Neurological disorders are considered one of the greatest burdens to global public health and a leading cause of death. Stem cell therapies hold great promise for the cure of neurological disorders, as stem cells can serve as cell replacement, while also secreting factors to enhance endogenous tissue regeneration. Adult human multipotent stem cells (MSCs) reside on blood vessels, and therefore can be found in many tissues throughout the body, including palatine tonsils. Several studies have reported the capacity of MSCs to differentiate into, among other cell types, the neuronal lineage. However, unlike the case with embryonic stem cells, it is unclear whether MSCs can develop into mature neurons. Human tonsillar MSCs (T-MSCs) were isolated from a small, 0.6-g sample, of tonsillar biopsies with high viability and yield as we recently reported. Then, these cells were differentiated by a rapid, multi-stage procedure, into committed, post-mitotic, neuron-like cells using defined conditions. Here we describe for the first time the derivation and differentiation of tonsillar biopsy-derived MSCs (T-MSCs), by a rapid, multi-step protocol, into post-mitotic, neuron-like cells using defined conditions without genetic manipulation. We characterized our T-MSC-derived neuronal cells and demonstrate their robust differentiation in vitro. Our procedure leads to a rapid neuronal lineage commitment and loss of stemness markers, as early as three days following neurogenic differentiation. Our studies identify biopsy-derived T-MSCs as a potential source for generating neuron-like cells which may have potential use for in vitro modeling of neurodegenerative diseases or cell replacement therapies.

中文翻译：

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扁桃体活检来源的干细胞直接分化为神经元谱系

神经系统疾病被认为是全球公共卫生的最大负担之一，也是导致死亡的主要原因之一。干细胞疗法对治愈神经系统疾病有很大的希望，因为干细胞可以作为细胞替代品，同时还可以分泌因子来增强内源性组织再生。成人多能干细胞 (MSC) 存在于血管上，因此可以在全身的许多组织中找到，包括腭扁桃体。一些研究报告了 MSCs 分化成神经元谱系等细胞类型的能力。然而，与胚胎干细胞的情况不同，MSCs 是否可以发育成成熟的神经元尚不清楚。正如我们最近报道的那样，人扁桃体 MSCs (T-MSCs) 是从一小份 0.6 克的扁桃体活检样本中分离出来的，具有高存活率和产量。然后，这些细胞通过快速、多阶段的程序在特定条件下分化为定型的、有丝分裂后的神经元样细胞。在这里，我们首次描述了扁桃体活检衍生的 MSCs (T-MSCs) 的推导和分化，通过快速、多步骤的协议，使用没有基因操作的定义条件，进入有丝分裂后的神经元样细胞。我们对 T-MSC 衍生的神经元细胞进行了表征，并证明了它们在体外的稳健分化。早在神经源性分化后三天，我们的程序就会导致快速的神经元谱系定型和干性标记物的丢失。我们的研究将活检衍生的 T-MSCs 确定为产生神经元样细胞的潜在来源，这些细胞可能具有用于神经退行性疾病或细胞替代疗法的体外建模的潜在用途。这些细胞通过快速、多阶段的程序在特定条件下分化为定型的、有丝分裂后的神经元样细胞。在这里，我们首次描述了扁桃体活检衍生的 MSCs (T-MSCs) 的推导和分化，通过快速、多步骤的协议，使用没有基因操作的定义条件，进入有丝分裂后的神经元样细胞。我们对 T-MSC 衍生的神经元细胞进行了表征，并证明了它们在体外的稳健分化。早在神经源性分化后三天，我们的程序就会导致快速的神经元谱系定型和干性标记物的丢失。我们的研究将活检衍生的 T-MSCs 确定为产生神经元样细胞的潜在来源，这些细胞可能具有用于神经退行性疾病或细胞替代疗法的体外建模的潜在用途。这些细胞通过快速、多阶段的程序在特定条件下分化为定型的、有丝分裂后的神经元样细胞。在这里，我们首次描述了扁桃体活检衍生的 MSCs (T-MSCs) 的推导和分化，通过快速、多步骤的协议，使用没有基因操作的定义条件，进入有丝分裂后的神经元样细胞。我们对 T-MSC 衍生的神经元细胞进行了表征，并证明了它们在体外的稳健分化。早在神经源性分化后三天，我们的程序就会导致快速的神经元谱系定型和干性标记物的丢失。我们的研究将活检衍生的 T-MSCs 确定为产生神经元样细胞的潜在来源，这些细胞可能具有用于神经退行性疾病或细胞替代疗法的体外建模的潜在用途。