استفاده از ارگانوئیدهای سه بعدی به عنوان مدلی برای مطالعه اشکال ایدیوپاتیک بیماری پارکینسون

تاریخ انتشار: جمعه 26 اردیبهشت 1399 | امتیاز: Article Rating

ارگانوئیدها در مدل سازی بیماری هایی که شبیه سازی آن ها به دلیل تفاوت های آناتومیک در ساختار اندام هدف مشکل است، از محبوبیت ویژه ای برخوردار هستند. بنابراین، آن ها پلی بین مدل های برون تنی و درون تنی هستند. مغز میانی انسان یکی از ساختارهایی است که در حال حاضر به طور گسترده ای در ارگانوئیدها برای مدل سازی بیماری پارکینسون شبیه سازی می شود. به لطف معماری سه بعدی و استفاده از تمایز سلول های بنیادی پرتوان القایی به ارگانوئیدها، شبیه سازی شبکه های پیچیده نورون های دوپامینرژیک پیچیده است. در این مطالعه، ما اولین مدل ارگانوئید را برای شکل ایدیوپاتیک پارکینسون ارائه می دهیم. سلول های iPS از سلول های تک هسته ای خون محیطی داوطلبین سالم و بیماران مبتلا به اشکال ایدیوپاتیک پارکینسون و از طریق انتقال با وکتور ویروسی سندای تولید شدند. سلول های iPS به ساختار شبه ارگانوئید چند سلولی بزرگ تمایز یافتند. ارگانوئیدهای بالغ بیان مارکرهای اولیه و دیر عصبی را نشان دادند. به طور جالب، ما تفاوت های آماری را در سطح بیان مارکرهای فاکتور رونویسی هومئوباکس LIM آلفا(اولیه) و تیروزین هیدروکسیلاز (دیر) بین ارگانوئیدها از بیماران پارکینسون و داوطلبین سالم مشاهده کردیم. نتایج بدست آمده پتانسیل زیادی را برای کاربرد ارگانوئیدهای انسانی سه بعدی در مطالعه بیماری های مخرب عصبی و مدل سازی برهمکنش های سلولی درون مغز انسان نشان می دهد.

Int J Mol Sci. 2020 Jan 21;21(3). pii: E694. doi: 10.3390/ijms21030694.

Use of 3D Organoids as a Model to Study Idiopathic Form of Parkinson's Disease.

Chlebanowska P1Tejchman A1Sułkowski M1Skrzypek K1Majka AM1.

Abstract

Organoids are becoming particularly popular in modeling diseases that are difficult to reproduce in animals, due to anatomical differences in the structure of a given organ. Thus, they are a bridge between the in vitro and in vivo models. Human midbrain is one of the structures that is currently being intensively reproduced in organoids for modeling Parkinson's disease (PD). Thanks to three-dimensional (3D) architecture and the use of induced pluripotent stem cells (iPSCs) differentiation into organoids, it has been possible to recapitulate a complicated network of dopaminergic neurons. In this work, we present the first organoid model for an idiopathic form of PD. iPSCs were generated from peripheral blood mononuclear cells of healthy volunteers and patients with the idiopathic form of PD by transduction with Sendai viral vector. iPSCs were differentiated into a large multicellular organoid-like structure. The mature organoids displayed expression of neuronal early and late markers. Interestingly, we observed statistical differences in the expression levels of LIM homeobox transcription factor alpha (early) and tyrosine hydroxylase (late) markers between organoids from PD patient and healthy volunteer. The obtained results show immense potential for the application of 3D human organoids in studying the neurodegenerative disease and modeling cellular interactions within the human brain.

PMID: 31973095
ثبت امتیاز
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان