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SP00248-从人类多能干细胞高效生成肺祖细胞
近端或远端肺细胞是由干细胞按顺序谱系分化到内胚层，然后进入前肠内胚层，进一步分化为双能肺祖细胞而产生的。每个发育阶段的典型标记以圆圈表示。在分支形态形成过程中，可以通过近端内胚层祖细胞谱系中的 SOX2 表达和远端内胚层祖细胞谱系中的 SOX9 表达来区分发育中的近端-远端轴。进一步成熟后，近端祖细胞将变成 P63 + 基底细胞，即大气道和小气道的体细胞干细胞，而远端祖细胞将变成 SPC + 肺泡 2 型 (AT-II) 细胞，即肺泡区域的体细胞干细胞，它们在受伤后可以自我更新并分化为肺泡 1 型 (AT-I) 细胞。
多能/多能干细胞可以反向帕金森氏病吗？
帕金森氏病（PD）是一种进行性神经退行性疾病，其特征是中脑在多巴胺神经元的连续和选择性变性或死亡，导致骨皮质神经回路功能障碍。当前的PD临床治疗包括药物治疗和手术，这些治疗和手术可以短期缓解症状，但与许多副作用有关，并且无法逆转PD的进展。多能/多能干细胞具有自我更新能力，并且具有分化为多巴胺能神经元的潜力。多能/多能干细胞或从这些细胞中得出的多巴胺能神经元的移植是对PD中完全修复受损神经回路的有前途的策略。本文回顾并总结了PD的当前临床前/临床处理，其效率以及各种干细胞的优点/缺点，包括多能和多功能干细胞，以详细的概述，以详细概述这些细胞如何应用这些细胞处理PD的处理，以及挑战和挑战，以便在挑战和刺激下进行概述。
用诱导多能干细胞衍生的脑官
摘要：自闭症谱系障碍（ASD）是一组复杂的神经发育障碍，会影响沟通和社交互动，并以受限的兴趣和重复行为模式出现。对ASD的敏感性受到遗传/可遗传因素的强烈影响；但是，了解ASD神经生物学的基础机制仍然存在很大的差距。在识别ASD风险基因以及在开发过程中这些基因网络调节的可能收敛途径已取得了显着进步。通过细胞重编程技术的突破使综合症和特发性ASD个体的诱导多能干细胞（IPSC）产生，从而为机械研究提供了患者特异性细胞模型。在过去的十年中，已经建立了从这些细胞开发脑器官的方案，从而导致人脑发育早期步骤的体外可重复性的显着进步。在这里，我们回顾了有关脑器官在ASD研究，提供当前艺术状态的最相关文献，并讨论了此类模型对未来发展的领域，局限性和机会的影响。
利用微电极阵列对人类多能干细胞衍生的大脑模型进行功能表征
摘要：人类多能干细胞 (hPSC) 衍生的神经元培养物已成为人类大脑电活动的模型。微电极阵列 (MEA) 可测量细胞培养物或组织的细胞外电位变化，并能够记录神经元网络活动。MEA 已应用于人类受试者和 hPSC 衍生的大脑模型。在这里，我们回顾了使用 MEA 对 hPSC 衍生的二维和三维大脑模型进行功能表征的文献，并在生理和病理背景下检查了它们的网络功能。我们还总结了人类大脑的 MEA 结果，并将其与有关 hPSC 衍生大脑模型的 MEA 记录的文献进行比较。MEA 记录显示二维 hPSC 衍生大脑模型中的网络活动与人类大脑相当，并揭示了疾病模型中与病理相关的变化。与二维模型相比，三维 hPSC 衍生模型（例如脑类器官）具有更相关的微环境、组织结构和对更复杂的网络活动进行建模的潜力。hPSC 衍生的大脑模型重现了人类大脑网络功能的许多方面并提供了有效的疾病模型，但这些方法需要分化方法、生物工程和可用的 MEA 技术方面的某些进步才能充分发挥其潜力。
多能干细胞是研究遗传痉挛性截骨症的临床前细胞模型
摘要：遗传性痉挛性截瘫（HSP）包括一个退化性疾病家族，主要击中皮质脊髓神经元的降轴突。取决于所涉及的基因和突变，该疾病可以作为一种纯净的形式，具有肢体痉挛，或一种与小脑和/或皮质体征相关的复杂形式，例如共济失调，颤音症，癫痫和智力残疾。HSP的渐进性总是会导致患者随着时间的推移需要行走拐杖或轮椅。尽管有几次尝试改善已测试的患者的生活质量，但目前的治疗方法只是有症状的，因为无法治愈。在过去的二十年中，研究的进展已经确定了使用故意生成的细胞和动物模型，鉴定了许多与HSP病因相关的基因。尽管一致认为是基础研究的宝贵工具，但这些系统很少可以预测建立治疗方法。诱导多能干（IPS）细胞的出现允许直接研究体外分化后患者受影响神经元的形态和分子特性。在这篇综述中，我们重新介绍了最近发表的有关使用IPS细胞来区分HSP患者特异性神经元的所有文献。大多数研究都将患者衍生的神经元定义为一种可靠的模型，以忠实地模仿HSP体外，通过免疫和 - 组学方法发现原始发现，并提供一个平台来筛选新颖或重新使用的药物。因此，当前HSP研究的最大希望之一是使用患者衍生的IPS细胞扩展对疾病的基本知识，同时在日常医疗实践中为广义和个性化方法建立新的治疗方法。
使用人多能干细胞衍生的人类肢体骨骼发育进行建模
预印本（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此版本的版权持有人于2025年1月10日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.01.09.631479 doi：Biorxiv Preprint
有效诱导多能干细胞分化为间充质干细胞谱系
摘要背景：间充质干细胞（MSC）在基于细胞的治疗领域引起了极大的关注，因为它们具有显着的分化和自我更新的能力。然而，原发性组织衍生的MSC受到各种限制的困扰，包括受限的组织来源，艰苦和侵入性检索程序，异质细胞种群，纯度衰老，细胞衰老以及自我更新和增殖能力的下降后，纯度衰减和增殖后的下降。解决这些挑战时，我们的研究重点是建立一个可靠的分化平台，以产生源自诱导多能干细胞（IMSC）的间充质干细胞。方法：为了实现这一目标，我们使用了涉及诱导多能干细胞分化为MSCS的综合方法。该过程经过精心设计，以确保在升高水平上确保关键MSC阳性标记（CD73，CD90和CD105）的表达，并与负标记的最小表达（CD34，CD45，CD45，CD11B，CD19和HLA-DR）相结合。此外，在10世代评估了这些特征的稳定性。结果：我们的发现证明了这项努力的成功。imscs表现出阳性标记的强大表达和负标记的有限表达，从而证实了其MSC身份。重要的是，这些特征即使直到第十代仍保持稳定，这意味着在治疗应用中持续使用的潜力。此外，我们的研究证明了IMSC成功地分化为骨细胞，软骨细胞和脂肪细胞，展示了其多素的潜力。结论：总而言之，建立诱导的多能干细胞衍生的间充质干细胞（IMSC）在克服与原代组织衍生的MSC相关的局限性方面提出了显着的进步。IMSC所表现出的显着稳定性和多节分区分潜力为它们在再生医学和组织工程中的应用提供了坚实的基础。这一突破为进一步的研究和发展铺平了道路，以利用IMSC的全部治疗潜力。
通过培训促进生物信息学的可重复性
从多能干细胞（PSC）驱动有效和纯净的骨骼肌细胞分化一直在挑战。在这里，我们报告了一种优化的方案，该方案在短时间内生成具有较高效率和纯度的骨骼肌祖细胞。使用明显的和物种特异的方案将人类诱导的PSC（HIPSC）和鼠类胚胎干细胞（MESC）指定到中胚层肌原性命运中。我们使用了特定的成熟培养基来促进人和小鼠成肌细胞种群的终端分化，并生成与大量细胞周期停滞的PAX7 +细胞相关的肌管。我们还表明，肌管的成熟是通过塑性特性，细胞密度和肌源性祖细胞百分比来调节的。鉴于肌源祖细胞的产生和分化肌纤维的效率很高，该方案为组织工程，肌肉营养不良的建模以及评估体外的新治疗方法提供了有吸引力的策略。
原位监测揭示了人类多能干细胞培养的细胞环境不稳定性
哺乳动物细胞培养物是生物医学研究中的基石资源，但是已发表的实验的结果通常会遇到可重复性的挑战。这导致着眼于细胞培养条件对细胞反应的影响和实验发现的可重复性。在这里，我们频繁地对溶解的O 2和CO 2进行了光学传感器斑点和CO 2进行原位监测，并在三种广泛使用的人类体细胞和多能干细胞系的标准批次培养物中对细胞增殖和中pH的同时评估。我们整理了来自文献的数据，以证明标准细胞培养物始终表现出环境不稳定性，这表明这可能是影响实验发现的普遍问题。我们的结果表明，在标准批次培养期间，体外细胞培养物始终经历大量的环境参数。这些发现应促进进一步的努力，以增加实验结果与体内生理学的相关性并增强可重复性。
开发用于高内涵筛选的 CRISPR/Cas9 介导荧光报告基因人类多能干细胞系
摘要：应用 CRISPR/Cas9 系统将荧光蛋白敲入人类多能干细胞 (hPSC) 中的内源性目的基因，有可能促进基于 hPSC 的疾病建模、药物筛选和移植疗法优化。为了评估荧光报告 hPSC 系用于高内涵筛选方法的能力，我们将 EGFP 靶向内源性 OCT4 基因座。产生的 hPSC–OCT4–EGFP 系表达与多能性标记物一致的 EGFP，并且可以适应多孔格式以进行高内涵筛选 (HCS) 活动。然而，在长期培养后，hPSC 暂时失去了 EGFP 表达。或者，通过将 EGFP 敲入 AAVS1 基因座，我们建立了稳定且一致的 EGFP 表达 hPSC–AAVS1–EGFP 系，该系在体外造血和神经分化期间保持 EGFP 表达。因此，hPSC–AAVS1–EGFP 衍生的感觉神经元可适应高内涵筛选平台，该平台可应用于高通量小分子筛选和药物发现活动。我们的观察结果与最近的发现一致，表明在 OCT4 基因座进行 CRISPR/Cas9 基因组编辑后会出现高频率的靶向复杂性。相反，我们证明 AAVS1 基因座是 hPSC 中的安全基因组位置，具有高基因表达，不会影响 hPSC 质量和分化。我们的研究结果表明，应应用 CRISPR/Cas9 整合的 AAVS1 系统来生成稳定的报告 hPSC 系以用于长期 HCS 方法，并且它们强调了仔细评估和选择应用的报告细胞系以用于 HCS 目的的重要性。