該篇實驗方法已經在eNeuro文章“Neurons Derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells Integrate into Rat Brain Circuits and Maintain Both Excitatory and Inhibitory Synaptic Activities”中驗證過。原作者将該方法的詳細版本發表在Bio-protocol期刊，歡迎大家進入Bio-protocol期刊直接與作者交流。
簡 介
在這篇Bio-protocol文章中，來自美國約翰·霍普金斯大學醫學院的研究人員為我們描述了一種将人類誘導多能幹細胞（hiPSC）來源的神經前體細胞引入大鼠大腦的方案。
亮 點
1. 該方法表明興奮性和抑制性網絡共存，實作了代表人類皮質複雜結構的興奮性和抑制性神經元的平衡網絡的發展。
2. 該方法提供了一個良好的體内模型，更準确地展現了人類大腦皮層，允許研究正常和病理條件下興奮性和抑制性網絡之間的互相作用。
3. 該方法建構的體内模型能夠用于研究人類皮質發育以及與興奮性和抑制性神經傳遞的失衡有關的疾病，如自閉症、精神分裂症和阿爾茨海默病等。
背景介紹
人類神經元移植為模拟人類神經系統疾病和潛在的替代療法提供了新的機會。然而，人類大腦皮層的複雜結構分為六層，在不同的皮層（I-VI）中包含多種神經元亞型，它們建立了軸突輸出和樹突輸入的特定模式，提供了皮層電路的基本基質，具有緊密互連的興奮性和抑制性神經元網絡，興奮性和抑制性神經傳遞的平衡對于正常的大腦功能是必要的，這對體内移植技術獲得平衡、功能和穩态穩定的神經元網絡提出了重大挑戰。
人類誘導多能幹細胞（hiPSCs）允許在人類遺傳背景下對人類神經系統疾病進行模組化。目前，在建立将hiPSCs分化為神經元的體外系統方面已經取得了相當大的進展，包括産生興奮性（谷氨酸能）投射神經元或抑制性（GABA能）中間神經元。體内研究還表明，hiPSC來源的神經元在移植到齧齒動物大腦後表現出神經元形态并具有突觸活性。在這篇protocol中，作者提出了一種将人類誘導多能幹細胞（hiPSC）來源的神經前體細胞引入大鼠大腦的方案。利用這種方法，hiPSC來源的神經元在結構上整合到大鼠前腦中，發育成功能神經元，表現出電生理特性，包括放電、興奮性和抑制性突觸活動，并建立了與宿主回路的神經元連接配接。
步驟節選
step A. hiPSCs culture and passage
step B. Neural differentiation of hiPSCs
Figure 2. hiPSC-derived neurons show human cortical identity in culture after 10 weeks of differentiation.
step C. Animal transplantation
Figure 3. An outline showing transplantation of forebrain progenitors from hiPSCs (reproduced from Yin et al., 2019)
step D. Brain sections immunostaining
step E. Electrophysiological recordings of acute brain slices
Figure 5. hiPSC-derived neurons functionally integrate into the synaptic circuitry of the rat brain.
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原文連結：https://s.bio-protocol.org?s=190c36dddf71ea46
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Bio-protocol 簡介
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