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2021/03/12

神経研究に役立つ情報、すべてまとめました！（STEMCELL Technologies社）

用途別細胞培養

神経細胞の培養に役立つSTEMCELL Technologies社製品を中心に、神経科学の研究におすすめの情報をまとめてお届けするポータルサイトです。

神経疾患モデル
神経オルガノイド
ES/iPS細胞からの神経分化
プライマリー神経培養
神経幹細胞
神経研究ワークフロー
関連情報
関連製品

神経疾患モデル

キーワード

てんかん、小頭症、ジカ熱、MEA（微小電極アレイ）、電気生理、創薬、毒性、iPS細胞由来神経

概要

ヒトiPS細胞由来ニューロンと大脳オルガノイドによる神経疾患モデルとは？
　ヒトES/iPS細胞からのニューロン・グリア分化、iPS細胞由来ニューロンや神経オルガノイドによるヒト神経疾患モデルについて紹介。

研究事例

「XCell Neuronを用いたMEA計測」- Veritas Science Letter
　鈴木郁郎先生（東北工業大）に執筆いただいた、ヒトiPS由来神経細胞を用いた毒性・安全性評価法、および創薬スクリーニングへの応用に関するアプリケーション紹介。無血清培地としてBrainPhysにNeuroCult SM1 supplementを添加したものを用いている。

「大脳皮質オルガノイドにおける痙攣陽性化合物および抗てんかん薬の応答」　研究者の声【27】
　鈴木郁郎先生（東北工業大）に執筆いただいた、脳オルガノイドの電気活動を指標とした痙攣毒性評価および薬効評価に関するアプリケーション紹介。脳オルガノイド形成にSTEMdiff Cerebral Organoid Kitを用いている。

「疾患患者由来iPS細胞を用いた神経疾患の病態解析と治療」　研究者の声【15】
　慶應義塾大学医学部の生理学研究室では、患者の血液細胞由来iPS細胞を活用することで神経疾患の表現型解析や治療候補の開発に成功。血液からの効率的なiPS細胞樹立のために、Dynabeads Human T-Activator CD3/CD28を用いている。

「中枢神経への免疫細胞浸潤研究に有用なiPS細胞由来血液脳関門構成内皮細胞の分化誘導」　研究者の声【37】
　山口大学医学部の神経・筋難病治療学講座では、iPS細胞由来血液脳関門（blood-brain barrier: BBB）構成内皮細胞の分化誘導方法の開発に成功。中枢神経内の恒常性を維持し、神経細胞を正常に保つために必要なBBB機能の解析、破綻機序の解明、およびBBBを標的とする新たな治療戦略開発につながる。

動画・ウェビナー

Modeling Genetic Epilepsies with Induced Pluripotent Stem Cells
　Dr. Andrew Tidballは、遺伝性てんかん患者由来iPS細胞を用いた疾患モデル系と、ゲノム編集技術によって神経細胞の機能を解析している。てんかんモデルにおけるiPS細胞の利用、異なるモデル系の開発方法、およびモデル系の長所と短所を解説する。

BrainPhys™ Medium Supports the Physiological Activity of Neuronal Tissue in vitro
　なぜ活性の高い神経細胞の培養が重要なのか？Dr. Cedric Bardyが神経培養用基礎培地「BrainPhys」を開発した理由と使用方法を解説する。BrainPhysは脳の生理的条件を再現し、プライマリー神経細胞およびES/iPS由来神経細胞の成熟をサポートする。

製品紹介

「BrainPhys」活性のある神経を培養するために

NeuroCult SM1 Supplement：神経培養用無血清サプリメント

学術ポスター

幹細胞におけるCRISPR-Cas9ゲノム編集、および脳オルガノイドの形成（小頭症モデル）

BrainPhys：神経シナプス活性のサポートに最適化された培地

BrainPhysは神経細胞の長期培養における電気的活性をサポート

NeuroCult SM1添加培地で21日間培養したラット皮質神経細胞は、細胞数、神経突起伸長・分枝が有意に上昇

神経オルガノイド

キーワード

大脳オルガノイド、前脳オルガノイド、脈絡叢オルガノイド、3Dミニ脳、ヒト化モデル、無血清培養、小頭症、ジカ熱、自閉症、アルツハイマー病

概要

ヒトにおける脳の可能性と機能を完全に理解することは神経生物学者の夢である。研究に使う脳組織をヒトから得るのは難しく、伝統的にげっ歯類などの動物が神経科学のモデルとして用いられてきた。しかし、げっ歯類はヒトの脳とは構造や発生がかなり異なるため、ヒト疾患の病理を表さない可能性がある。現在ではヒトiPS由来神経の作製が容易になり、疾患特異的iPS由来神経を用いた研究が、動物モデルと臨床の橋渡しとなりつつある。
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記事

幹細胞におけるCRISPR-Cas9ゲノム編集、および脳オルガノイドの形成（小頭症モデル）

海外でのオルガノイド研究例　毒性試験・3D疾患モデルなど【E-Learning】

大脳オルガノイドの開発者インタビュー：Dr. Madeline Lancaster (MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, UK)
　きっかけは2次元のneural rosetteを作ろうと試みていた時だった。なぜか培養皿に接着せず3次元の細胞塊ができてしまった！
大脳オルガノイドの第一人者が、その発見の経緯や研究に与えるインパクト、課題について語る。

文献

神経オルガノイド　主要文献リスト
　前脳、下垂体、視床下部、小脳、網膜、ジカウイルス、自閉症など。日本人研究者の論文も多数掲載。

動画・ウェビナー

Brains in a Dish: Using Cerebral Organoids to Study Human Brain Development and Disease
　ミニ脳とは何か？神経研究にどのように利用するのか？Dr. Oliver Wüseke (Knoblich Lab, IMBA Vienna) が大脳オルガノイドの概要を解説し、神経の発生と疾患の研究に利用され始めた大脳オルガノイドに関連する、さまざまな技術と結果を紹介する。

Madeline Lancaster on Brain Organoids: Modeling Human Brain Development in a Dish
　大脳オルガノイドに技術革新を起こしたDr. Madeline Lancasterが、最新の研究成果と神経研究における異なる3Dモデル系との比較を解説する。Lancaster研究室では大脳オルガノイドを用いたヒト脳の発生の研究を行っており、ヒトと他の哺乳類との脳発生の基本的な相違や、神経発達疾患のメカニズムの解明を目指している。

その他の、オルガノイドに関するウェビナーやインタビューはこちら
海外でのオルガノイド研究例　毒性試験・3D疾患モデルなど【E-Learning】

ES/iPS細胞からの神経分化

キーワード

中枢神経系（CNS）誘導、SMAD阻害、モノレイヤー培養、EB培養、無血清培養、分化解析、ライブイメージング、神経堤、末梢感覚ニューロン、運動ニューロン、グリア、共培養

動画・ウェビナー

STEMdiff™ Neural System for hPSC-Based Neurological Modeling
　STEMdiff Neural Systemは、ヒトES/iPS細胞由来神経細胞の研究をどのようにサポートするか？

hPSC-Derived Neural Crest: Induction and Axial Patterning
　Dr. James Hackland（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）が、in vitroでの神経堤誘導の複雑さと、脊椎動物の体内に存在する多種多様な神経堤誘導体を生成するためのhPSC由来神経堤の軸方向パターン形成における進歩について解説する。

製品紹介

iPSC由来神経前駆細胞
中枢神経系分化の起点に　ヒトiPSC由来神経前駆細胞

神経前駆細胞の分化
ヒトES/iPS細胞から効率よく神経誘導「STEMdiff SMADi Neural Induction Kit」

前脳型ニューロンの分化
グルタミン酸作動性およびGABA作動性ニューロンへの分化・成熟に使用できます：
STEMdiff Forebrain Neuron Differentiation Kit
STEMdiff Forebrain Neuron Maturation Kit

中脳型ニューロンの分化
ドーパミン作動性ニューロンへの分化・成熟に使用できます：
STEMdiff Midbrain Neuron Differentiation Kit
STEMdiff Midbrain Neuron Maturation Kit

アストロサイトの分化
星状細胞への分化・成熟に使用できます：
STEMdiff Astrocyte Differentiation Kit
STEMdiff Astrocyte Maturation Kit

ミクログリアの分化
造血前駆細胞からミクログリアへの分化・成熟に使用できます：
STEMdiff Microglia Differentiation Kit
STEMdiff Microglia Maturation Kit

神経堤細胞の分化
ヒト多能性幹細胞から神経堤細胞へ効率的に誘導「STEMdiff Neural Crest Differentiation Kit」

感覚ニューロンの分化
痛みの研究に有用なヒト感覚ニューロンの作製（STEMdiff Sensory Neuron）

運動ニューロンの分化
神経変性・神経筋疾患モデルに　ヒト運動ニューロンの作製（STEMdiff Motor Neuron）

各種細胞の分化（汎用）
BrainPhys、NeuroCult SM1などの汎用性分化向け製品をもちいて、各種細胞への分化および成熟ワークフローをカスタマイズできます。

ニューロンのライブイメージング
イメージングアプリケーションに最適な神経細胞用培地：
BrainPhys Imaging Optimized Medium

学術ポスター

STEMdiff Neural Induction Mediumを用いてEB法とモノレイヤー法で神経前駆細胞を誘導

hPSC由来ミクログリアの神経疾患モデルとしての利用

ヒト多能性幹細胞から感覚ニューロンへの効率的な分化

実験に役立つコツ

単層培養によるヒト多能性幹細胞(hPSC)からの神経系誘導

前脳型ニューロンとアストロサイトの共培養プロトコール

前脳型ニューロンとミクログリアの共培養プロトコール（STEMCELL Technologies社ウェブサイト）

前脳型ニューロン、アストロサイト、ミクログリアの３種共培養プロトコール（STEMCELL Technologies社ウェブサイト）

プライマリー神経培養

キーワード

初代ニューロン、長期培養、成熟、神経突起、ヒト、マウス、ラット、機能解析、ライブイメージング

研究事例

ラット初代培養皮質神経細胞の神経活動及び薬物応答性に与える培地条件の検討　研究者の声【29】
　エーザイ株式会社の方々に執筆いただいた、初代培養神経細胞の電気活動を指標とした痙攣毒性評価に関するアプリケーション紹介。
初代培養神経細胞での MEA試験にBrainPhys Primary Neuron Kitを用いている。

動画・ウェビナー

BrainPhys：新しい神経培養の方法

製品紹介

無血清基礎培地
「BrainPhys」活性のある神経を培養するために
 「BrainPhys」脳の生理条件を再現！神経生理学研究用無血清培地
　Dr. Cedric BardyとDr. Fred H. Gageの報告に基づいた脳の生理条件を再現した無血清培地「BrainPhys」は、プライマリーニューロンおよびヒト多能性幹細胞（ES/iPS細胞）由来ニューロンの培養に最適。SM1 Supplement（後述）を併用して、神経細胞の長期培養を実現。

BrainPhys Imaging Optimized Medium
　ニューロンのライブイメージングに最適化された基礎培地。

無血清サプリメント
NeuroCult SM1 Neuronal Supplement：神経培養用無血清サプリメント
　B27の組成をもとに改良されたSM1 Supplementは、神経成熟や長期培養でお困りの方に特におすすめ。
　国内ユーザーの声：　
　「ラット海馬神経細胞を他社サプリメントで培養した際、ガラス底ディッシュでは成熟完了する14日目まで維持できませんでした。サプリメントをSM1に変更しただけで問題が解決し、神経細胞を良好な状態で観察できるようになりました。」（K大学　S様）

解析用試薬
神経細胞を生きたまま標識できる蛍光プローブ　NeuroFluor NeuO
　成熟した神経細胞を標識するNeuOは、プライマリーニューロンだけでなく、ES/iPS細胞からの神経誘導・分化の確認にもおすすめ。