科學家Cell子刊介紹GnRH神經元誘導分化方案

2016年7月22日訊 /生物谷BIOON/ --本文亮點：

促性腺激素釋放激素（GnRH）神經元能調節青春期和生殖

利用人類多能幹細胞可以獲得表達和分泌GnRH的神經元

誘導分化形成的神經元可以用於研究生殖系統相關疾病

近日，來自芬蘭的研究人員在國際學術期刊Stem Cell Reports上發表了一項最新研究進展，他們在文章中介紹了誘導人類多能幹細胞形成促性腺激素釋放激素（GnRH）神經元的新方法，利用該方法獲得的GnRH神經元或將為人類生殖系統疾病的機制研究提供一個細胞模型。

促性腺激素釋放激素神經元能夠調節人類青春期和生殖，在體外模擬這類神經元的發育和功能將有助於相關疾病的基礎研究和臨床轉化。

在這項研究中，研究人員開發了一種三步法誘導方案，能夠誘導人類多能幹細胞分化形成具有GnRH分泌能力的神經元。在這個誘導方案中首先通過雙SMAD抑制（dual SMAD inhibition）誘導人類多能幹細胞形成表達FOXG1，EMX2和PAX6的神經祖細胞。隨後再用FGF8對神經祖細胞進行10天處理，FGF8是GnRH神經元發生過程中的一個關鍵配體。最後再使用Notch抑制劑誘導細胞成熟，使其變成雙極的TUJ1陽性神經元，這類神經元可以強力表達GNRH1並能夠將GnRH十肽分泌到培養液中。

研究人員表示這種誘導方案對人類胚胎幹細胞和誘導多能幹細胞的誘導分化都適用。總的來說該研究為人類青春期及生殖相關疾病研究提供了新工具。（生物谷Bioon.com）

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doi:10.1016/j.stemcr.2016.06.007

Development of Gonadotropin-Releasing Hormone-Secreting Neurons from Human Pluripotent Stem Cells

Carina Lund1, Kristiina Pulli1, Venkatram Yellapragada1, Paolo Giacobini3, 4, Karolina Lundin5, Sanna Vuoristo1, Timo Tuuri5, Parinya Noisa6, 7, Taneli Raivio1, 2, 7

Gonadotropin-releasing hormone (GnRH) neurons regulate human puberty and reproduction. Modeling their development and function in vitro would be of interest for both basic research and clinical translation. Here, we report a three-step protocol to differentiate human pluripotent stem cells (hPSCs) into GnRH-secreting neurons. Firstly, hPSCs were differentiated to FOXG1, EMX2, and PAX6 expressing anterior neural progenitor cells (NPCs) by dual SMAD inhibition. Secondly, NPCs were treated for 10 days with FGF8, which is a key ligand implicated in GnRH neuron ontogeny, and finally, the cells were matured with Notch inhibitor to bipolar TUJ1-positive neurons that robustly expressedGNRH1 and secreted GnRH decapeptide into the culture medium. The protocol was reproducible both in human embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells, and thus provides a translational tool for investigating the mechanisms of human puberty and its disorders.

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