人源诱导多能干细胞分化神经元的发育动力分析

摘要

目的:建立人诱导多能干细胞(iPSC)神经发育模型,探究不同发育时期神经元胞体和突起的动力规律.方法:采用正常人iPSC神经发育模型,将iPSC诱导成神经前体细胞(NPC),再分化为神经元,取贴壁分化到第5天的神经元(早期)和贴壁分化到第15天的神经元(中晚期),对两组神经元胞体和突起进行5 h动态追踪.结果:在神经发育过程中,神经元胞体和突起运动速度降低、神经元突起总长度增加和突起总数量减少.与第15天神经元相比,第5天神经元(早期)胞体运动速度显著提高;通过对比两组神经元运动轨迹,第5天神经元(早期)胞体运动范围更广、运动方向更随机;与第15天神经元相比,第5天神经元(早期)一级突起生长速度和坍塌修剪速度显著提高.结论:神经元胞体运动和突起生长坍塌修剪过程均表现出早期活跃于中晚期,提示可在神经元发育早期对神经元动力进行干预和研究,为自闭症等神经发育障碍疾病神经元动力异常的早期干预提供了理论依据.