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原创：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高兴向您宣布推出CryoStor®CSB——CryoStor®冻存液的基础配方。

产品描述：

CryoStor®冻存液的基础配方（CryoStor®CS10，CS5，CS2）

与所有CryoStor®产品的质量相同（GMP，无血清/无动物成分）

不含二甲基亚砜（DMSO）

单独使用时不会有冷冻保护作用

与含DMSO的冻存液结合使用（例如CS10，BloodStor®55-5）

产品形式：

CryoStor® CSB优势：

目前该领域的挑战：敏感细胞（如CAR-T细胞）复苏后维持它的高细胞活力/功能可能很困难。

CryoStor® CSB可以在类似冻存液的环境中对细胞进行预处理，改善冻存工作流程，并减少细胞在DMSO中的有害影响。在冻存之前，可直接将DMSO或含DMSO的冻存液添加到CSB/细胞混合物中，而无需额外的清洗步骤。在CSB中预处理敏感细胞将最大限度地减少细胞应激，这将增强细胞复苏后的活力和功能。CSB（尤其是1L袋装）可用于生物制剂生产的封闭式冷冻保存系统。

辉瑞公司的一项研究表明，将Pan T细胞和CAR-T细胞保存在CSB中，然后加入等体积的CS10（最终DMSO量稀释为5%），可以增强冻存效果。链接：https://www.biolifesolutions.com/bio-preservation-evidence/cryopreservation/determination-optimal-formulation-car-t-cells-cryopreservation-studies-using-model-t-cells/。

重点应用方向：

生物技术/制药研究人员从事敏感类型细胞的工作，并需要改善冻存工作流程，例如：

·细胞治疗实验室

·血库

先进的制药用户可能会根据他们的专利系统，要求CSB用于细胞制造过程的其他方面。

替代产品：

自配（如生理盐水加血清）

根据辉瑞公司的上述研究，与使用CSB相比，含有生理盐水和人血清白蛋白的配方导致复苏后的成活率较低。

相关产品推荐：

产品信息：

原创：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高兴向您宣布推出以下新产品：

STEMdiff™小胶质细胞培养基可诱导人造血祖细胞（HPCs）生成小胶质细胞，帮助科研工作者研究小胶质细胞的功能，并在2D和3D共培养系统中建立感染和神经炎症模型。

产品优势：

· 兼容性 - 可与上游STEMdiff™造血祖细胞试剂盒诱导产生的HPCs兼容。

· 功能性 - 使用该试剂盒生成的小胶质细胞具有吞噬功能和对损伤的应激反应。

· 高效 - 可将80%以上的起始HPCs分化为小胶质细胞。

· 高纯度 - 分化后的小胶质细胞仅有少量巨噬细胞或单核细胞污染。

· 灵活性 - 每一步分化过程中的细胞皆可冻存，培养体系可放大，实验流程中可进行质控以及调整。

重点应用方向： 

· 神经免疫学 - 研究神经系统和免疫系统之间相互作用的实验室。

· 神经炎症 - 研究神经-免疫相互作用失衡而损害神经系统，或导致慢性炎症等疾病的机制。炎症是多种器官疾病和退化的原因，神经系统也不例外，多种神经退行性疾病都有神经炎症的原因，例如阿尔茨海默症和帕金森*、创伤性脑损伤、额颞叶痴呆、精神分裂症、中风、衰老。

· 阿尔茨海默病 - 阿尔茨海默病（AD）是小胶质细胞诱导试剂盒最大的市场。其研究重点是小胶质细胞和β淀粉样蛋白共聚体之间的关系。许多遗传风险因子作用于小胶质细胞的特异性基因，并且有很多是作用于AD+小胶质细胞。重要的是用STEMdiff™ 小胶质试剂盒生成的小胶质细胞可以吞噬β淀粉样蛋白的肽段，显示出与疾病相关的功能。数据将于今年在FENS上发表。

· 帕金森病 - 小胶质细胞在帕金森病（PD）患者大脑中被高度激活，针对神经炎症的研究是一个活跃的领域。小胶质细胞对α-突触核蛋白共聚体的反应是研究的重点。

相关产品推荐：

STEMdiff™ 造血祖细胞诱导试剂盒 #05310 - 在诱导小胶质细胞之前，需要使用此试剂盒先生成造血祖细胞，这是小胶质细胞研究的第一步，然后再购买小胶质细胞试剂盒来诱导生成小胶质细胞。

STEMdiff™ 脑类器官试剂盒  #08570 - 可使用STEMdiff™ 小胶质试剂盒进行小胶质细胞和脑类器官的共培养。 关于共培养的技术公告正在制作中，具体实验流程请暂时参考文献（Abud et. al., 2017），该论文显示了脑类器官中的小胶质细胞的分布和功能。

STEMdiff™ 前脑神经元培养基 #08600 + #08605 - 研究小胶质细胞客户会对我们的STEMdiff™ 前脑神经元培养基感兴趣，此试剂盒诱导产生前脑型谷氨酸能神经元的混合细胞群，受到许多神经研究者的欢迎。关于共培养的技术公告正在制作中，请参考文献（Haenseler et. al., 2017），文章揭示了小胶质细胞-神经元共培养的优势。客户可能使用自配体系，但STEMdiff试剂盒使用更方便，重复性更高。

BrainPhys™ #05790 - 做任何神经培养的研究人员都可能考虑从一种仅维持神经细胞生存的基础培养基转换成一种生理相关性更好的培养基例如BrainPhys™，BrainPhys™是一种支持神经元活动的成熟培养基。

细胞因子 - 小胶质细胞释放多种细胞因子，并对多种细胞因子产生反应，例如IL-10、TNF-α、IL-6，且仍有一些细胞因子正在研究中。请询问客户可能对哪些细胞因子感兴趣。 

技术资源：

神经退行性疾病模型中人多能干细胞产生小胶质细胞的研究

hPSC来源的神经细胞手册

参考文献：

1. Caldwell et. al., 2020. Maximising the potential of neuroimmunology. Brain, Behavior, and Immunity.

2. Abud et. al., 2017. iPSC-derived human microglia-like cells to study neurological diseases. Neuron.

3. Mariani et al., 2016. Microglia in Infectious Diseases of the Central Nervous System.  Neuroimmune Pharmacology.

4. Haenseler et. al., 2017 A Highly Efficient Human Pluripotent Stem Cell Microglia Model Displays a Neuronal-Co-culture-Specific Expression Profile and Inflammatory Response. Stem Cell Reports.  

原创：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高兴向您宣布推出EasySep™ Release Human CD45 Positive Selection Kit。

产品信息：

该产品适用于从人原代组织和肿瘤组织（例如肿瘤浸润性白细胞[TIL]）的单细胞悬液或人源化小鼠的组织和异种移植肿瘤中分离CD45 +白细胞。

EasySep™ Release Human CD45 Positive Selection Kit

产品规格：

产品优势：

· 无堵塞-无柱系统消除了贵重样品发生堵塞从而损失细胞的风险。

· 灵活性-有适用于多种样本的方案，如人和人源化小鼠的正常组织和肿瘤组织。

· 细胞无磁珠-细胞分选后可以进一步释放磁珠，从而得到无磁珠的阳选细胞。这些细胞可立即用于进一步的免疫细胞亚群分离，下游分析或培养。

· 快速高效-简单一倒就能获得白细胞的41分钟操作方案。

磁极兼容性：

EasySep™ Release Human CD45 Positive Selection Kit 与以下磁极兼容：

· “The Big Easy” EasySep™ Magnet

· EasyEights™ EasySep™ Magnet

· EasyPlate™ EasySep™ Magnet

· RoboSep™-S

· RoboSep™-16 (contact RND or PSS)

目标客户：

主要研究领域:

从人源化小鼠的肿瘤或组织中分离白细胞，以研究与免疫细胞相关的病理学，例如

· 肿瘤 (e.g. cancer therapeutics effects in humanized NSG PDX mice)

· 传染病 (e.g. HIV in the context of cancer 使用BLT小鼠)

· 从人原代组织或肿瘤组织中分离白细胞，以研究广泛与免疫细胞相关的病理学，例如：

· 肿瘤 (e.g. TIL characterization in hepatocellular carcinoma)

· 炎性疾病 (e.g. tissue-resident monocyte classification in rheumatoid arthritis patients)

· 肝硬化 (e.g. characterization of normal and diseased liver tissue-resident immune cells)

常见的下游应用包括：

· 流式检测或分选 (免疫表型和/或亚型分选)

· RNA 测序 (包括单细胞测序如 10X Genomics)

· 细胞因子分析

· 基因组分析

· 细胞培养 (包括扩增和共培养)

相关产品推荐：

市场资源：

产品手册: Tools for Your Immunology Brochure

科学海报: 2020 Tissue Immunity Keystone Symposium - coming soon to the website

官网数据 - 包括流式图，多种组织的分选纯度，CYTOF 和ELIspot 数据。

技术窍门: Tissue Dissociation Protocol Guide

产品价格：

原创：STEMCELL

很高兴向您宣布STEMCELL TECHNOLOGIES推出的第一个肾脏产品！

产品描述

STEMdif™ 肾脏类器官试剂盒是一个完整的、无血清的细胞培养基系统，支持从人多能干细胞（hPSC）在一个简单的两步分化方案中高效和可重复地诱导生成肾脏类器官。

这些肾脏类器官由足细胞、近端小管、远端小管以及相关的内皮细胞和间充质组成，为发育生物学和疾病模型的研究提供了生理相关模型：

使用STEMdiff™肾脏类器官试剂盒生成的肾脏类器官可用于高通量筛选表型肾毒性化合物。

肾毒性化合物筛选：庆大霉素

STEMdif™肾脏类器官试剂盒是基于Drs. Benjamin Freedman 和 Joseph Bonventre的技术开发的。

产品规格以及目录价

产品实验流程

产品优势

生理相关性。能够产生模拟发育中肾元及相关内皮和间充质的人肾脏器官。

简单。使用两步培养体系和易于操作的实验步骤，简化培养流程。

可靠。通过优化的配方和严格的质量控制降低实验批间差异。

高通量。可使用96孔板或384孔板培养肾脏类器官。

适用客户

（1）基础研究

·肾脏发育和功能研究

·间充质-上皮转化

·常规或肾特异性细胞生物学

·疾病建模：多囊肾病(PKD)、髓质囊肾病(MCKD)、肾友病(NPHP)、阿尔波特综合征和巴特综合征

（2）转化研究

·遗传疾病(如PKD)的精准医疗方法

·肾毒性药物筛选

COVID-19研究相关文献支持

（1）非典：

·536例SARS患者中，36例（6.7%）出现急性肾功能损害。

·SARS-CoV患者中，急性肾功能损害患者的死亡率明显高于无肾功能损害的患者（91.7%比8.8%）（P<0.0001）(Chu et al. Kidney Int 2005)

（2）肾脏中ACE2的表达和功能

·人类蛋白质图谱数据显示，人肾组织切片中ACE2和TMPRSS2都有表达。

·肾小管细胞表达ACE2和二肽基肽酶-4，分别被鉴定为SARS-CoV和MERS-CoV的受体。(Li W et al. Nature 2003) (Raj VS et al. Nature 2013)

·糖尿病中的蛋白尿和肾小管损伤与肾小管ACE2的下调有关 (Tikellis et al. Hypertension 2003)。进一步抑制ACE2会加重小鼠模型的肾损伤 (Soler et al. Kidney international 2007)。

·重组人ACE2可在降低血压的同时减少肾损伤 (Oudit et al. Diabetes 2010)。

（3）hPSC诱导生成的肾脏类器官、ACE2和COVID-19研究

·hPSC诱导生成肾脏类器官的方法，是由Nuria Montserrat优化了Josef Penninger细胞杂志发表的培养方法。这些肾脏类器官表达ACE2，并且可感染SARS-CoV-2 (Monteil et al. In Press 2020)。

·STEMCELL研发中心正在进行检测试剂盒的研发，以在基因和蛋白水平检测STEMdif™肾脏类器官试剂盒生成的类器官中ACE2的表达及其区域特异性。

相关产品

*试剂盒与TeSR Plus的兼容性仍需测试。

原创：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高兴向您宣布推出两款新的培养基产品：

STEMdiff™前脑神经元诱导分化试剂盒（#08600）

STEMdiff™前脑神经元成熟试剂盒（#08605）

这两款产品通过易于使用的标准化试剂盒，从神经前体细胞诱导分化至神经元。使用此系统诱导的神经元可适用于最主流的PSC-神经分化工作流程。与上一代STEMdiff™神经元分化试剂盒相比，这套产品使用更简易，并且是以BrainPhys™为基础培养基的成熟系统。此产品已上传至官网，并且可订购发货。

产品优势：

生理优势：更好的和BrainPhys™神经元培养基配合使用，用于更相关和更成熟的神经元培养系统；

兼容性：更好的与STEMdiff™神经系统培养基以及TeSR™产品配套使用；

效率高：能够分化生成≥90%的神经元，星形胶质细胞≤10%；

可重复：允许从多种iPS和ES细胞系中分化和成熟神经元；

方便：使用类胚体或单层培养的方式，都可以使用这套产品诱导分化成神经元。

STEMdiff™前脑神经元分化和成熟试剂盒是PSC-神经实验流程的核心产品。

•首先使用STEMdiff™SMADi神经诱导试剂盒生成神经前体细胞（NPC）；

•然后使用STEMdiff™神经祖细胞培养基扩增NPC；

•使用STEMdiff™前脑神经元试剂盒将NPC最终分化为神经元。

新的STEMdiff™前脑神经元系统与上一代STEMdiff™神经元系统的区别。

•STEMdiff™前脑神经元分化试剂盒和STEMdiff™前脑神经元成熟试剂盒诱导分化神经元的流程更加灵活稳定；

•培养基的体积做了优化，增加了成熟培养基的量，以更好地适应长期成熟培养；

•新的STEMdiff™前脑神经元分化和成熟试剂盒的价格与上一代试剂盒相同；

•STEMdiff™前脑神经元分化试剂盒已从3个组分简化为2个组分，便于储存和使用；

•如果BrainPhys™对培养和成熟神经元如此有效，为什么STEMdiff™神经系统不使用BrainPhys™？现在是了！

•PSC诱导形成的神经元在生理活性介质（如BrainPhys™中）中成熟更快，表达更多神经疾病相关蛋白（如Tau）的成人特异性亚型（Miguel，2019）。

表1：上一代和新一代STEMdiff™神经分化和成熟系统的比较。两代试剂盒生成相类型的前脑神经元

目标市场：

一、做以下神经生物学研究的客户

细胞内转运、神经发育、神经外泌体、氯菊酯转运、神经修复、脊髓损伤。

二、做神经学疾病研究的科研客户以及工业客户

神经发育疾病研究室：神经退行性疾病（成熟神经元是这些神经退行性疾病研究非常相关的细胞模型，新的STEMdiff™前脑神经元分化和成熟试剂盒具有很强的优势）、老年痴呆症、帕金森氏症、亨廷顿症、肌萎缩侧索硬化症（ALS）。

研究其他神经系统疾病的实验室

自闭症、注意力缺陷障碍、双相情感障碍、精神分裂症。

交叉销售：

•mTeSR Plus™：每个STEMdiff™神经体系的销售机会都是mTeSR™Plus机会。有许多研究神经科学的客户使用其他的PSC维持培养基，但由于我们的PSC-神经体系产品丰富，客户使用STEMCELL的产品进行神经分化。STEMdiff™神经系统培养基是PSC维持培养的一个很好的切入口。所有STEMdiff™神经产品均经验证可与mTeSR™Plus协同工作。

•BrainPhys™：研究人员可能会考虑将神经基础的培养基（仅维持神经细胞存活）转换为一种生理条件下培养具活性神经元的培养基，如BrainPhys™，一种支持神经元活性的成熟培养基。STEMdiff™前脑神经元成熟试剂盒的基础培养基是BrainPhys™。

•神经添加剂：SM1和N2-A或N2-B。神经元需要培养一段时间才能成熟，无论它们是原代来源还是PSC来源。SM1基于Brewer最初的B27配方，在自配培养基中可以直接替换B27。如果客户注意到神经突触的成熟或外观的变化，他们应该尝试对SM1和B27进行比较测试。N2添加剂同样可以替换。

•STEMdiff™SMADi神经诱导培养基：客户要进行前脑神经元分化和成熟之前，必须先使用神经诱导培养基诱导生成神经前体细胞。STEMdiff™SMADi系统是我们最受欢迎、增长最快的诱导生成神经前体细胞的试剂盒。

技术资源：

hPSC Neural Brochure

PSC Brochure

BrainPhys™ Webpage

BrainPhys™ Brochure

mTeSR™ Plus Brochure

Neural Supplements Flyer

STEMCELL Neural Products Webpage

原创：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高兴向您宣布推出STEMdiff™ 神经嵴分化试剂盒(#08610)。该试剂盒扩充了STEMCELL神经产品系列，巩固了我们在支持hPSC向神经分化研究方向的领先地位。

优势：

l快速：简单的单层培养流程，仅需6天即可生成神经嵴细胞；

l高效：在已分化的细胞中，多能神经嵴细胞达70%以上；

l多能：生成的神经嵴细胞可继续分化为周围神经元、软骨细胞或成骨细胞等；

l 通用：与在mTeSR™1, mTeSR™ Plus, or TeSR™-E8™中维持培养的多能干细胞均可兼容。

STEMdiff神经嵴分化试剂盒可诱导人多能干细胞向神经方向分化：

l 神经嵴诱导试剂盒能生成多潜能的神经嵴细胞（NCCs） ——此类细胞具有部分中胚层特性和部分外胚层特性；

l神经嵴细胞的特征并不明显 ——NCCs具有多分化潜能，可通过是否具备分化成下游多种类型细胞的能力来鉴定NCCs；

l 我们的产品生成的NCCs纯度高于任何自配配方 ——能用于神经嵴生物学的研究；使下游分化更便捷。

多潜能神经嵴细胞可分化成以下细胞：

l感觉神经元

l施万细胞

l肠神经元

l颅面部神经元

l黑色素细胞

l 成骨细胞

l软骨细胞

目标客户：

l做神经嵴研究的实验室：使用PSC生产神经脊或做神经脊生物学研究的实验室。包括通过干细胞研究发育生物学的实验室。这些实验室具有最直接的销售机会。

l做感觉神经元和疼痛研究的实验室：

大多数的神经元细胞系都不适合用于研究持续性疼痛的机制。目前最常用于疼痛研究的神经元细胞系是SH-SY5Y和两个背根神经节杂交瘤细胞系（F-11 、 ND7/23）。这些细胞系都不表达TRP离子通道、钾离子通道、电压依赖性钠离子通道的基因，这些离子通道在疼痛调节中都非常重要。

动物模型没有人类相关性，对药理学研究至关重要。虽然来自于啮齿类动物背根神经节（DRG）的原代感觉神经元和人周围感觉神经元不同，但两者表达类似的离子通道基因，普遍认为这是研究周围神经系统（PNS）持续性疼痛最合适的细胞模型。但是需要把动物杀死。

做疼痛研究或者相关受体研究的实验室，可以先使用STEMdiff神经嵴分化试剂盒得到神经嵴细胞，再生成感觉神经元。

l其他实验室：

先天性巨结肠病——神经嵴来源的肠神经元未正常分布，导致肠蠕动和肠动力缺失；

唇腭裂——常见颅面部发育失调 ；特雷彻·柯林斯综合症——颅面部发育失调的一种 ；

神经纤维瘤病I型——1/3000人患有这种神经肿瘤 ；

成神经细胞瘤——在全身和皮肤表面神经上生长的肿瘤；

黑色素瘤——神经嵴黑素细胞皮肤癌；

外周神经痛——神经嵴细胞是感觉神经元和周围神经系统的前体。

交叉销售机会：

lBrainPhys™：

研究人员可以考虑把基础培养基Neurobasal，换成更好的维持神经元活性的培养基，BrainPhys™。

l神经添加剂：

SM1和N2A。无论是培养原代神经元还是从PSC诱导到神经元，在培养过程中均需添加神经添加剂。SM1优化自B27，在自配体系中可以直接替代B27。如果发现神经元成熟度或神经突触外观有变化，则应尝试对SM1和B27进行一些比较测试。

lSTEMdiff™肠类器官试剂盒：

很多客户对肠道神经元和肠类器官的共培养感兴趣。STEMdiff™神经嵴分化试剂盒诱导形成的神经嵴细胞可继续分化成肠道神经元，与STEMdiff™肠类器官试剂盒配合使用，可进行先天性巨结肠等疾病的研究。

lMesenCult™-ACF Plus：

使用MesenCult™-ACF Plus培养基培养，神经嵴细胞可传代3次。想继续往中胚层下游分化的客户，需要使用MesenCult™-ACF Plus培养基来扩增神经嵴细胞。

lMesenCult™-ACF软骨分化试剂盒、MesenCult™-ACF成骨分化试剂盒、MesenCult™-ACF成脂分化试剂盒：适用于想做这些下游分化的客户。

资源：
hPSC-Neural Brochure (page 7)
Pain Research Forum – 关于疼痛研究的网页信息
产品报价：

原创： STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高兴向您宣布推出三个新的EasySep™试剂盒，这是STEMCELL在非人灵长类（NHP）的第一批成品（OTS）的细胞分选产品。 我们以前将这些分选试剂盒作为定制产品提供，现在将它们作为成品提供，为使用非人灵长类样本的客户提供更多的便利。

产品信息

产品描述

这些产品在不过柱的情况下，可在短短20分钟内从新鲜或冷冻的非人灵长类的PBMC中分离出T细胞亚群。

产品规格

正装包含1管抗体混合物和2-3管EasySep™磁珠（＃19250），正装可处理1 x 10^9个细胞。试用装可处理3 x 10^8个细胞。

产品优势

快速、无柱：20至25分钟，比Miltenyi产品快2-3倍；

简单： 没有上游清洗步骤，只需一个抗体混合物；

没有生物素：与下游实验的一致性和兼容性更高；

方便：客户现在可以更快、更简单的订购这些成品试剂盒，而不需要走定制流程。

产品性能和竞品情况

磁极兼容性

EasySep™非人类灵长类T、CD4+T、CD8+T细胞分选试剂盒可兼容磁极：

EasySep™磁极；

“The Big Easy”EasySep™磁极；

RoboSep™-S。

要使用EasySep™其他磁极分选非人灵长类免疫细胞，请联系PSS

技术要点

样本来源：在PBMC样本上已经过优化，从以前的定制情况上看，这些试剂盒在定制时也已成功用于淋巴结和脾脏样品。

样本准备

对于超过 24小时的外周血样本，在细胞分选之前需要用氯化铵裂解红细胞；

对于冻存的PBMC，在细胞分选之前，需要对样本进行DNAse I处理并过滤；

对于小体积样本，建议使用标准的15 mL锥形管（＃38009），而非SepMate™，以提高PBMC的回收率；

分离PBMC时，Lymphoprep™的浓度因物种而异：

恒河猴，使用100%浓度Lymphoprep™；

食蟹猴，使用D-PBS（不含Ca ++和Mg ++）将Lymphoprep™稀释至90％，以减少单个核细胞层的红细胞和粒细胞污染。

流式细胞染色和设门注意事项

由于存在红细胞残留，因此需要使用CD45抗体（特别是克隆号D058-1283）（强烈建议）

还需要使用细胞活性染料（强烈建议）

目标市场

工业和科研在使用非人类灵长类动物模型研究的免疫学研究领域，包括：

传染病（例如艾滋病毒/艾滋病，结核病，黄热病）；

自身免疫性疾病，尤其是需要纵向研究的慢性疾病（例如多发性硬化）；

移植；

免疫治疗；

毒理学。

交叉销售

市场宣传材料和销售支持

手册：免疫学工具手册；

宣传单：非人类灵长类细胞分选；

网站：EasySep™（常规）和分选定制。

产品目录价

原创： STEMCELL

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）是最常见的神经退行性疾病。Alzheimer's association（AAIC）的数据显示：

l AD是美国排名第六的致死原因。

l AD患者的看护需要大量的精力，也给家庭带来了巨大的经济负担。

l 2000-2017年间，死于心脏疾病的患者下降了9%，而死于AD的患者增加了145%。

l 每3个老年人中就有1个死于AD或者另外一种痴呆（dementia）。

l 2019年，AD和dementia在美国预计的花费为2900亿美金，这个数字预计会在2050年到达11000亿美金。

l 2019年，美国AD患者的人数在580万，这个数字预计在2050年到达接近1400万。

*数据来源：2019 Alzheimer's Disease Facts and Figures Report

引起AD的原因目前尚未明确，疾病发展目前认为与大脑中的Beta-Amyloid和Tau蛋白有关，近期也有研究认为大脑中的免疫细胞 - 小胶质细胞可能介导了Tau蛋白聚集。目前AD的研究工具包括原代神经元，转基因动物模型，3D脑类器官等。

3D脑类器官

灵长类动物的大脑是高度复杂和有组织性的结果，2D的原代神经元模型包括hPSC衍生的神经元模型重现脑组织复杂结构的能力较为有限，而啮齿类动物（包括小大鼠）与灵长类动物的大脑相比结构更加简单（不含有OSVZ区域）。hPSC衍生的脑类器官则是一种三维（3D）体外培养系统，能够重现人脑发育过程和发育中的人脑结构。它们提供了一种模拟人体生理环境的体外模型，专用于研究人神经系统特有的神经发育和疾病过程。

而从FAD和一些SAD病人的iPS衍生的神经元具有Tau蛋白的磷酸化水平升高和Beta-Amyloid聚集，从AD病人来源的3D脑类器官也同时具有Beta-Amyloid的聚集和类似neurofibrillary tangles的Tau磷酸化水平升高。因此，近期也有很多科学家使用3D脑类器官进行AD的相关研究。

STEMdiff™脑类器官试剂盒为无血清培养系统，用于从人ES和iPS生成脑类器官。它是基于由Madeline Lancaster和Jürgen Knoblich教授所发布的配方¹。

图1. 使用STEMdiff™脑组织类器官试剂盒生成的脑组织类器官

（A）使用STEMdiff™ 脑组织类器官试剂盒在第40天生成的整个脑组织类器官的相位对比图。箭头所指处为皮层类似区域。（B）免疫组化分析结果显示这些皮层类似区域具有顶祖标志物PAX6（红色）和神经标志物β-tubulin III（绿色）。（C-F）（B）图框内区域的放大图像。（C）PAX6 (红色) / β-tubulin III (绿色)。（D） CTIP2 (红色) / β-tubulin III (绿色)。（E）和（F）Ki-67（绿色）和核染料DAPI（蓝色）共同标记的增殖中的组细胞。（F）室下区类似区域可见一个额外的Ki-67+细胞群。比例尺=（A）1 mm，（B）500 µm 和（C-F）200 µm。在培养脑类器官时，与那些未经质控的自配试剂相比，该试剂盒显著提升了类器官（包括从难分化的细胞系）形成的效率（图2）。

（A）图2. 与使用未经质控的试剂所生成的脑类器官相比，使用STEMdiff™脑类器官试剂盒生成的脑类器官在质量、产量和标志物表达上的表现都更为优异。

（A）使用STEMdiff™脑类器官试剂盒生成的脑类器官，在第40天发展出厚组织样结构，且直径超过 1 mm。（B）使用未经质控的试剂生成的类器官在第40天并未发育出厚组织，而是形成了较大的含液胞囊。（C）RT-qPCR分析显示，在使用STEMdiff™脑类器官试剂盒所生成的脑类器官中，神经祖细胞与成熟神经元出现上调；（D）对比之下，采用未经质控的试剂生成的类器官显示出较差的神经元标志物表达（平均数 ± SEM，每个细胞系的n = 2；每个分析涉及6个类器官）。数据以18S/TBP为标准，并与未分化的hPSC对照组相比较。（A）和（B）的比例尺 = 1 mm

已使用脑类器官进行造模的疾病有：

l 小头畸形²

l ZIKA病毒诱导的小头畸形^3-6

l 可卡因的作用⁷

l 自闭症谱系障碍/提摩西综合症⁸

l 阿尔茨海默病⁹

l 小胶质瘤¹⁰

^l Miller-Dieker综合症^11-12

如何从人多能干细胞生成脑类器官？

如何从人多能干细胞生成脑类器官的详细操作步骤，包括类胚体的形成、神经诱导、神经上皮扩张和类器官的成熟（图3）。

图3. 脑类器官生成示意图

将在mTeSR1™中维持培养的人多能干细胞（胚胎干细胞或诱导多能干细胞）使用温和细胞解离试剂（GCDR）解离为单细胞悬液，以密度为9000细胞/孔接种至U-Bottom 96孔超低粘附培养板（Corning®）中，接种培养基为EB形成培养基 + 10 μM Rho-kinase抑制剂（ROCKi）。每隔2天更换为不含ROCKi的EB形成培养基。5天之后，将EBs转移到含有诱导培养基的24孔超低粘附培养板（Corning®）中。对EB培养2天后，使用液体Matrigel®（减少生长因子，Corning®）包被EBs。接下来将它们转移到经过无组织培养处理的6孔板（12-16类器官/孔）中。嵌入的类器官在扩张培养基中维持培养3天。在第10天时，将类器官转换到成熟培养基中，然后放置在RPM为57-95的定轨摇床（Infors HT）上对其进行培养。在成熟培养基中，每3-4天进行换液。在第40天时，类器官进行RT-qPCR分析或冰冻切片后进行免疫染色。EBs形成、诱导和类器官扩张的比例尺 = 300 μm。类器官成熟的比例尺 = 1 mm。

原代神经元培养
标准化的神经元培养添加物（如Brewer's B27）包含了多种复杂的成分13-15。这些原料及相关制造过程的质量差异性都将导致该添加物的品质的变化，已有报道表明该情况会对神经元培养造成负面影响15，16。

NeuroCult™ SM1（STEMCELL优化后的）是根据已发表B27配方1开发设计的，且经过优化，对于支持成熟神经元的培养具有更出色的一致性（图4）。NeuroCult™ SM1神经元培养基添加物的设计和生产均为培养出可重复的、高品质的培养物做了充足的准备。在开发过程中，我们首先对已发表的添加物进行了多因素实验13,14，确定NeuroCult™ SM1的配方和原料的精确规格。精选的原料由可靠的供应商提供，并选用适当的重组或合成原材料作为组分的替代物。随后，建立最佳的制造工艺来生产这些多组分添加物。

图4. 使用SM1培养体系培养的大鼠原代神经元具有突触前和突触后标志物的表达

在SM1培养体系中培养的E18大鼠原代皮层神经元。在培养第21天，神经元表型成熟，具有广泛的树突棘表达和树突前标志物synapsin（A，C；绿色）和树突后标志物PSD-95（A，B；红色）的表达和分布。Synapsin集中在神经元胞体和轴突上分散的小突分布，轴突由MAP2（A，D；蓝色）标记。

与竞品（添加有B27的Neurobasal^®）相比，SM1培养系统中具有更多β-微管蛋白III阳性表达的神经元，细胞活力显著提升（图5），并且SM1批次间的稳定性要更好。另外，我们发现神经元在添加有SM1的培养基中具有更多的神经突生长/分支，以及正常的电生理特征（实验数据未显示）。

图5. SM1培养体系可大大提高细胞存活率

（A）在SM1培养体系或竞品体系（添加有B27的Neurobasal^®）中培养21天的E18大鼠原代皮层神经元。在SM1体系中培养的神经元数量显著性高于竞品体系（n=4；mean ± 95% CI；*p < 0.05)。（B）在添加有SM1或B27类似竞品（竞品1，2，3）的Neurobasal^®中培养21天的E18大鼠原代皮层神经元。使用SM1培养的神经元数量与竞品相当，但批次间的稳定性较高。

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图6. 在BrainPhys™完全培养基（BP）、Neurobasal®完全培养基（NB）、突触抑制剂（BP+抑制剂）和咖啡因（BP+咖啡因）条件下培养的神经元的平均连接率。

n=3（每个条件下进行了3次独立的细胞实验）；one-way ANOVA，F(3,8) = 854，P<0.0001，使用Tukey's multiple comparisons检验：ns=不显著，∗∗∗∗P < 0.0001。图片引用自Saber WA et al. (2018) All-Optical Assay to Study Biological Neural Networks. Front. Neurosci. 12:451. doi: 10.3389/fnins.2018.00451的图4D。遵循CC BY 4.0. Copyright © 2018 Afshar Saber, Gasparoli, Dirks, Gunn-Moore and Antkowiak。

参考文献

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