1 美国芝加哥拉什大学医学中心神经科学系;8 2 美国芝加哥杰西布朗退伍军人医疗中心研究与开发部 9 10 11 12 通讯地址:13 Kalipada Pahan,博士14 神经科学系 15 拉什大学医学中心 16 1735 West Harrison St, Suite Cohn 310 17 芝加哥,伊利诺伊州 60612 18 电话:(312) 563-3592 19 传真:(312) 563-3571 20 电子邮件:Kalipada_Pahan@rush.edu 21 22 23 页数:30 24 25 图表数量:8 26 27 表格数量:2 28 29 摘要字数:233 30 31 引言字数:425 32 33 讨论字数:1095 34 35 利益冲突:无 36 37 致谢:本研究得到美国医学会优秀奖(1I01BX003033)的支持 38退伍军人事务部和 NIH 向 KP 提供的资助(NS083054 和 NS108025)。39 此外,Pahan 博士还获得了退伍军人事务部颁发的“研究职业科学家奖”(1IK6 BX004982)。40 41 42 43 44
信用:左上:少突胶细胞 - 彼得·布罗菲教授;右:星形胶质细胞和少突胶质细胞 - Yirui Sun归因:Creative Commons 4.0 International(CC By 4.0) - 井片左下:Francesca Nicholls; Rigiht:小胶质细胞 - NIH(CC PDM 1.0)
人体由四种组织组成:结缔组织、上皮组织、肌肉组织和神经组织。结缔组织结合、分离和连接其他类型的组织。结缔组织组成人体的骨骼、血液、韧带和肌腱。上皮组织形成皮肤的外层并覆盖体腔,例如消化系统和呼吸系统。肌肉组织形成移动身体、使心脏跳动和将食物通过消化道的肌肉。最后,神经组织构成神经系统,包括由大脑和脊髓组成的中枢神经系统,以及由连接身体肌肉和器官的神经组织组成的周围神经系统。(神经系统的划分将在第 4 章中详细讨论。)
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证。是根据作者/资助者提供的预印本(未经同行评审认证)提供的,他已授予Biorxiv的许可证,以在2020年11月30日发布的此版本中显示此版本的版权持有人。 https://doi.org/10.1101/2020.11.11.30.402883 doi:Biorxiv Preprint
方法 受试者:C57bl/6雄性小鼠,其母鼠产后可使用跑轮(跑步者;n= 9)或使用标准笼子(久坐;n= 10)。 CUS 范式:将受试者分为对照组(跑步者,n= 4;久坐组,n= 5)和实验组(跑步者,n= 5;久坐组,n= 5),接受为期 21 天的 CUS 范式。 CUS 之后,对小鼠进行灌注,并对大脑进行 Golgi 染色 5,以研究背海马 CA3 区锥体神经元内的树突树枝状化。 重建:使用基于计算机的显微镜系统来描绘和重建神经元的轴突、树突、胞体和其他亚细胞成分,从而创建神经元的数字几何模型(n=152)。仅选择切片中间三分之一处具有完全染色和完整树突状体的相对分离的神经元进行分析。分析:使用 Neurolucida explorer 进行 Sholl 分析,该分析揭示了同心球中距胞体固定距离处出现的树突交叉点数量和树突长度。
了解细胞类型的特定转录因子已促进了细胞重编程方法的进展,例如将体细胞直接重编程为诱导的神经元(IN)。直接重编程的方法需要神经元允许通过神经元特异性microRNAS确定基因激活,关键神经元信号通路的化学调节或通过病毒载体过表达的化学调节,并具有一些重编程策略,需要将这些方法组合来诱导神经元电池效果。这些方法已用于多种细胞类型,包括纤维细胞,肝细胞,外周血单核和T细胞。从皮肤活检和血液样本中创造的能力以及人工诱导的年龄和疾病相关的表型的最新进展正在加速迟到神经退行性疾病的疾病模型的发展。在这里,我们回顾了神经元转录组的激活如何改变供体细胞的表观遗传景观,以促进对神经元的重编程。我们还讨论了使用DNA结合结构域(例如CRISPR/DCAS9)通过激活内源性神经元细胞纳入确定基因来诱导神经元细胞命运的优势来诱导神经元细胞命运。
hiPSC 培养:来自健康受试者的 hiPSC 系来自再生医学计划,AD hiPSC 来自 Coriell。通过 Sanger 测序和液滴数字 PCR 确认存在家族性突变。在创建主细胞库和工作细胞库之前,对所有细胞进行了活力、无菌性、细胞系身份、核型和多能性标志物表达测试。hiPSC 在基质胶上培养,如 StemCell Technologies(mTeSRTM1 手册中的人类多能干细胞维护)所述,使用 mTeSR1 作为细胞培养基和温和的解离剂进行传代。如果观察到自发分化,则使用 ReLeaSer(StemCell Technologies)来维持未分化培养。 NGN2 诱导的稳定 iPSC 的生成:健康对照和 AD 供体的 hiPSC 被编码 NGN2 的慢病毒转导,并在预定浓度的抗生素选择下放置 10 天,以生成可诱导表达 NGN2 的 hiPSC 多克隆稳定池。NGN2 稳定的 iPSC 向皮质神经元的分化:将 hiPSC 重新接种为单细胞,并通过添加强力霉素诱导 NGN2 的表达,以将 iPSC 分化为神经元前体 (NPC)。单次接种和诱导 NGN2 4 天后,将 NPC 用胰蛋白酶消化并重新接种到 PLO/matrigel 包被的 96 孔板中,密度为 30,000 个细胞/cm 2 。在 NPC 接种 2 天后,用预定的最佳浓度的 Ara-C 处理培养物以防止星形胶质细胞的出现。
Sergey Anpilov, 1 , 2 , 5 Yair Shemesh, 1 , 2 , 5 Noa Eren, 1 , 2 , 5 Hala Harony-Nicolas, 3 Asaf Benjamin, 1 , 2 Julien Dine, 1 , 2 Vinı´cius EM Oliveira, 4 Oren Forkosh, 1 , 2 Stoyo Karamihalev, 1 , 2 Rosa-Eva H € uttl, 1 , 2 Noa Feldman, 1 Ryan Berger, 1 Avi Dagan, 1 Gal Chen, 1 Inga D. Neumann, 4 Shlomo Wagner, 3 Ofer Yizhar, 1 和 Alon Chen 1 , 2 , 6 , * 1 魏茨曼科学研究所神经生物学系,雷霍沃特 7610001,以色列2 压力神经生物学系和神经遗传学,马克斯普朗克精神病学研究所,慕尼黑 80804,德国 3 Sagol 海法大学神经生物学系,海法 3498838,以色列 4 行为和分子神经生物学系,雷根斯堡神经科学中心,雷根斯堡大学,雷根斯堡 93053,德国 5 这些作者贡献相同 6 主要联系人 *通信地址:alon.chen@weizmann.ac.il https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.05.028
完整作者列表: Jeon, Mike;华盛顿大学,材料科学与工程系 Lin, Guanyou;华盛顿大学,材料科学与工程系 Stephen, Zachary;华盛顿大学,材料科学与工程系 Vechey, Josey;华盛顿大学,材料科学与工程系 Singh, Manjot;华盛顿大学,材料科学与工程系 Revia, Richard;华盛顿大学 Newman, Amy;美国国家药物滥用研究所,成瘾研究中心,心理生物学科 Martinez, Diana;哥伦比亚大学 Zhang, Miqin;华盛顿大学,材料科学与工程系
1 IRCCS Fondazione Santa Lucia,00143 罗马,意大利;eugenia.landolfo@uniroma1.it(EL);davide.decandia91@gmail.com(DD);a.nobili@hsantalucia.it(AN);mt.viscomi@hsantalucia.it(MTV);livia.labarbera@gmail.com(LLB);p.debartolo@unimarconi.it(PDB);m.damelio@hsantalucia.it(MD);laura.petrosini@uniroma1.it(LP)2 罗马大学“Sapienza”心理学系,00185 罗马,意大利;stefano.sacchetti@uniroma1.it(SS); annacarmencurci@gmail.com (AC) 3 意大利罗马市“Campus Biomedico”大学医学和外科科学系,邮编 00128 4 意大利罗马市天主教圣心大学生命科学系和公共卫生组织学与胚胎学专业,邮编 00168 5 意大利罗马市古列尔莫·马可尼大学人文科学系,邮编 00193 6 意大利罗马市 CNR 生物化学和细胞生物学研究所,邮编 00015 蒙特罗通多;stefano.fariolivecchioli@cnr.it * 通讯地址:debora_cutuli@yahoo.it;电话:+ 39-06501703077 † 行为神经科学博士课程。