Highly efficient neural conversion of human ES and iPS cells by dual inhibition of SMAD signaling.
Highly efficient neural conversion of human ES and iPS cells by dual inhibition of SMAD signaling.
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DOI：
10.1038/nbt.1529
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发表时间：
2009-03
影响因子：
46.9
通讯作者：
Studer, Lorenz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chambers, Stuart M.;Fasano, Christopher A.;Papapetrou, Eirini P.;Tomishima, Mark;Sadelain, Michel;Studer, Lorenz
目前人类胚胎干细胞（hESCs）的神经诱导方案依赖于拟胚体形成、基质饲养层共培养或选择性存活条件；每种策略都存在明显的缺陷，例如培养条件不明确、分化时间长以及产量低。
在此我们报道，两种SMAD信号抑制剂——头蛋白（Noggin）和SB431542的协同作用足以在贴壁培养条件下诱导hESCs快速且完全地向神经细胞转化。时间命运分析揭示了一个短暂的成纤维细胞生长因子5（FGF5）阳性的上胚层样阶段，随后是能够形成花环结构的配对盒基因6（PAX6）阳性神经细胞。初始细胞密度决定了中枢神经系统（CNS）与神经嵴后代的比例。将人类诱导多能干细胞（hiPSCs）定向分化为中脑多巴胺能神经元和脊髓运动神经元证实了这种新型诱导方案的稳健性和普遍适用性。
基于头蛋白/ SB431542的神经诱导应该会极大地促进hESCs和hiPSCs在再生医学和疾病建模中的应用，并避免对基于基质饲养层或拟胚体的方案的需求。
Current neural induction protocols in human ES cells (hESCs) rely on embryoid body formation, stromal feeder co-culture, or selective survival conditions; each strategy displaying significant drawbacks such as poorly defined culture conditions, protracted differentiation and low yield. Here we report that the synergistic action of two inhibitors of SMAD signaling, Noggin and SB431542, is sufficient for inducing rapid and complete neural conversion of hESCs under adherent culture conditions. Temporal fate analysis reveals a transient FGF5+ epiblast-like stage followed by PAX6+ neural cells competent of rosette formation. Initial cell density determines the ratio of CNS versus neural crest progeny. Directed differentiation of human iPSCs into midbrain dopamine and spinal motoneurons confirm robustness and general applicability of the novel induction protocol. Noggin/SB431542 based neural induction should greatly facilitate the use of hESC and hiPSCs in regenerative medicine and disease modeling and obviate the need for stromal feeder or embryoid body based protocols.
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影响因子：
64.8
作者：
Park, In-Hyun;Zhao, Rui;Daley, George Q.
通讯作者：
Daley, George Q.
DOI：
10.1073/pnas.0404700101
发表时间：
2004-08-24
影响因子：
11.1
作者：
Perrier, AL;Tabar, V;Studer, L
通讯作者：
Studer, L
影响因子：
46.9
作者：
Xu, RH;Chen, X;Thomson, JA
通讯作者：
Thomson, JA
影响因子：
5.2
作者：
Tomishima, Mark J.;Hadjantonakis, Anna-Katerina;Studer, Lorenz
通讯作者：
Studer, Lorenz
影响因子：
23.9
作者：
Xu RH;Sampsell-Barron TL;Gu F;Root S;Peck RM;Pan G;Yu J;Antosiewicz-Bourget J;Tian S;Stewart R;Thomson JA
通讯作者：
Thomson JA