STEMCELL Technologies STEMdiff STEMdiff Microglia Differentiation Kit
- 研究用
STEMdiff™ Microglia Differentiation Kit(製品コード:ST-100-0019)は、STEMdiff™ Microglia Maturation Kit(ST-100-0020)とともに「STEMdiff™ Microglia培養系」を構成する製品です。
これらは、STEMdiff™ Hematopoietic Kit(ST-05310)でヒト多能性幹細胞(hPSC)から分化させた造血前駆細胞(hematopoietic progenitor cell; HPC)を、ミクログリアへ分化および成熟させます。
Mathew Blurton-Jonesの研究室のプロトコル(Abud et al., 2017)に基づき開発されたこの培養系では、純度の高いミクログリア(CD45/CD11b陽性率>80%およびTREM2陽性率>50%のミクログリア; 形態学的に異なる単球またはマクロファージの比率<20%)を得ることができます。
この培養系で得られるミクログリアは、神経炎症モデル、ヒト神経の発達・疾患の研究、共培養アプリケーション、毒性試験などに役立つ多目的な研究ツールとなります。
製品の特長
*本品は、造血前駆細胞(HPC)をミクログリア前駆細胞へ分化させる培地です。ミクログリア前駆細胞をミクログリアへ成熟させるにはSTEMdiff™ Microglia Maturation Kit(ST-100-0020)が必要になります。
STEMdiff™ Microglia培養系で、hPSC由来HPCからミクログリアへ分化・成熟
- 定義済み組成の無血清培養系により、再現性の高い一貫した結果を取得
- 造血前駆細胞 (HPC) の90%以上をミクログリアに分化
- 貪食と活性化を示す機能的なミクログリアを作製
- 1キットあたり、機能的ミクログリアを平均4倍に増殖
- 下流の共培養には、STEMdiff™培地で作製した神経オルガノイドを利用可能
ミクログリア分化・成熟の流れ
hPSC由来HPC (STEMdiff™ Hematopoietic Kitで作製) をSTEMdiff™ Microglia Differentiation Mediumで24日間培養するとミクログリア前駆体を得られます。この後、ミクログリア前駆体を機能性ミクログリアへ成熟させます。
データ紹介
ミクログリアの良好な増殖、成熟表現型マーカー、および恒常性を示す形態
(A) STEMdiff™ Microglia培養系で作製したミクログリアは、4種類の細胞株において、平均で約4倍の増殖を示した。増殖倍率は培養開始から24日目の総細胞数を0日目の播種細胞数で割って算出した。
(B) 同ミクログリアは、培養開始から24日目のフローサイトメトリー解析により、CD45⁺CD11b⁺の共発現およびP2RY12⁺の発現を示した。
(C) 同ミクログリアは、小さな細胞体と分岐した突起を特徴とする正常なミクログリアの形態を示した。培養開始から12日目および24日目の画像は、再播種と回収の前に撮影した。スケールバー = 100 μm。
既報プロトコルと類似した疾患関連遺伝子の発現
hPSC由来(iMGL)および初代培養由来(MGL)のミクログリアを樹立した8つの異なる論文からバルクRNA-seqデータセットを抽出し、STEMdiff™ Microglia培養系を用いて樹立したミクログリアのデータと比較した。ヒートマップは、アルツハイマー病、パーキンソン病、およびウイルス性脳炎に関連する特定の遺伝子の絶対発現レベルを示す。差分遺伝子発現解析により、STEMdiff™ Microglia培養系で樹立したミクログリアと、他の3群との間で、遺伝子発現に有意な差が認められた。*= p<0.05(DEseq2、調整済み)。
炎症シグナルに応答したサイトカイン放出
ミクログリアをSTEMdiff™ Microglia培養系で作製し、100 ng/mLのリポ多糖(LPS)で24時間刺激した。炎症誘発性サイトカイン(TNFα、IL-6、IFN-γ、IL-1β、GM-CSF、IL-12p70、IL-2、IL-8)および抗炎症性サイトカイン(IL-10)の放出をMeso Scale Discovery(MSD)で測定した。予想通り、ミクログリアはLPS処理に応答してサイトカインを放出した。*、p ≤ 0.05; **、p ≤ 0.01; ***、p ≤ 0.001; ****、p ≤ 0.0001。
ミクログリアの貪食作用
HPCの播種から34日目に、ミクログリアによるpH感受性バイオインジケーター粒子(小さな点、250 μg/mL)の取り込みをライブイメージングで12時間測定した。時間経過に伴い小さな点の数が減少し、粒子を貪食し赤くなった細胞の数が増えて凝集した。スケールバー = 100 μm。
脳オルガノイドに取り込まれたミクログリアと、損傷時の活性化
(A) ミクログリアと脳オルガノイドの共培養10日後の代表的な免疫染色像。ミクログリア(IBA1, 緑)は、ニューロン(MAP2, マゼンタ)の間に取りこまれ、伸展した突起(矢印)のある非活性化形態を示す。
(B) 損傷を受けると、ミクログリアはアメーバ状の活性化形態になる。
詳しくは、学会発表ポスターもご覧ください:神経疾患研究モデルのためのhPSC由来ミクログリア
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