食蟹猴多功能干细胞向运动神经元定向分化

运动神经元(motor neuron, MN)是位于大脑皮层、脊髓前角、脑干等区域的一种终末 分化的细胞, MN的损伤涉及多种神经退行性疾病。目前, 体内研究该类疾病面临巨大困难。因此 利用体外分化手段获得成熟的MN, 对于研究神经退行性疾病的致病机制和治疗具有重大意义。非 人灵长类与人具有高度相似的遗传背景, 作为一种理想动物模型已经被广泛应用于疾病的研究中。 因此, 该研究利用食蟹猴(Macaca fascicularis)的诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs), 建立了成熟MN快速且高效的分化体系。该实验的分化体系共计28天, 且包括四个分化阶 段, 最终90%以上的MN均处于成熟状态。四个分化阶段为: (1)iPSCs向神经上皮细胞(neuroepithelial progenitors, NEP)的分化; (2)NEP向运动神经元前体细胞(motor neuron progenitors, MNP)的分化; (3) MNP向非成熟MN的分化; (4)非成熟的MN逐渐成熟。该研究首次成功建立食蟹猴iPSCs到MN的分 化体系, 并确定多聚-L-鸟氨酸和层黏连蛋白(lamina-521)双重包被的培养皿、细胞的接种密度以及 ROCK抑制剂的添加可提高MN的存活率, 为今后探究运动神经元疾病的发病机制和干细胞移植治 疗奠定了良好的基础。