Humane pluripotente stamceller (hPSCs) skabe en platform til at efterligne normal differentiering i en skalerbar mode for sygdom modellering, narkotika screening, og celle udskiftning behandlingsformer ^1-6. Af særlig interesse, hPSCs åbner muligheder for at studere vanskeligt at isolere eller sjældne / forbigående celletyper hvor patientprøver er knappe. Endvidere inducerede pluripotente stamceller (iPSCs) gøre det muligt for forskerne at studere udviklingen og sygdom modellering i en patient specifik måde at optrævle unikke mekanismer ^1,2,7-11. Den tidligere offentliggjort protokol til differentiering af melanocytter fra hPSCs kræver op til 6 ugers opdelinger og involverer dyrkning af celler med konditioneret medium fra L-Wnt3a celler ^12. Protokollen først præsenteret af Mica et al. Og beskrevet her producerer pigmenterede celler i tre uger, og fjerner den uklarhed og uoverensstemmelser i forbindelse med konditioneret medium.

melanocytter are afledt af crista neuralis, en vandrende population af celler unikke for hvirveldyr. Den neurale crest er defineret under gastrulation og repræsenterer en population af celler på kanten af ​​det neurale plade, der grænser mellem neurale og ikke-neurale ektoderm. Under neurulation, nervevævet udvikler sig fra et neuralt plade til dannelse af neurale folder, der løber sammen i den dorsale midtlinje resulterer i neuralrøret ^13,14.

Crista neuralis celler forlader toppladen af ​​det neurale rør, overfor rygstrengen, og undergår en epitelial til mesenkymale overgang før strømme væk for at give anledning til en forskelligartet population af differentierede celler. Skæbner de kamceller er defineret delvist af den anatomiske placering af tagpladen langs legemet akse af embryonet. Neuralkam cellederivater omfatter slægter karakteristiske for både mesoderm (glatte muskelceller, osteoblaster, adipocytter, chondrocytter) og ektoderm celler (melanocytter, Schwann calen, neuroner) ^14. Neurale crest stamceller opregulerer transskriptionsfaktoren SOX10 og kan isoleres ved fluorescensaktiveret cellesortering med antistoffer til p75 og HNK1.

De neurale kamceller skæbnesvangre at blive melanocytter passere gennem en melanoblast scene og opregulere KIT og MITF (mikroftalmia-associeret transkriptionsfaktor) ^6,21 MITF er en master regulator af melanocyt udvikling og er en transkriptionsfaktor ansvarlig for kontrollen meget af melanocyt udvikling ^{22- 24.} Humane melanoblasts migrere til det basale lag af epidermis, hvor de bor enten i håret bule eller omgivet af keratinocytter i epidermis (dannende pigmentering enheder) til at tjene som forløbere for de modne, pigmenterede melanocytter. Differentieringen og modning af melanoblasts i pigmenterede melanocytter sker samtidig med kolonisering af hår pære og udtryk for melanin produktionen vejen (TYRP1, TYR, OCA2 ogPmel) ^25,26.

Isolering humane melanocytter og melanoblasts fra patienter er dyrt, vanskeligt og begrænsende mængde. Denne protokol giver forskerne til at differentiere hPSCs (induceret eller embryonale) i melanocytter eller melanocyt forstadier i et veldefineret, hurtig, reproducerbar, skalerbar og billig metode uden celle sortering. Protokollen blev brugt tidligere til at identificere sygdomsspecifikke defekter når differentiere iPSCs fra patienter med pigmentering lidelser.