Humana pluripotenta stamceller (hPSCs) tillhandahålla en plattform för att efterlikna normal differentiering i en skalbar mode för sjukdom modellering, drug screening och cellersättningsterapi ^1-6. Av särskilt intresse, hPSCs öppnar vägar för att studera svåra att isolera eller sällsynta / gående celltyper där patientprover är knappa. Vidare inducerade pluripotenta stamceller (iPSCs) göra det möjligt för forskare att studera utveckling och sjukdom modellering i en patient specifikt sätt att riva unika mekanismer ^1,2,7-11. Det tidigare publicerade protokoll för differentiering av melanocyter från hPSCs kräver upp till 6 veckor av differentieringar och involverar odling av celler med konditionerat medium från L-Wnt3a cellerna ^12. Protokollet först presenterades av Mica et al. Och beskrivs här producerar pigmenterade celler i tre veckor och tar bort den tvetydighet och inkonsekvenser i samband med konditionerat medium.

melanocyter are härrör från neural crest, en vandrande population av celler som är unika för ryggradsdjur. Neurallisten definieras under gastrulation och representerar en population av celler vid kanten av det neurala plattan, som gränsar mellan neurala och icke-neurala ektoderm. Under neurulation, utvecklas nervvävnad från ett neuralt platta för att bilda neurala veck, som konvergerar vid ryggens mittlinje resulterar i neuralröret ^13,14.

Neurallisten celler ta sig ur takplåten av neuralröret, mittemot notochord, och genomgår en epitelial till mesenkymala övergång innan den vandrar bort för att ge upphov till en mångskiftande population av differentierade celler. Öden de crest celler definieras delvis av den anatomiska lokaliseringen av takplåten längs kroppsaxeln hos embryot. Neurallisten cellderivat inkluderar härstamningar som är karakteristiska för både mesoderm (glatta muskelceller, osteoblaster, adipocyter, kondrocyter) och ektoderm celler (melanocyter, Schwann calnar, neuroner) ^14. Neurallisten stamceller uppreglera transkriptionsfaktom SOX10 och kan isoleras genom fluorescensaktiverad cellsortering med antikroppar mot p75 och HNK1.

Neurallisten celler ödesbestämd att bli melanocyter passera genom en melanoblast scen och uppreglera KIT och MITF (mikroftalmi-associerad transkriptionsfaktor) ^6,21 MITF är en mästare regulator av melanocyt utveckling och är en transkriptionsfaktor som ansvarar för att kontrollera en stor del av melanocyt utveckling ^{22- 24.} Mänskliga melanoblasts migrera till basalskiktet av epidermis där de bor antingen i håret bula eller omgiven av keratinocyter i epidermis (som bildar pigmente enheter) för att tjäna som föregångare till den mogna, pigmenterade melanocyter. Differentieringen och mognad av melanoblasts i pigmenterade melanocyter sker samtidigt med koloniseringen av hårsäcken och uttryck av melanin produktionskedja (TYRP1, TYR, OCA2 ochPMEL) ^25,26.

Isolera humana melanocyter och melanoblasts från patienter är dyrt, svårt och begränsande i kvantitet. Detta protokoll gör det möjligt för forskare att skilja hPSCs (inducerad eller embryonala) i melanocyter eller melanocytstimulerande prekursorer i en väl definierad, snabb, reproducerbar, skalbar och billig metod utan cellsortering. Protokollet användes tidigare för att identifiera sjukdomsspecifika brister när differentiera iPSCs från patienter med pigmentstörningar.