypan Blue Solution, 0.4%</td>
			<td style="width:185px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:111px;">15250061</td>
			<td style="width:472px;">Assessing viability of cells</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:323px;">Grade GF/C filter paper</td>
			<td style="width:185px;">GE Healthcare Life Sciences, Whatman</td>
			<td style="width:111px;">1822-849</td>
			<td style="width:472px;">Glass fiber filter paper</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Human Basic FGF-2</td>
			<td style="width:185px;">Peprotech</td>
			<td style="width:111px;">100-18B</td>
			<td style="width:472px;">growth factor</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:323px;">Pituitary Adenylate Cyclase Activating Polypeptide (PACAP-38)</td>
			<td>BACHEM</td>
			<td>H-8430</td>
			<td>neuropeptide</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

rapid detection of neurodevelopmental phenotypes in human neural precursor cells (npcs)

İnsan beyin gelişimi işlemleri kesin bir şekilde düzenledi, daha önceki aşamaları yayılması, geçiş ve neurite çıkıntı tarafından ayırt edici ile bir dizi devam eder; ve daha sonraki aşamalarında axon/dendrite çıkıntı ve synapse oluşumu ile karakterize. Nörogelişimsel bozukluklar, sık sık bir veya daha bu süreçlerin, anomalileri beyin oluşumu ve fonksiyon önde gelen alt üst. İnsan İndüklenmiş pluripotent kök hücre (hiPSC) teknolojisinin ortaya çıkmasıyla, araştırmacılar Şimdi sinir hücreleri de dahil olmak üzere hemen her hücre tipi, ayrıştırılan insan hücreleri bir bol kaynağı var. Bu hücreler normal beyin gelişimi ve hastalık patogenezinde eğitim için kullanılabilir. Bir dizi ölümcül nöropsikiyatrik hastalık kullanım modeli için hiPSCs kullanarak Protokolü sinir hücreleri ayrıştırılan veya 3D kültür sistemleri kullanmak organoids olarak adlandırdığı. Bu yöntemler insan hastalık patogenezinde okumak çok değerli kanıtlanmış olsa da bazı dezavantajları vardır. HiPSCs nöronlar içine farklılaşma ve organoids nesil deneyler ve tespit edilebilir değişkenler sayısını etkileyebilir uzun ve pahalı işlemler vardır. Buna ek olarak, sonrası Mitotik neurons ve organoids dendrite çıkıntı ve synaptogenesis, gibi işlemlere, hastalığı ile ilgili çalışma izin verirken yayılması ve göç gibi önceki işlemler çalışma engel. Otizm gibi nörogelişimsel bozukluklar genetik ve öldükten sonra kanıt erken gelişimsel süreçleri hataları gösterir. Sinirsel öncül hücreleri (NPC), son derece proliferatif hücre nüfus, hangi ontogenetik süreçleri ve hastalık başlatma hakkında soru sormak uygun bir model olabilir. Biz şimdi fare ve sıçan kortikal kültürlerinde insan NPCs için geliştirme eğitim öğrenmiş metodolojisi uzatmak. NPC kullanımı hastalığı ile ilgili fenotipleri araştırmak ve ne kadar farklı değişkenleri (örneğin, büyüme faktörleri, uyuşturucu) etkisi gelişimsel süreçleri yayılması, geçiş ve farklılaşma sadece bir kaç gün içinde de dahil olmak üzere tanımlamak için bize izin verir. Sonuçta, bu araç grubu tekrarlanabilir ve yüksek üretilen iş bir şekilde hastalığa özgü mekanizmaları ve nörogelişimsel bozukluklar fenotipleri tanımlamak için kullanılabilir.

Bu çalışmaların bir gol NPCs, diğer bir deyişle, bir hücre sayıları artış proliferatif aktivitesini tanımlamaktır. Bu DNA sentezi toplam hücresini nüfusun radyoaktif izleyici tritiated timidin birleşme hücre özleri içine ölçer ve bunların olup tüm hücreleri S-aşamasında nişanlı yansıtan bir yüksek-den geçerek yaklaşım değerlendirme tarafından sağlanır sentezleme 5 dakika veya tüm iki saat için. Ayrıca, bu deneyleri S-faz ve toplam hücresini sayı, ...

Watch this Scientific Journal Video about Rapid Detection of Neurodevelopmental Phenotypes in Human Neural Precursor Cells NPCs at JoVE.com

Rapid Detection of Neurodevelopmental Phenotypes in Human Neural Precursor Cells NPCs

Nükleer silahların yayılmasına karşı geçiş ve neurite çıkıntı kez nöropsikiyatrik hastalık tedirgin gibi nörogelişimsel işler. Böylece, biz hızla ve tekrarlanarak insan IPSC kaynaklı NPCs bu nörogelişimsel işlemlerde değerlendirmek için protokolleri mevcut. Bu iletişim kuralları da ilgili büyüme faktörleri ve tedavi etkileri NPC gelişimi üzerine bir değerlendirme sağlar.

Hızlı algılama nörogelişimsel fenotipleri insan sinir habercisi hücrelerdeki (NPCs)

Human brain development proceeds through a series of precisely orchestrated processes, with earlier stages distinguished by proliferation, migration, and ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Rapid Detection of Neurodevelopmental Phenotypes in Human Neural Precursor Cells (NPCs)

Direct Induction of Human Neural Stem Cells from Peripheral Blood Hematopoietic Progenitor Cells

Periferik kan Hematopoetik Progenitör Hücreleri İnsan Sinir Kök Hücre Doğrudan İndüksiyon

Human disease specific neuronal cultures are essential for generating in vitro models for human neurological diseases. However, the lack of access to ...

Culturing Human Pluripotent and Neural Stem Cells in an Enclosed Cell Culture System for Basic and Preclinical Research

Temel ve Klinik öncesi Araştırma bir Kapalı Hücre Kültürü Sistemi İnsan Pluripotent ve Sinir Kök Hücre Kültürleme

This paper describes how to use a custom manufactured, commercially available enclosed cell culture system for basic and preclinical research. Biosafety ...

Isolation of Perivascular Multipotent Precursor Cell Populations from Human Cardiac Tissue

İnsan Kardiyak Doku perivasküler Multipotent Öncü hücre popülasyonlarının izolasyonu

Multipotent mesenchymal stem/stromal cells (MSC) were conventionally isolated, through their plastic adherence, from primary tissue digests whilst their ...

Rapid Neuronal Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells for Measuring Network Activity on Micro-electrode Arrays

Mikro-elektrot dizileri Ağ Aktivite Ölçüm uyarılmış pluripotent kök hücrelerin Rapid Nöronal Farklılaşma

Neurons derived from human induced Pluripotent Stem Cells (hiPSCs) provide a promising new tool for studying neurological disorders. In the past decade, ...

Directed Differentiation of Primitive and Definitive Hematopoietic Progenitors from Human Pluripotent Stem Cells

İlkel ve kesin hematopoetik ataları insan Pluripotent kök hücrelerden farklılaşma yönetmen

One of the major goals for regenerative medicine is the generation and maintenance of hematopoietic stem cells (HSCs) derived from human pluripotent stem ...

Generation of iPSC-derived Human Brain Organoids to Model Early Neurodevelopmental Disorders

iPSC türetilmiş İnsan Beyin Organoids oluşturulması Erken Nörogelişimsel Bozuklukları Model

The restricted availability of suitable in vitro models that can reliably represent complex human brain development is a significant bottleneck that ...

Rapid, Directed Differentiation of Retinal Pigment Epithelial Cells from Human Embryonic or Induced Pluripotent Stem Cells

Hızlı, yönlendirilmiş farklılaşma insan embriyonik veya İndüklenmiş Pluripotent kök hücrelerinden retina Pigment epitel hücrelerinin

We describe a robust method to direct the differentiation of pluripotent stem cells into retinal pigment epithelial cells (RPE). The purpose of providing ...

Zika Virus Infection of Cultured Human Fetal Brain Neural Stem Cells for Immunocytochemical Analysis

Kültürlü insan Fetal beyin sinir kök hücreleri Zika virüs enfeksiyonu Immunocytochemical analiz için

Human fetal brain neural stem cells are a unique non-genetically modified model system to study the impact of various stimuli on human developmental ...

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells

Somite türevleri indüklenen insan nesil Vitro Pluripotent kök hücreler

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give ...

Controlled Cortical Impact Model of Mouse Brain Injury with Therapeutic Transplantation of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Neural Cells

Insan kaynaklı pluripotent kök hücre türetilen nöral hücrelerin terapötik transplantasyonu ile fare beyin yaralanması kontrollü Kortiik darbe modeli

Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of morbidity and mortality worldwide. Disease pathology due to TBI progresses from the primary mechanical ...