QKine，總(zong)部位(wei)于(yu)英國(guo)劍(jian)橋，是一家(jia)通過 ISO9001:2015 認(ren)證(zheng)的(de)公司。作為蛋白(bai)質(zhi)創新(xin)的(de)指(zhi)引者(zhe)，產品范(fan)圍涵蓋了多(duo)個應用領域(yu)(yu)，旨(zhi)在提高您研究(jiu)的(de)可重復性。QKine積極(ji)支持并創新(xin)于(yu)新(xin)興領域(yu)(yu)，如(ru)類器官和器官芯片、細胞農業、再生醫學、合成(cheng)水(shui)凝膠和生物打印(yin)等。

本期主要討論各種神經分化、大腦的3D細胞、神經球體、器官芯片和生物打印技術。上期《QKine--用于神經干細胞和腦神經類器官培養的營養因子（上）》主(zhu)要討論各(ge)種神(shen)經分化神(shen)經誘導(dao)和(he)干細胞維持用(yong)到(dao)的因子清單及QKine DKK-1因子相較于其(qi)他供應商的優(you)勢，您可點擊上述文字跳轉查看。

01   神經分化

神(shen)(shen)(shen)(shen)經干細(xi)胞（NSCs）可分(fen)化為(wei)特定的(de)神(shen)(shen)(shen)(shen)經細(xi)胞類型，包(bao)括多巴胺能(neng)(neng)、GABA能(neng)(neng)、谷氨酸(suan)能(neng)(neng)、乙酰膽(dan)堿能(neng)(neng)和(he)(he)運(yun)動神(shen)(shen)(shen)(shen)經元(yuan)。神(shen)(shen)(shen)(shen)經分(fen)化通過提供適當(dang)的(de)生長因(yin)子(zi)和(he)(he)信號分(fen)子(zi)如FGF-8a/b、sonic hedgehog (Shh)和(he)(he)視黃(huang)酸(suan)來促進神(shen)(shen)(shen)(shen)經元(yuan)的(de)成熟和(he)(he)功能(neng)(neng)整合(he)。

02   BDNF和GDNF神經生長因子用于增強iPSC衍生的神經元培養

腦源(yuan)性神(shen)(shen)經(jing)(jing)營(ying)養(yang)(yang)因子(zi)（BDNF）和(he)膠質細(xi)胞源(yuan)性神(shen)(shen)經(jing)(jing)營(ying)養(yang)(yang)因子(zi)（GDNF）是神(shen)(shen)經(jing)(jing)營(ying)養(yang)(yang)因子(zi)家(jia)族的(de)(de)一部分(fen)，作用于(yu)胚胎發(fa)育期(qi)間(jian)和(he)成(cheng)年期(qi)間(jian)維持(chi)神(shen)(shen)經(jing)(jing)系統。在(zai)細(xi)胞培養(yang)(yang)中(zhong)，它(ta)們是將(jiang)iPSCs分(fen)化為運動神(shen)(shen)經(jing)(jing)元并在(zai)長時間(jian)內維持(chi)培養(yang)(yang)神(shen)(shen)經(jing)(jing)元的(de)(de)獨(du)特(te)(te)特(te)(te)征和(he)功能所(suo)必需的(de)(de)生長因子(zi)。因此，擁(yong)有高質量和(he)生物活性的(de)(de)蛋白(bai)質對于(yu)生成(cheng)可重(zhong)復、可靠(kao)且生理相關的(de)(de)神(shen)(shen)經(jing)(jing)培養(yang)(yang)十(shi)分(fen)重(zhong)要。

·    Qkine的重組人BDNF和GDNF（均為無動物來源）與R&D Systems的重組BDNF和GDNF（通過桿狀病毒/小鼠骨髓瘤細胞系表達）在將iPSCs胚體（EB15）分化為運動神經元的能力進行了比較。在培養2天（DIV2）和5天（DIV5）后，形態和存活率相似。

·    運動神經元標記物微管相關蛋白2（MAP2）和Islet1的表達確認了iPSCs的分化，95%的細胞表達MAP2，40-50%表達Islet1。Qkine的無動物來源BDNF和GDNF與桿狀病毒/小鼠骨髓瘤細胞源生長因子的表達水平是等效的。

Qkine和(he)(he)R&D Systems的重組人(ren)BDNF和(he)(he)GDNF蛋白(bai)在2D和(he)(he)3D培養中均能(neng)有(you)效(xiao)地(di)生(sheng)成和(he)(he)維持(chi)健(jian)康的iPSC衍(yan)生(sheng)運動神經元（MNs）。以下是相關數據：

HEK293T細胞被三次(ci)重(zhong)復處理，使用(yong)DKK-1的(de)系列稀釋液和標準濃度的(de)Wnt-3a處理24小(xiao)時。

·    形態學和存活率評估顯示，在分化方案的第15天（EB15），胚體（EBs）的亮場圖像（比例尺 = 250μm），以及同一胚體分化后的解離運動神經元（MNs）在體外培養2天（DIV2）和5天（DIV5）后的圖像（比例尺 = 100μm）。

·    免疫細胞化學圖像顯示了iPSC衍生的運動神經元在DIV8時用DAPI（灰色）、MAP2（品紅色）和Islet1（綠色）染色的情況（圖A，比例尺 = 50μm）。

·    MAP2陽性神經元百分比的定量分析（圖B），MAP2+/Islet1+細胞百分比（圖C），以及DIV2和DIV8后Islet1+細胞數量的倍增變化（圖D）。

無動物來源的蛋白質減少了動物來源材料的變異性，確保了在MNs分化過程中更受控制的環境和更高的重復性。

03   誘導多能干細胞（iPSCs）向多巴胺能神經元的分化

多(duo)巴胺能系統在神(shen)經(jing)調(diao)控(kong)過(guo)程中(zhong)扮演重(zhong)要(yao)角色，如(ru)(ru)認知功(gong)能、運動控(kong)制、動機和獎賞行為等(deng)方面(mian)。多(duo)巴胺能信號通路對維(wei)持生理過(guo)程十分(fen)重(zhong)要(yao)，這(zhe)些通路的功(gong)能失調(diao)與多(duo)種神(shen)經(jing)精神(shen)疾(ji)病和神(shen)經(jing)退行性疾(ji)病有關，如(ru)(ru)帕金(jin)森病和精神(shen)分(fen)裂癥(zheng)。多(duo)巴胺能神(shen)經(jing)元(yuan)是哺乳(ru)動物中(zhong)樞神(shen)經(jing)系統中(zhong)產生多(duo)巴胺的主(zhu)要(yao)來源。

·    使用順序培養基更換和添加Qkine的成纖維細胞生長因子8a（FGF-8a，Qk059）、腦源性神經營養因子（BDNF，Qk050）、膠質細胞源性神經營養因子（GDNF，Qk051）和轉化生長因子β3（TGFβ3，Qk054），將iPSCs分化為多巴胺能神經元。

·    成熟的多巴胺能神經元在35天內可被觀察到。

多巴胺能神經元的成熟過程：

·    第14-19天：中腦特定的地板板前體細胞分化為地板板球體，在球體分離通道之前；

·    第21-30天：多巴胺能神經元的分化過程；

·    第35天：成熟的多巴胺能神經元形成。

培(pei)養過(guo)程設計的(de)培(pei)養基(ji)成分列表(biao)

04   膠質細胞分化

曾被(bei)認為是中(zhong)(zhong)樞神經系統填充細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)膠質(zhi)(zhi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)現在(zai)被(bei)理(li)解(jie)為在(zai)神經遞(di)(di)質(zhi)(zhi)傳遞(di)(di)調節中(zhong)(zhong)具有重要功(gong)能。膠質(zhi)(zhi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)功(gong)能失調與(yu)阿爾茨海默病(bing)、帕(pa)金(jin)森病(bing)、多發性硬(ying)化癥(zheng)、膠質(zhi)(zhi)母細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)瘤、自閉癥(zheng)和精神障礙等疾(ji)病(bing)相(xiang)關聯(lian)。神經干細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)分化為膠質(zhi)(zhi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)系的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)引起了(le)較大關注(zhu)，這需要EGF和FGF-2等生長因子的(de)(de)(de)存在(zai)。干細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)衍生的(de)(de)(de)模型允(yun)許(xu)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)膠質(zhi)(zhi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)復(fu)雜作用(yong)，包括在(zai)疾(ji)病(bing)和衰老中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)微膠質(zhi)(zhi)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)，為基本生物機制(zhi)提(ti)供了(le)獨特(te)的(de)(de)(de)深入理(li)解(jie)。

膠質(zhi)前體(ti)細胞(bao)(bao)(bao)可以分化為(wei)幾(ji)種支(zhi)持細胞(bao)(bao)(bao)，包括(kuo)星(xing)形(xing)膠質(zhi)細胞(bao)(bao)(bao)、少突膠質(zhi)細胞(bao)(bao)(bao)和施(shi)萬細胞(bao)(bao)(bao)。星(xing)形(xing)膠質(zhi)細胞(bao)(bao)(bao)在神經遞質(zhi)平衡、調節(jie)血流和突觸功(gong)能(neng)中發(fa)揮關鍵(jian)作用。少突膠質(zhi)細胞(bao)(bao)(bao)和施(shi)萬細胞(bao)(bao)(bao)為(wei)軸突進行髓鞘(qiao)化，確保信號傳導的有效性(xing)并保護(hu)軸突結構(gou)。

05   大腦的3D細胞模型包括腦器官樣體、神經球體、器官芯片和生物打印技術

粘附型神經單層(ceng)培養并(bing)不能(neng)完(wan).全復制人(ren)類大(da)腦的(de)復雜性，然而當(dang)與其他(ta)細胞類型和(he)微流(liu)體裝置結合時，它們的(de)功能(neng)性和(he)相關性得到增強。系統的(de)相對簡單性和(he)可重復性使其在藥物篩選和(he)高通量應用(yong)中(zhong)具有實用(yong)性。

神(shen)(shen)經球體由懸(xuan)浮培養的神(shen)(shen)經干細(xi)(xi)胞（NSCs）或(huo)神(shen)(shen)經前體細(xi)(xi)胞（NPCs）聚集(ji)體組成，培養基中不含(han)血清，補充有(you)EGF或(huo)FGF-2，提供了一定程度的生物(wu)復雜性(xing)，用于研究自我更(geng)新和分(fen)化過(guo)程的調(diao)控，并在(zai)藥物(wu)開發或(huo)識別調(diao)控神(shen)(shen)經細(xi)(xi)胞命運的環境因素方面(mian)具有(you)用途(tu)。

組織工程(cheng)的(de)(de)(de)(de)近期進展(zhan)，包括自(zi)發形(xing)成的(de)(de)(de)(de)腦類器官或利用可溶性(xing)(xing)(xing)生長(chang)(chang)因子(zi)、細胞(bao)(bao)(bao)外基質和(he)(he)其(qi)他(ta)(ta)信號的(de)(de)(de)(de)更有針對性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)方法，更復雜的(de)(de)(de)(de)體外三維模(mo)型(xing)（如類器官）逐步成功(gong)。新的(de)(de)(de)(de)方法包括精細圖案(an)化（details patterning）、生物打印和(he)(he)與(yu)免疫細胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)共(gong)培(pei)(pei)養，處于(yu)疾病建模(mo)和(he)(he)理解發育(yu)生物學(xue)的(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)沿。隨著神經細胞(bao)(bao)(bao)培(pei)(pei)養協議的(de)(de)(de)(de)復雜性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)時長(chang)(chang)延伸以(yi)推動(dong)科學(xue)的(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)沿，生長(chang)(chang)因子(zi)和(he)(he)其(qi)他(ta)(ta)細胞(bao)(bao)(bao)培(pei)(pei)養試劑的(de)(de)(de)(de)可靠(kao)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)重現(xian)性(xing)(xing)(xing)十分重要。

在Qkine，我們致力于提升生長因子、細胞因子及相關蛋白質的標準，以更好地支持長期和復雜的神經干細胞培養。我們是個以科學為導向的團隊，如有相關產品問題或需求，歡迎咨詢上海曼博生物。

大腦(nao)類器官圖(tu)

大腦類(lei)器官產(chan)品清(qing)單

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