表型筛选需要数量充足、状态可控的细胞
神经保护药物的表型筛选，既需要足量细胞，也需要相对稳定的细胞组成。成熟神经元难以继续扩增，若每批分化的效率和细胞类型变化过大，筛选结果也可能受到细胞来源和分化状态的影响。德国马克斯·普朗克分子生物医学研究所（Max Planck Institute for Molecular Biomedicine）等团队在 2013 年的 PLOS ONE 论文中，针对这一细胞供应问题评价了一类可扩增的人源神经祖细胞。
研究将其称为小分子条件维持的神经祖细胞（small molecule neural precursor cells，smNPC）。细胞可由人胚胎干细胞或人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）衍生，在扩增阶段依靠小分子信号调节维持。评价重点是长期扩增、细胞身份、分化范围，以及产生的神经元是否具有可测功能。
该研究评价的是用于后续筛选的细胞模型，未开展候选药物库筛选。疾病来源神经元的应激反应用于检查模型能否呈现疾病相关差异。
长期扩增保留神经身份，分化范围也有边界
研究报告细胞可扩增超过 150 次群体倍增，并保持二倍体核型；不同传代阶段和不同多能干细胞来源的培养物，倍增时间约为 1 天。神经祖细胞相关标志在约第 5 代后趋于稳定，而多能性和若干非神经谱系标志在第 4–5 代后不再检出。
细胞群具有多种分化能力。由同一人胚胎干细胞来源培养物取得的 3 条克隆细胞系，均可形成中脑多巴胺能神经元、运动神经元和外周神经元，也能产生表达星形胶质及少突胶质标志的细胞。这使平台可以支持多种细胞类型的疾病表型研究。
在本研究测试的信号条件下，细胞未被诱导表达前脑标志 FOXG1；其表达和分化能力更接近神经管较尾侧及神经嵴相关谱系。作者指出，由于当时缺少直接表达比较，这些体外细胞与胚胎中具体细胞群的对应关系尚未确定。
分化比例和电活动分别评价神经元状态
在 3 个不同多能干细胞来源的培养物中，中脑多巴胺能神经元的生成比例最高约占总细胞的 35%、神经元的 70%。图 4 的标志基因分析来自 3 次实验，细胞系间分化效率图的误差条来自 2 份独立培养物。
运动神经元分化中，约 50% 的细胞表达相应身份标志，并检测到与运动神经元一致的多种蛋白及转录变化。
膜片钳进一步检查中脑多巴胺能神经元的电活动。12 个细胞的自发动作电位频率平均为 1.00±0.28 Hz，最高可达 2.1 Hz。另一项突触后电流分析涵盖 7 个细胞、360 个事件，平均峰值幅度为 21.18±2.47 pA。
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患者来源神经元呈现疾病相关的应激差异
研究还比较了携带 LRRK2 G2019S 变异的 2 位帕金森病患者来源的 iPSC 细胞系，以及 2 株来自年龄、性别匹配健康供者的对照细胞系。在撤去标准培养体系中的抗氧化支持和神经营养因子后，患者来源的中脑多巴胺能神经元表现出较高的凋亡相关信号，评价采用酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase，TH）与裂解型 caspase-3 双阳性细胞。
研究还用 6-羟基多巴胺（6-hydroxydopamine，6-OHDA）和鱼藤酮增加细胞应激。两类处理均提高多巴胺能神经元的凋亡相关指标，携带 LRRK2 G2019S 变异的细胞反应更明显。在各应激条件下，裂解型 caspase-3 阳性细胞中超过 80% 同时表达 TH，提示凋亡主要集中于多巴胺能神经元。