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原創：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高興向您宣布推出CryoStor®CSB——CryoStor®凍存液的基礎配方。

產品描述：

CryoStor®凍存液的基礎配方（CryoStor®CS10，CS5，CS2）

與所有CryoStor®產品的質量相同（GMP，無血清/無動物成分）

不含二甲基亞砜（DMSO）

單獨使用時不會有冷凍保護作用

與含DMSO的凍存液結合使用（例如CS10，BloodStor®55-5）

產品形式：

CryoStor® CSB優勢：

目前該領域的挑戰：敏感細胞（如CAR-T細胞）復蘇后維持它的高細胞活力/功能可能很困難。

CryoStor® CSB可以在類似凍存液的環境中對細胞進行預處理，改善凍存工作流程，并減少細胞在DMSO中的有害影響。在凍存之前，可直接將DMSO或含DMSO的凍存液添加到CSB/細胞混合物中，而無需額外的清洗步驟。在CSB中預處理敏感細胞將最大限度地減少細胞應激，這將增強細胞復蘇后的活力和功能。CSB（尤其是1L袋裝）可用于生物制劑生產的封閉式冷凍保存系統。

輝瑞公司的一項研究表明，將Pan T細胞和CAR-T細胞保存在CSB中，然后加入等體積的CS10（最終DMSO量稀釋為5%），可以增強凍存效果。鏈接：https://www.biolifesolutions.com/bio-preservation-evidence/cryopreservation/determination-optimal-formulation-car-t-cells-cryopreservation-studies-using-model-t-cells/。

重點應用方向：

生物技術/制藥研究人員從事敏感類型細胞的工作，并需要改善凍存工作流程，例如：

·細胞治療實驗室

·血庫

先進的制藥用戶可能會根據他們的專利系統，要求CSB用于細胞制造過程的其他方面。

替代產品：

自配（如生理鹽水加血清）

根據輝瑞公司的上述研究，與使用CSB相比，含有生理鹽水和人血清白蛋白的配方導致復蘇后的成活率較低。

相關產品推薦：

產品信息：

原創：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高興向您宣布推出以下新產品：

STEMdiff?小膠質細胞培養基可誘導人造血祖細胞（HPCs）生成小膠質細胞，幫助科研工作者研究小膠質細胞的功能，并在2D和3D共培養系統中建立感染和神經炎癥模型。

產品優勢：

· 兼容性 - 可與上游STEMdiff?造血祖細胞試劑盒誘導產生的HPCs兼容。

· 功能性 - 使用該試劑盒生成的小膠質細胞具有吞噬功能和對損傷的應激反應。

· 高效 - 可將80%以上的起始HPCs分化為小膠質細胞。

· 高純度 - 分化后的小膠質細胞僅有少量巨噬細胞或單核細胞污染。

· 靈活性 - 每一步分化過程中的細胞皆可凍存，培養體系可放大，實驗流程中可進行質控以及調整。

重點應用方向： 

· 神經免疫學 - 研究神經系統和免疫系統之間相互作用的實驗室。

· 神經炎癥 - 研究神經-免疫相互作用失衡而損害神經系統，或導致慢性炎癥等疾病的機制。炎癥是多種器官疾病和退化的原因，神經系統也不例外，多種神經退行性疾病都有神經炎癥的原因，例如阿爾茨海默癥和帕金森*、創傷性腦損傷、額顳葉癡呆、精神分裂癥、中風、衰老。

· 阿爾茨海默病 - 阿爾茨海默?。?/span>AD）是小膠質細胞誘導試劑盒最大的市場。其研究重點是小膠質細胞和β淀粉樣蛋白共聚體之間的關系。許多遺傳風險因子作用于小膠質細胞的特異性基因，并且有很多是作用于AD+小膠質細胞。重要的是用STEMdiff? 小膠質試劑盒生成的小膠質細胞可以吞噬β淀粉樣蛋白的肽段，顯示出與疾病相關的功能。數據將于今年在FENS上發表。

· 帕金森病 - 小膠質細胞在帕金森?。?/span>PD）患者大腦中被高度激活，針對神經炎癥的研究是一個活躍的領域。小膠質細胞對α-突觸核蛋白共聚體的反應是研究的重點。

相關產品推薦：

STEMdiff? 造血祖細胞誘導試劑盒 #05310 - 在誘導小膠質細胞之前，需要使用此試劑盒先生成造血祖細胞，這是小膠質細胞研究的第一步，然后再購買小膠質細胞試劑盒來誘導生成小膠質細胞。

STEMdiff? 腦類器官試劑盒? #08570 - 可使用STEMdiff? 小膠質試劑盒進行小膠質細胞和腦類器官的共培養。 關于共培養的技術公告正在制作中，具體實驗流程請暫時參考文獻（Abud et. al., 2017），該論文顯示了腦類器官中的小膠質細胞的分布和功能。

STEMdiff? 前腦神經元培養基 #08600 + #08605 - 研究小膠質細胞客戶會對我們的STEMdiff? 前腦神經元培養基感興趣，此試劑盒誘導產生前腦型谷氨酸能神經元的混合細胞群，受到許多神經研究者的歡迎。關于共培養的技術公告正在制作中，請參考文獻（Haenseler et. al., 2017），文章揭示了小膠質細胞-神經元共培養的優勢?？蛻艨赡苁褂米耘潴w系，但STEMdiff試劑盒使用更方便，重復性更高。

BrainPhys? #05790 - 做任何神經培養的研究人員都可能考慮從一種僅維持神經細胞生存的基礎培養基轉換成一種生理相關性更好的培養基例如BrainPhys?，BrainPhys?是一種支持神經元活動的成熟培養基。

細胞因子 - 小膠質細胞釋放多種細胞因子，并對多種細胞因子產生反應，例如IL-10、TNF-α、IL-6，且仍有一些細胞因子正在研究中。請詢問客戶可能對哪些細胞因子感興趣。 

技術資源：

神經退行性疾病模型中人多能干細胞產生小膠質細胞的研究

hPSC來源的神經細胞手冊

參考文獻：

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.  

原創：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高興向您宣布推出EasySep? Release Human CD45 Positive Selection Kit。

產品信息：

該產品適用于從人原代組織和腫瘤組織（例如腫瘤浸潤性白細胞[TIL]）的單細胞懸液或人源化小鼠的組織和異種移植腫瘤中分離CD45 +白細胞。

EasySep? Release Human CD45 Positive Selection Kit

產品規格：

產品優勢：

· 無堵塞-無柱系統消除了貴重樣品發生堵塞從而損失細胞的風險。

· 靈活性-有適用于多種樣本的方案，如人和人源化小鼠的正常組織和腫瘤組織。

· 細胞無磁珠-細胞分選后可以進一步釋放磁珠，從而得到無磁珠的陽選細胞。這些細胞可立即用于進一步的免疫細胞亞群分離，下游分析或培養。

· 快速高效-簡單一倒就能獲得白細胞的41分鐘操作方案。

磁極兼容性：

EasySep? Release Human CD45 Positive Selection Kit 與以下磁極兼容：

· “The Big Easy” EasySep? Magnet

· EasyEights? EasySep? Magnet

· EasyPlate? EasySep? Magnet

· RoboSep?-S

· RoboSep?-16 (contact RND or PSS)

目標客戶：

主要研究領域:

從人源化小鼠的腫瘤或組織中分離白細胞，以研究與免疫細胞相關的病理學，例如

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

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

· 從人原代組織或腫瘤組織中分離白細胞，以研究廣泛與免疫細胞相關的病理學，例如：

· 腫瘤 (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)

常見的下游應用包括：

· 流式檢測或分選 (免疫表型和/或亞型分選)

· RNA 測序 (包括單細胞測序如 10X Genomics)

· 細胞因子分析

· 基因組分析

· 細胞培養 (包括擴增和共培養)

相關產品推薦：

市場資源：

產品手冊: Tools for Your Immunology Brochure

科學海報: 2020 Tissue Immunity Keystone Symposium - coming soon to the website

官網數據 - 包括流式圖，多種組織的分選純度，CYTOF 和ELIspot 數據。

技術竅門: Tissue Dissociation Protocol Guide

產品價格：

原創：STEMCELL

很高興向您宣布STEMCELL TECHNOLOGIES推出的第一個腎臟產品！

產品描述

STEMdif? 腎臟類器官試劑盒是一個完整的、無血清的細胞培養基系統，支持從人多能干細胞（hPSC）在一個簡單的兩步分化方案中高效和可重復地誘導生成腎臟類器官。

這些腎臟類器官由足細胞、近端小管、遠端小管以及相關的內皮細胞和間充質組成，為發育生物學和疾病模型的研究提供了生理相關模型：

使用STEMdiff?腎臟類器官試劑盒生成的腎臟類器官可用于高通量篩選表型腎毒性化合物。

腎毒性化合物篩選：慶大霉素

STEMdif?腎臟類器官試劑盒是基于Drs. Benjamin Freedman 和 Joseph Bonventre的技術開發的。

產品規格以及目錄價

產品實驗流程

產品優勢

生理相關性。能夠產生模擬發育中腎元及相關內皮和間充質的人腎臟器官。

簡單。使用兩步培養體系和易于操作的實驗步驟，簡化培養流程。

可靠。通過優化的配方和嚴格的質量控制降低實驗批間差異。

高通量。可使用96孔板或384孔板培養腎臟類器官。

適用客戶

（1）基礎研究

·腎臟發育和功能研究

·間充質-上皮轉化

·常規或腎特異性細胞生物學

·疾病建模：多囊腎病(PKD)、髓質囊腎病(MCKD)、腎友病(NPHP)、阿爾波特綜合征和巴特綜合征

（2）轉化研究

·遺傳疾病(如PKD)的精準醫療方法

·腎毒性藥物篩選

COVID-19研究相關文獻支持

（1）非典：

·536例SARS患者中，36例（6.7%）出現急性腎功能損害。

·SARS-CoV患者中，急性腎功能損害患者的死亡率明顯高于無腎功能損害的患者（91.7%比8.8%）（P<0.0001）(Chu et al. Kidney Int 2005)

（2）腎臟中ACE2的表達和功能

·人類蛋白質圖譜數據顯示，人腎組織切片中ACE2和TMPRSS2都有表達。

·腎小管細胞表達ACE2和二肽基肽酶-4，分別被鑒定為SARS-CoV和MERS-CoV的受體。(Li W et al. Nature 2003) (Raj VS et al. Nature 2013)

·糖尿病中的蛋白尿和腎小管損傷與腎小管ACE2的下調有關 (Tikellis et al. Hypertension 2003)。進一步抑制ACE2會加重小鼠模型的腎損傷 (Soler et al. Kidney international 2007)。

·重組人ACE2可在降低血壓的同時減少腎損傷 (Oudit et al. Diabetes 2010)。

（3）hPSC誘導生成的腎臟類器官、ACE2和COVID-19研究

·hPSC誘導生成腎臟類器官的方法，是由Nuria Montserrat優化了Josef Penninger細胞雜志發表的培養方法。這些腎臟類器官表達ACE2，并且可感染SARS-CoV-2 (Monteil et al. In Press 2020)。

·STEMCELL研發中心正在進行檢測試劑盒的研發，以在基因和蛋白水平檢測STEMdif?腎臟類器官試劑盒生成的類器官中ACE2的表達及其區域特異性。

相關產品

*試劑盒與TeSR Plus的兼容性仍需測試。

原創：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高興向您宣布推出兩款新的培養基產品：

STEMdiff?前腦神經元誘導分化試劑盒（#08600）

STEMdiff?前腦神經元成熟試劑盒（#08605）

這兩款產品通過易于使用的標準化試劑盒，從神經前體細胞誘導分化至神經元。使用此系統誘導的神經元可適用于最主流的PSC-神經分化工作流程。與上一代STEMdiff?神經元分化試劑盒相比，這套產品使用更簡易，并且是以BrainPhys?為基礎培養基的成熟系統。此產品已上傳至官網，并且可訂購發貨。

產品優勢：

生理優勢：更好的和BrainPhys?神經元培養基配合使用，用于更相關和更成熟的神經元培養系統；

兼容性：更好的與STEMdiff?神經系統培養基以及TeSR?產品配套使用；

效率高：能夠分化生成≥90%的神經元，星形膠質細胞≤10%；

可重復：允許從多種iPS和ES細胞系中分化和成熟神經元；

方便：使用類胚體或單層培養的方式，都可以使用這套產品誘導分化成神經元。

STEMdiff?前腦神經元分化和成熟試劑盒是PSC-神經實驗流程的核心產品。

?首先使用STEMdiff?SMADi神經誘導試劑盒生成神經前體細胞（NPC）；

?然后使用STEMdiff?神經祖細胞培養基擴增NPC；

?使用STEMdiff?前腦神經元試劑盒將NPC最終分化為神經元。

新的STEMdiff?前腦神經元系統與上一代STEMdiff?神經元系統的區別。

?STEMdiff?前腦神經元分化試劑盒和STEMdiff?前腦神經元成熟試劑盒誘導分化神經元的流程更加靈活穩定；

?培養基的體積做了優化，增加了成熟培養基的量，以更好地適應長期成熟培養；

?新的STEMdiff?前腦神經元分化和成熟試劑盒的價格與上一代試劑盒相同；

?STEMdiff?前腦神經元分化試劑盒已從3個組分簡化為2個組分，便于儲存和使用；

?如果BrainPhys?對培養和成熟神經元如此有效，為什么STEMdiff?神經系統不使用BrainPhys?？現在是了！

?PSC誘導形成的神經元在生理活性介質（如BrainPhys?中）中成熟更快，表達更多神經疾病相關蛋白（如Tau）的成人特異性亞型（Miguel，2019）。

表1：上一代和新一代STEMdiff?神經分化和成熟系統的比較。兩代試劑盒生成相類型的前腦神經元

目標市場：

一、做以下神經生物學研究的客戶

細胞內轉運、神經發育、神經外泌體、氯菊酯轉運、神經修復、脊髓損傷。

二、做神經學疾病研究的科研客戶以及工業客戶

神經發育疾病研究室：神經退行性疾?。ǔ墒焐窠浽沁@些神經退行性疾病研究非常相關的細胞模型，新的STEMdiff?前腦神經元分化和成熟試劑盒具有很強的優勢）、老年癡呆癥、帕金森氏癥、亨廷頓癥、肌萎縮側索硬化癥（ALS）。

研究其他神經系統疾病的實驗室

自閉癥、注意力缺陷障礙、雙相情感障礙、精神分裂癥。

交叉銷售：

?mTeSR Plus?：每個STEMdiff?神經體系的銷售機會都是mTeSR?Plus機會。有許多研究神經科學的客戶使用其他的PSC維持培養基，但由于我們的PSC-神經體系產品豐富，客戶使用STEMCELL的產品進行神經分化。STEMdiff?神經系統培養基是PSC維持培養的一個很好的切入口。所有STEMdiff?神經產品均經驗證可與mTeSR?Plus協同工作。

?BrainPhys?：研究人員可能會考慮將神經基礎的培養基（僅維持神經細胞存活）轉換為一種生理條件下培養具活性神經元的培養基，如BrainPhys?，一種支持神經元活性的成熟培養基。STEMdiff?前腦神經元成熟試劑盒的基礎培養基是BrainPhys?。

?神經添加劑：SM1和N2-A或N2-B。神經元需要培養一段時間才能成熟，無論它們是原代來源還是PSC來源。SM1基于Brewer最初的B27配方，在自配培養基中可以直接替換B27。如果客戶注意到神經突觸的成熟或外觀的變化，他們應該嘗試對SM1和B27進行比較測試。N2添加劑同樣可以替換。

?STEMdiff?SMADi神經誘導培養基：客戶要進行前腦神經元分化和成熟之前，必須先使用神經誘導培養基誘導生成神經前體細胞。STEMdiff?SMADi系統是我們最受歡迎、增長最快的誘導生成神經前體細胞的試劑盒。

技術資源：

hPSC Neural Brochure

PSC Brochure

BrainPhys? Webpage

BrainPhys? Brochure

mTeSR? Plus Brochure

Neural Supplements Flyer

STEMCELL Neural Products Webpage

原創：STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高興向您宣布推出STEMdiff? 神經嵴分化試劑盒(#08610)。該試劑盒擴充了STEMCELL神經產品系列，鞏固了我們在支持hPSC向神經分化研究方向的領先地位。

優勢：

l快速：簡單的單層培養流程，僅需6天即可生成神經嵴細胞；

l高效：在已分化的細胞中，多能神經嵴細胞達70%以上；

l多能：生成的神經嵴細胞可繼續分化為周圍神經元、軟骨細胞或成骨細胞等；

l 通用：與在mTeSR?1, mTeSR? Plus, or TeSR?-E8?中維持培養的多能干細胞均可兼容。

STEMdiff神經嵴分化試劑盒可誘導人多能干細胞向神經方向分化：

l 神經嵴誘導試劑盒能生成多潛能的神經嵴細胞（NCCs） ——此類細胞具有部分中胚層特性和部分外胚層特性；

l神經嵴細胞的特征并不明顯 ——NCCs具有多分化潛能，可通過是否具備分化成下游多種類型細胞的能力來鑒定NCCs；

l 我們的產品生成的NCCs純度高于任何自配配方 ——能用于神經嵴生物學的研究；使下游分化更便捷。

多潛能神經嵴細胞可分化成以下細胞：

l感覺神經元

l施萬細胞

l腸神經元

l顱面部神經元

l黑色素細胞

l 成骨細胞

l軟骨細胞

目標客戶：

l做神經嵴研究的實驗室：使用PSC生產神經脊或做神經脊生物學研究的實驗室。包括通過干細胞研究發育生物學的實驗室。這些實驗室具有最直接的銷售機會。

l做感覺神經元和疼痛研究的實驗室：

大多數的神經元細胞系都不適合用于研究持續性疼痛的機制。目前最常用于疼痛研究的神經元細胞系是SH-SY5Y和兩個背根神經節雜交瘤細胞系（F-11 、 ND7/23）。這些細胞系都不表達TRP離子通道、鉀離子通道、電壓依賴性鈉離子通道的基因，這些離子通道在疼痛調節中都非常重要。

動物模型沒有人類相關性，對藥理學研究至關重要。雖然來自于嚙齒類動物背根神經節（DRG）的原代感覺神經元和人周圍感覺神經元不同，但兩者表達類似的離子通道基因，普遍認為這是研究周圍神經系統（PNS）持續性疼痛最合適的細胞模型。但是需要把動物殺死。

做疼痛研究或者相關受體研究的實驗室，可以先使用STEMdiff神經嵴分化試劑盒得到神經嵴細胞，再生成感覺神經元。

l其他實驗室：

先天性巨結腸病——神經嵴來源的腸神經元未正常分布，導致腸蠕動和腸動力缺失；

唇腭裂——常見顱面部發育失調 ；特雷徹·柯林斯綜合癥——顱面部發育失調的一種 ；

神經纖維瘤病I型——1/3000人患有這種神經腫瘤 ；

成神經細胞瘤——在全身和皮膚表面神經上生長的腫瘤；

黑色素瘤——神經嵴黑素細胞皮膚癌；

外周神經痛——神經嵴細胞是感覺神經元和周圍神經系統的前體。

交叉銷售機會：

lBrainPhys?：

研究人員可以考慮把基礎培養基Neurobasal，換成更好的維持神經元活性的培養基，BrainPhys?。

l神經添加劑：

SM1和N2A。無論是培養原代神經元還是從PSC誘導到神經元，在培養過程中均需添加神經添加劑。SM1優化自B27，在自配體系中可以直接替代B27。如果發現神經元成熟度或神經突觸外觀有變化，則應嘗試對SM1和B27進行一些比較測試。

lSTEMdiff?腸類器官試劑盒：

很多客戶對腸道神經元和腸類器官的共培養感興趣。STEMdiff?神經嵴分化試劑盒誘導形成的神經嵴細胞可繼續分化成腸道神經元，與STEMdiff?腸類器官試劑盒配合使用，可進行先天性巨結腸等疾病的研究。

lMesenCult?-ACF Plus：

使用MesenCult?-ACF Plus培養基培養，神經嵴細胞可傳代3次。想繼續往中胚層下游分化的客戶，需要使用MesenCult?-ACF Plus培養基來擴增神經嵴細胞。

lMesenCult?-ACF軟骨分化試劑盒、MesenCult?-ACF成骨分化試劑盒、MesenCult?-ACF成脂分化試劑盒：適用于想做這些下游分化的客戶。

資源：
hPSC-Neural Brochure (page 7)
Pain Research Forum – 關于疼痛研究的網頁信息
產品報價：

原創： STEMCELL

STEMCELL TECHNOLOGIES很高興向您宣布推出三個新的EasySep?試劑盒，這是STEMCELL在非人靈長類（NHP）的第一批成品（OTS）的細胞分選產品。 我們以前將這些分選試劑盒作為定制產品提供，現在將它們作為成品提供，為使用非人靈長類樣本的客戶提供更多的便利。

產品信息

產品描述

這些產品在不過柱的情況下，可在短短20分鐘內從新鮮或冷凍的非人靈長類的PBMC中分離出T細胞亞群。

產品規格

正裝包含1管抗體混合物和2-3管EasySep?磁珠（＃19250），正裝可處理1 x 10^9個細胞。試用裝可處理3 x 10^8個細胞。

產品優勢

快速、無柱：20至25分鐘，比Miltenyi產品快2-3倍；

簡單： 沒有上游清洗步驟，只需一個抗體混合物；

沒有生物素：與下游實驗的一致性和兼容性更高；

方便：客戶現在可以更快、更簡單的訂購這些成品試劑盒，而不需要走定制流程。

產品性能和競品情況

磁極兼容性

EasySep?非人類靈長類T、CD4+T、CD8+T細胞分選試劑盒可兼容磁極：

EasySep?磁極；

“The Big Easy”EasySep?磁極；

RoboSep?-S。

要使用EasySep?其他磁極分選非人靈長類免疫細胞，請聯系PSS

技術要點

樣本來源：在PBMC樣本上已經過優化，從以前的定制情況上看，這些試劑盒在定制時也已成功用于淋巴結和脾臟樣品。

樣本準備

對于超過 24小時的外周血樣本，在細胞分選之前需要用氯化銨裂解紅細胞；

對于凍存的PBMC，在細胞分選之前，需要對樣本進行DNAse I處理并過濾；

對于小體積樣本，建議使用標準的15 mL錐形管（＃38009），而非SepMate?，以提高PBMC的回收率；

分離PBMC時，Lymphoprep?的濃度因物種而異：

恒河猴，使用100%濃度Lymphoprep?；

食蟹猴，使用D-PBS（不含Ca ++和Mg ++）將Lymphoprep?稀釋至90％，以減少單個核細胞層的紅細胞和粒細胞污染。

流式細胞染色和設門注意事項

由于存在紅細胞殘留，因此需要使用CD45抗體（特別是克隆號D058-1283）（強烈建議）

還需要使用細胞活性染料（強烈建議）

目標市場

工業和科研在使用非人類靈長類動物模型研究的免疫學研究領域，包括：

傳染?。ɡ绨滩《?/span>/艾滋病，結核病，黃熱?。?/span>；

自身免疫性疾病，尤其是需要縱向研究的慢性疾?。ɡ缍喟l性硬化）；

移植；

免疫治療；

毒理學。

交叉銷售

市場宣傳材料和銷售支持

手冊：免疫學工具手冊；

宣傳單：非人類靈長類細胞分選；

網站：EasySep?（常規）和分選定制。

產品目錄價

原創： STEMCELL

阿爾茨海默?。?span>Alzheimer's disease，AD）是最常見的神經退行性疾病。Alzheimer's association（AAIC）的數據顯示：

l AD是美國排名第六的致死原因。

l AD患者的看護需要大量的精力，也給家庭帶來了巨大的經濟負擔。

l 2000-2017年間，死于心臟疾病的患者下降了9%，而死于AD的患者增加了145%。

l 每3個老年人中就有1個死于AD或者另外一種癡呆（dementia）。

l 2019年，AD和dementia在美國預計的花費為2900億美金，這個數字預計會在2050年到達11000億美金。

l 2019年，美國AD患者的人數在580萬，這個數字預計在2050年到達接近1400萬。

*數據來源：2019 Alzheimer's Disease Facts and Figures Report

引起AD的原因目前尚未明確，疾病發展目前認為與大腦中的Beta-Amyloid和Tau蛋白有關，近期也有研究認為大腦中的免疫細胞 - 小膠質細胞可能介導了Tau蛋白聚集。目前AD的研究工具包括原代神經元，轉基因動物模型，3D腦類器官等。

3D腦類器官

靈長類動物的大腦是高度復雜和有組織性的結果，2D的原代神經元模型包括hPSC衍生的神經元模型重現腦組織復雜結構的能力較為有限，而嚙齒類動物（包括小大鼠）與靈長類動物的大腦相比結構更加簡單（不含有OSVZ區域）。hPSC衍生的腦類器官則是一種三維（3D）體外培養系統，能夠重現人腦發育過程和發育中的人腦結構。它們提供了一種模擬人體生理環境的體外模型，專用于研究人神經系統特有的神經發育和疾病過程。

而從FAD和一些SAD病人的iPS衍生的神經元具有Tau蛋白的磷酸化水平升高和Beta-Amyloid聚集，從AD病人來源的3D腦類器官也同時具有Beta-Amyloid的聚集和類似neurofibrillary tangles的Tau磷酸化水平升高。因此，近期也有很多科學家使用3D腦類器官進行AD的相關研究。

STEMdiff?腦類器官試劑盒為無血清培養系統，用于從人ES和iPS生成腦類器官。它是基于由Madeline Lancaster和Jürgen Knoblich教授所發布的配方¹。

圖1. 使用STEMdiff?腦組織類器官試劑盒生成的腦組織類器官

（A）使用STEMdiff? 腦組織類器官試劑盒在第40天生成的整個腦組織類器官的相位對比圖。箭頭所指處為皮層類似區域。（B）免疫組化分析結果顯示這些皮層類似區域具有頂祖標志物PAX6（紅色）和神經標志物β-tubulin III（綠色）。（C-F）（B）圖框內區域的放大圖像。（C）PAX6 (紅色) / β-tubulin III (綠色)。（D） CTIP2 (紅色) / β-tubulin III (綠色)。（E）和（F）Ki-67（綠色）和核染料DAPI（藍色）共同標記的增殖中的組細胞。（F）室下區類似區域可見一個額外的Ki-67+細胞群。比例尺=（A）1 mm，（B）500 μm 和（C-F）200 μm。在培養腦類器官時，與那些未經質控的自配試劑相比，該試劑盒顯著提升了類器官（包括從難分化的細胞系）形成的效率（圖2）。

（A）圖2. 與使用未經質控的試劑所生成的腦類器官相比，使用STEMdiff?腦類器官試劑盒生成的腦類器官在質量、產量和標志物表達上的表現都更為優異。

（A）使用STEMdiff?腦類器官試劑盒生成的腦類器官，在第40天發展出厚組織樣結構，且直徑超過 1 mm。（B）使用未經質控的試劑生成的類器官在第40天并未發育出厚組織，而是形成了較大的含液胞囊。（C）RT-qPCR分析顯示，在使用STEMdiff?腦類器官試劑盒所生成的腦類器官中，神經祖細胞與成熟神經元出現上調；（D）對比之下，采用未經質控的試劑生成的類器官顯示出較差的神經元標志物表達（平均數 ± SEM，每個細胞系的n = 2；每個分析涉及6個類器官）。數據以18S/TBP為標準，并與未分化的hPSC對照組相比較。（A）和（B）的比例尺 = 1 mm

已使用腦類器官進行造模的疾病有：

l 小頭畸形²

l ZIKA病毒誘導的小頭畸形^3-6

l 可卡因的作用⁷

l 自閉癥譜系障礙/提摩西綜合癥⁸

l 阿爾茨海默病⁹

l 小膠質瘤¹⁰

^l Miller-Dieker綜合癥^11-12

如何從人多能干細胞生成腦類器官？

如何從人多能干細胞生成腦類器官的詳細操作步驟，包括類胚體的形成、神經誘導、神經上皮擴張和類器官的成熟（圖3）。

圖3. 腦類器官生成示意圖

將在mTeSR1?中維持培養的人多能干細胞（胚胎干細胞或誘導多能干細胞）使用溫和細胞解離試劑（GCDR）解離為單細胞懸液，以密度為9000細胞/孔接種至U-Bottom 96孔超低粘附培養板（Corning®）中，接種培養基為EB形成培養基 + 10 μM Rho-kinase抑制劑（ROCKi）。每隔2天更換為不含ROCKi的EB形成培養基。5天之后，將EBs轉移到含有誘導培養基的24孔超低粘附培養板（Corning®）中。對EB培養2天后，使用液體Matrigel®（減少生長因子，Corning®）包被EBs。接下來將它們轉移到經過無組織培養處理的6孔板（12-16類器官/孔）中。嵌入的類器官在擴張培養基中維持培養3天。在第10天時，將類器官轉換到成熟培養基中，然后放置在RPM為57-95的定軌搖床（Infors HT）上對其進行培養。在成熟培養基中，每3-4天進行換液。在第40天時，類器官進行RT-qPCR分析或冰凍切片后進行免疫染色。EBs形成、誘導和類器官擴張的比例尺 = 300 μm。類器官成熟的比例尺 = 1 mm。

原代神經元培養
標準化的神經元培養添加物（如Brewer's B27）包含了多種復雜的成分13-15。這些原料及相關制造過程的質量差異性都將導致該添加物的品質的變化，已有報道表明該情況會對神經元培養造成負面影響15，16。

NeuroCult? SM1（STEMCELL優化后的）是根據已發表B27配方1開發設計的，且經過優化，對于支持成熟神經元的培養具有更出色的一致性（圖4）。NeuroCult? SM1神經元培養基添加物的設計和生產均為培養出可重復的、高品質的培養物做了充足的準備。在開發過程中，我們首先對已發表的添加物進行了多因素實驗13,14，確定NeuroCult? SM1的配方和原料的精確規格。精選的原料由可靠的供應商提供，并選用適當的重組或合成原材料作為組分的替代物。隨后，建立最佳的制造工藝來生產這些多組分添加物。

圖4. 使用SM1培養體系培養的大鼠原代神經元具有突觸前和突觸后標志物的表達

在SM1培養體系中培養的E18大鼠原代皮層神經元。在培養第21天，神經元表型成熟，具有廣泛的樹突棘表達和樹突前標志物synapsin（A，C；綠色）和樹突后標志物PSD-95（A，B；紅色）的表達和分布。Synapsin集中在神經元胞體和軸突上分散的小突分布，軸突由MAP2（A，D；藍色）標記。

與競品（添加有B27的Neurobasal^®）相比，SM1培養系統中具有更多β-微管蛋白III陽性表達的神經元，細胞活力顯著提升（圖5），并且SM1批次間的穩定性要更好。另外，我們發現神經元在添加有SM1的培養基中具有更多的神經突生長/分支，以及正常的電生理特征（實驗數據未顯示）。

圖5. SM1培養體系可大大提高細胞存活率

（A）在SM1培養體系或競品體系（添加有B27的Neurobasal^®）中培養21天的E18大鼠原代皮層神經元。在SM1體系中培養的神經元數量顯著性高于競品體系（n=4；mean ± 95% CI；*p < 0.05)。（B）在添加有SM1或B27類似競品（競品1，2，3）的Neurobasal^®中培養21天的E18大鼠原代皮層神經元。使用SM1培養的神經元數量與競品相當，但批次間的穩定性較高。

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Do your neurons fire together?

圖6. 在BrainPhys?完全培養基（BP）、Neurobasal®完全培養基（NB）、突觸抑制劑（BP+抑制劑）和咖啡因（BP+咖啡因）條件下培養的神經元的平均連接率。

n=3（每個條件下進行了3次獨立的細胞實驗）；one-way ANOVA，F(3,8) = 854，P<0.0001，使用Tukey's multiple comparisons檢驗：ns=不顯著，????P < 0.0001。圖片引用自Saber WA et al. (2018) All-Optical Assay to Study Biological Neural Networks. Front. Neurosci. 12:451. doi: 10.3389/fnins.2018.00451的圖4D。遵循CC BY 4.0. Copyright © 2018 Afshar Saber, Gasparoli, Dirks, Gunn-Moore and Antkowiak。

參考文獻

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