导读
杜氏肌营养不良(DuchenneMuscularDystrophy,DMD)是一种X染色体隐性遗传疾病,主要发生于男孩。据统计,全球平均每个新生男婴中就有一人罹患此病。患者在学龄前就会因骨骼肌不断退化出现肌无力或萎缩,导致行走不便。大概在7-12岁时,会彻底丧失行走能力,通常到20多岁就会因为心肌、肺肌无力而死亡。该病仍然是目前医学界无法治愈的疾病之一。
DMD主要是由DYSTROPHIN基因突变引起,在该基因中目前已发现超过种序列变异。尽管已经有一些DMD的动物模型,但是仍然没有患者特异性DYSTROPHIN基因突变的人类细胞模型。近期国际知名期刊CellReports报道了来自美国巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学InstituteforCellEngineering的GabsangLee博士及其同事的研究,GabsangLee等人通过人诱导多能性干细胞技术(hiPSCs)首次建立了人源化的DMD模型。
该研究通过建立人源化的模型,发现不同的DMD患者具有一致的疾病表型,并且通过基因操作及药物学方法可以部分恢复其异常表型。研究人员首先利用两个小分子药物(CHIR和DAPT)成功地把hiPSCs分化为可增殖的具有肌源性转录组特征的成肌细胞,进一步形成可收缩的横纹肌纤维,并参与体内的肌肉再生。用药物诱导hiPSCs向肌源细胞避免了用转录因子诱导而导致的病毒DNA的随机整合而导致的一些潜在风险)。
使用hiPSCs建立的人源化DMD模型得到的成肌细胞具有该病相关的表型,包括炎症和免疫反应相关基因及胶原蛋白的异常表达及BMP/TGFβ信号的上调和融合能力的降低,与动物模型中的研究结果一致。此外,通过基因操作和药物双重抑制SMAD的表达后,发现使用患者来源的iPSCs建立的DMD模型得到的成肌细胞和基因操作手段得到病人的成肌细胞都能够形成“恢复”的多核肌小管。但并非所有患者的成肌细胞都能部分恢复功能,具体机制有待继续研究。
在这项研究中,GabsangLee博士等阐明用特异性DMD患者来源的hiPSCs能够以快速、高效、确定的方法产生和分离能够体外扩增的成肌细胞。并通过hiPSCs构建了首个特异性DYSTROPHIN基因突变的人源化DMD模型,对于当前的DMD动物模型是很好的补充。该研究为进一步揭示DMD的发病机制提供了新的视角,并且为使用iPSCs治疗DMD提供了一个非常好的疾病模型。人源化DMD细胞模型是用患者特异性来源的iPSCs建立的,因此具有非常大的应用潜力,为DMD的个体化治疗提供了新的方向。
原文标题及摘要原文标题:ConcordantbutVariedPhenotypesamongDuchenneMuscularDystrophyPatient-SpecificMyoblastsDerivedusingaHumaniPSC-BasedModel.
原文摘要:Duchennemusculardystrophy(DMD)remainsanintractablegeneticdisease.AlthoghthereareseveralanimalmodelsofDMD,thereisnohumancellmodelthatcarriespatient-specificDYSTROPHINmutations.Here,wepresentahumanDMDmodelusinghumaninducedpluripotentstemcells(hiPSCs).Ourmodelrevealsconcordantdisease-relatedphenotypeswithpatient-dependentvariation,whicharepartiallyreversedbygeneticandpharmacologicalapproaches.Our"chemical-北京白癜风医院哪家最专业北京中科医院是假的