ارگانوئیدهای شبکیه مختص بیمار ویژگی های بیماری رتینیت پیگمنتوزای پیشرفته را تقلید می کنند

تاریخ انتشار: دوشنبه 01 اردیبهشت 1399 | امتیاز: Article Rating

اگرچه شمار فزاینده ای از ژن های بیماری زا شناسایی شده اند، اما مکانیسم های خارج سلولی رتینیت پیگمنتوزا(RP) به میزان زیادی نامشخص باقی مانده است. ارگانوئیدهای شبکیه(ROs) مشتق شده از سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) بیماران، یک پلت فرم بالقوه اما غیر معتبر را برای نشان دادن مکانیسم های بیماری و ابزار مفیدی را برای تست های پیش بالینی درمان های جدید ارائه کرده است. به طور قابل توجه، رتینیت پیگمنتوزا اولیه به طور گسترده ای بوسیله ارگانوئیدهای شبکیه مشتق از iPSCs بیماران شبیه سازی شده است. با این حال، مدل سازی مراحل پیشرفته بیماری در ظروف به دلیل مزمن بودن، پیچیدگی و ناپایداری چالش برانگیز است. در این جا، ما ارگانوئیدهای شبکیه را از iPSCsهای مشتق از رتینیت پیگمنتوزا پیشرفته که حامل موتاسیون PDE6B بودند تولید کردیم. آنالیزهای ترانسکریپتومی پروفایل بیان ژنی به طور قابل ملاحظه مجزایی را در ارگانوئیدهای شبکیه بیماران در روز 230 تمایز نشان دادند. تغییرات در بیان ژن های تنظیم کننده هیدرولیز cGMP موجب افزایش سطح cGMP شد که بوسیله الایزا در ارگانوئیدهای بیماران مشخص شد. علاوه بر این، سطوح به طور قابل توجه بالاتر cGMP در ارگانوئیدهای شبکیه بیماران در مقایسه با ارگانوئیدهای شبکیه گروه کنترل در D193 و D230 ممکن است منجر به تشکیل مختل شده ارتباطات سیناپسی و مژه های ارتباطی در سلول های گیرنده نوری شود. در این مطالعه، ما مدل رتینیت پیگمنتوزای با شروع دیر هنگام را با فنوتیپ دائمی با استفاده از یک سیستم کشت سلول برون تنی ایجاد کردیم و دیدگاه های جدیدی را در مورد مکانیسم های مربوط به PDE6B رتینیت پیگمنتوزا ارائه داد.

Front Cell Dev Biol. 2020 Mar 6;8:128. doi: 10.3389/fcell.2020.00128. eCollection 2020.

Patient-Specific Retinal Organoids Recapitulate Disease Features of Late-Onset Retinitis Pigmentosa.

Gao ML1,2Lei XL1,2Han F1,2He KW1,2Jin SQ1,2Zhang YY1,2Jin ZB1,2.

Abstract

Although an increasing number of disease genes have been identified, the exact cellular mechanisms of retinitis pigmentosa (RP) remain largely unclear. Retinal organoids (ROs) derived from the induced pluripotent stem cells (iPSCs) of patients provide a potential but unvalidated platform for deciphering disease mechanisms and an advantageous tool for preclinical testing of new treatments. Notably, early-onset RP has been extensively recapitulated by patient-iPSC-derived ROs. However, it remains a challenge to model late-onset disease in a dish due to its chronicity, complexity, and instability. Here, we generated ROs from late-onset RP proband-derived iPSCs harboring a PDE6B mutation. Transcriptome analysis revealed a remarkably distinct gene expression profile in the patient ROs at differentiation day (D) 230. Changes in the expression genes regulating cGMP hydrolysis prompted the elevation of cGMP levels, which was verified by a cGMP enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) in patient ROs. Furthermore, significantly higher cGMP levels in patient ROs than in control ROs at D193 and D230 might lead to impaired formation of synaptic connections and the connecting cilium in photoreceptor cells. In this study, we established the first late-onset RP model with a consistent phenotype using an in vitro cell culture system and provided new insights into the PDE6B-related mechanism of RP.

Copyright © 2020 Gao, Lei, Han, He, Jin, Zhang and Jin.

PMID: 32211407
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان