细胞中发现的及波形蛋白，以及常在人类神经上皮细胞中表达的微管相关蛋白呈阳性反应。同时，NTERA-2细胞也在细胞质内积累着糖原。当NTERA-2细胞暴露于视黄酸时，会发生细胞分化并失去SSEA-3的表达，而分化是通过 （一种不对称的细胞分裂）产生了神经元。这些细胞形成相互连接的轴突网络，并且表达（一种神经前体标志物）、受体和蛋白。暴露于视黄酸的10-14天后，NTERA-2细胞开始呈现神经元的形态特征，例如圆形的胞体。NTERA-2细胞也可以产生少量的寡突胶质细胞型细胞，但是不能分化为星形胶质细胞。