Menschlichen pluripotenten Stammzellen (PSCs), einschließlich der beiden humanen embryonalen Stammzellen (hES) und induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS), haben die Fähigkeit, jeden Zelltyp des Körpers, einschließlich Neuronen ^1-3 generieren. Gerichteten Differenzierung verschiedener neuronaler Subtypen aus humanen PSCs hält den Schlüssel für die Anwendung dieser Zellen in der regenerativen Medizin. Die Erzeugung von funktionellen neuronalen Subtypen während der Entwicklung ist ein komplexer Prozess, der die Induktion der neuronale Linie, die Spezifikation des regionalen Progenitoren entlang der rostro-kaudalen Achse und die Differenzierung von post-mitotischen Neuronen Typen aus den regionalen Progenitoren ^4,5. Beginnend im Jahr 2001 wurden mehrere Systeme eingerichtet, um neuronale Linie von hES-Zellen, die eine Plattform zur Verfügung gestellt haben für die nachfolgende Generation von neuronalen Subtypen ^6,7 generieren. Basierend auf Entwicklungsprinzipien, mehrere Neuronen-Typen wie spinalen motorischen Neuronen ^8-12, Mittelhirn dopaminerge Neuronen ^13-15, und neuronale Zellen der Netzhaut ^16,17 wurden effizient von Mensch PSCs angegeben. Dies wurde durch die Anwendung kritischen Morphogene, die wichtig sind für die Spezifikation von diesen Neuronen-Typen während in vivo Entwicklung getan. Andere Protokolle sind auch entwickelt worden, um die Differenzierung zu Neuronen hESCs Verwendung von entweder ^{18 bis 20} zusätzliche Faktoren wie kleine Moleküle oder durch Co-Kultivierung mit anderen Zelltypen, um Differenzierung fördern ²¹ fördern.

Die menschlichen Neokortex ist hoch entwickelt und enthält viele Zelltypen, einschließlich glutamatergen Neuronen, die eine wichtige Rolle beim Lernen, Gedächtnis und kognitive Funktion ^22,23 spielen. Der erste Schritt beim Erzeugen glutamatergen Neuronen in Kultur zu telencephalen Vorläuferzellen angeben. Yoshiki Sasai der Gruppe erstmals über die gerichtete Differenzierung von Vorläufern von Maus telencephalen WSR (mESCs) unter Verwendung eines serumfreien suspension Kultur in Gegenwart DKK1 (was hemmt Wnt-Signalisierung) sowie LeftyA (die Signalisierung hemmt nodalen) ^24. Anschließend wurden mehrere Gruppen einschließlich Siemens auch die Spezifikation telencephalen Vorstufen aus menschlichem PSCs in serumfreiem Medium ^25-27 berichtet. Die Erzeugung von telencephalen Vorstufen aus menschlichem PSCs erfordert nicht die Verwendung von exogenen Morphogene und die Effizienz bei der Erzeugung dieser Vorstufen ist viel höher als die aus mESCs ^26,27. Hier hat sich ein chemisch definiertes System zur Induktion neuronalen die gut an Zhangs Gruppe ⁷ wurde festgestellt, beschrieben worden. Ohne den Zusatz von exogenen caudalizing Faktoren, dieses Protokoll effizient generiert telencephalen Vorstufen aus menschlichen PSCs ^27. Diese Vorläuferzellen können dann in dorsalen oder ventralen Vorläuferzellen durch die Regelung der Signalisierung von Wnt-und Sonic-Hedgehog (SHH) unterschieden werden. Die dorsalen Vorläuferzellen können weiter in glutamatergen Neuronen e unterscheidenfficiently ^27. Zusätzlich dieses Protokoll funktioniert auch gut für die Erzeugung von glutamatergen Neuronen aus menschlichem IPSCs ^28, die zur Erzeugung von patientenspezifischer Neuronen, die verwendet werden, um den Wirkungsmechanismus sowie mögliche Therapien für eine große Reihe von Krankheiten zu erforschen ueber ermöglicht . Außerdem ist unser System bietet auch eine Plattform für die Entwicklung und Spezifikation der verschiedenen neuronalen Typen im Telencephalon erkunden.