应用诱导多能干细胞构建体外神经退行性疾病模型的研究进展详解.PDF

中国药理学通报　ＣｈｉｎｅｓｅＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｌｌｅｔｉｎ　２０１４Ｓｅｐ；３０（９）：１１８５～９ １１·８５ · ◇讲座与综述◇ 应用诱导多能干细胞构建体外神经退行性疾病模型的研究进展 马寅仲，杜冠华 （中国医学科学院北京协和医学院药物研究所药物靶点研究和新药筛选北京市重点实验室，北京　１０００５０） ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９７８．２０１４．０９．００１ 因修饰并提升获取细胞的效率，人们采用避免整合外源基因 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－１９７８（２０１４）０９－１１８５－０５ 到宿主基因的策略来优化重编程技术。Ｓｔａｄｔｆｅｌｄ等［５］在 中国图书分类号：Ｒ０５；Ｒ３２９．２４；Ｒ３６３３３２；Ｒ７４５．７；Ｒ９６５．１ ２００８年首次使用腺病毒对大鼠肝细胞的 Ｏｃｔ４、Ｓｏｘ２、ｃＭｙｃ、 摘要：随着细胞重编程技术的不断发展，诱导多能干细胞 Ｋｌｆ４四个转录因子重编程得到ｉＰＳＣｓ，因为相对效率依旧不 （ｉｎｄｕｃｅｄｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔｓｔｅｍｃｅｌｌｓ，ｉＰＳＣｓ）向不同类型体细胞定 高，该方法并未得到广泛的应用。首个使用非整合型载体获 向分化的技术已经日趋成熟。由于许多疾病或易感体质具 得ｉＰＳＣｓ的方法是通过对大鼠成纤维细胞进行反复的质粒转 有其独特的遗传信息，因而使用来自具有不同疾病类型的捐 染实现的［６］，然而此方法操作繁琐，且效率仍旧较低，因此仍 赠者体细胞，可以重编程为一系列具有特定致病基因背景的 未获得广泛使用。Ｙｕ等［７］在２００９年报道了使用非整合游离 ｉＰＳＣｓ库。根据需要可以将其直接分化为能够产生该疾病表 型载体－仙台病毒的重编程方法同样得到了ｉＰＳＣｓ，该方法所 征的细胞谱系或亚型。这些细胞由于带有捐赠者的基因特 得ｉＰＳＣｓ的核型与原体细胞的核型一致，且同样具有分化为 征，因而能够在体外表现出与体内实际病理特征相似的疾病 多种体细胞系的潜能。目前已有使用该种方法成功将人肾小 模型。目前已有超过 １５种此类疾病模型的新药筛选报道。 管上皮细胞重编程并分化为βⅢｔｕｂｕｌｉｎ（ＴＵＪ１）阳性神经元 虽然尚不成熟，但我们已经可以预见该方法在药物筛选中巨 或ＧＦＡＰ阳性星形胶质细胞的报道［８］。同样类似的方法还有 大的发展潜力。该文总结了以ｉＰＳＣｓ作为基础，针对神经退 使用ＰｉｇｇｙＢａｃ转座子，在大鼠与人的成纤维细胞上均可以在 ［９］ 行性疾病所进行的疾病模型的建立。对比传统方法，分析了 不使用载体整合的情况下得到ｉＰＳＣｓ 。随后人们在非整合 其在新药高通量筛选（ｈｉｇｈｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｓｃｒｅｅｎｉｎｇ，ＨＴＳ）以及 基因的前提下，发现了一系列提高重编程效率的方法以进一 高内涵筛选（ｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｓｃｒｅｅｎｉｎｇ，ＨＣＳ）中的应用前景。 步提升细胞获得效率，包括在重编程过程中加入小分子化合 物以及与转录因子一并转入ｍｉＲＮＡ簇等方法［１０－１１］。 关键词：ｉＰＳＣｓ；疾病模型；神经退行性疾病；ＨＴＳ；ＨＣＳ；细 使用具有基因缺陷类疾病的患者体细胞重编程得到ｉＰ 胞分化 ＳＣｓ后，再通过诱导分化成为具有一定病理表型的特定细胞 谱系，这种构建体外疾病模型的方法被形容为“培养皿中的 ［１２］ 　　细胞分化伴随着不可逆的谱系定型（ｌｉｎｅａｇｅｃｏｍｍｉｔ 疾病” 。目前已有一系列应用帕金森病（Ｐａｒｋｉｎｓｏｎ’ｓｄｉｓ ｍｅｎｔ），这一现象主要受表观遗传机制的调节。Ｄａｖｉｓ等［１］通 ｅａｓｅ，ＰＤ）、阿尔采末病（Ａｌｚｈ