이식 전, 신경 전구세포(neural progenitor cells, NPCs)에 대한 안전성과 효능의 전임상 연구가 필요하다. 따라서 돼지와 같은 대형 동물 모델에서 신경세포 분화를 위한 효율적인 in vitro 플랫폼을 구축하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 돼지 유도만능줄기세포(porcine-induced pluripotent stem cells, iPSCs)를 고세포 밀도로 신경 유도 배지에 파종하였으며, 이 배지는 이중 Sma- 및 Mad 관련 단백질(SMAD) 억제제(dual Sma- and Mad-related protein, SMAD inhibitors)로서 TGF-β 억제제와 BMP4 억제제를 포함하였다. dSMADi에서 유래한 NPCs는 PLAG1, NESTIN 및 VIMENTIN과 같은 NPC 표지자를 나타냈고, 대조군에 비해 Sox1의 mRNA 발현이 더 높았다. HOXB4의 mRNA 발현은 레티노산(retinoic acid) 처리군에서 유의하게 증가하는 것으로 확인되었다. in vitro에서 증식한 NPCs는 신경세포 및 교세포로의 추가 분화가 가능한 신경구(neurospheres)를 생성하였다. 상해 관련 사이토카인을 포함하는 glioblastoma 배양액을 이용하여 처리한 돼지 iPSC-NPCs는 in vitro에서 잘 생존하였고, 표준 대조 배양액에 비해 더 높은 수준의 신경세포 표지자 발현을 보였다. 종합적으로, 본 연구는 돼지 iPSCs를 NPCs로의 신경 계통 특이적 분화(neural commitment) 생산하기 위한 효율적인 방법을 개발하였다.

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