β-地中海貧血癥病人特異iPS細胞系的建立、修復(fù)及其造血分化研究.pdf

1、干細胞是具有自我更新能力和多向分化潛能的一種細胞群體。干細胞可通過細胞分裂維持自身群體的大小,又可在所處的周圍微環(huán)境的影響下,分化形成多種不同的組織細胞,從而構(gòu)成機體的組織器官。
　　 胚胎干細胞是來源于囊胚內(nèi)細胞團的干細胞。胚胎干細胞最受關(guān)注的應(yīng)用前景在于為細胞替代治療,組織器官移植和藥物篩選提供細胞來源。其自我更新能力可保證移植物的充足性,而其多向分化潛能可為組織或器官移植治療提供多種功能細胞。但是胚胎干細胞來源極其有限,并

2、由于其個體特異性易帶來移植后的免疫排斥反應(yīng),因而在極大程度上限制了胚胎干細胞在組織替代和器官移植中的應(yīng)用。為了克服這些障礙,人們努力通過各種重編程的手段希望使分化的成體細胞重新回到多能干細胞的狀態(tài),目前,重編程主要有三種方法:核移植,細胞融合及誘導(dǎo)多能干細胞技術(shù)。
　　 誘導(dǎo)多能干細胞技術(shù)是指在分化的體細胞中過表達特定的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,從而使體細胞重編程,產(chǎn)生多能干細胞的技術(shù)。誘導(dǎo)多能干細胞技術(shù)產(chǎn)生的多能干細胞被稱為誘導(dǎo)型多能干細

3、胞。而病人特異的誘導(dǎo)性多能干細胞的產(chǎn)生為遺傳性和退行性疾病的治療提供了穩(wěn)定的細胞來源,而誘導(dǎo)多能干細胞技術(shù)與傳統(tǒng)的基因打靶技術(shù)的結(jié)合為這些疾病的治療提供了新的方向。
　　 β-地中海貧血是β-珠蛋白鏈合成減少或缺乏導(dǎo)致血紅蛋白四聚體α-鏈/非α-鏈之間失去平衡所引起的一種溶血性遺傳病。在臨床上,β-地中海貧血癥可以分成重型、輕型、中間型和HPFH四種類型。重型β-地中海貧血癥又稱為Cooley氏貧血,通常由β-珠蛋白基因發(fā)生點突

4、變或小片段缺失造成。β-地中海貧血癥是國內(nèi)長江以南各省發(fā)病率最高危害最大的遺傳病之一。
　　 本課題致力于建立以干細胞和重編程技術(shù)為主導(dǎo)的遺傳病治療模型。以β-地中海貧血癥為疾病模型,運用誘導(dǎo)多能干細胞技術(shù)建立了β-41/42純合子貧血癥成體病人特異的多能干細胞系,并對該細胞系進行了多能性鑒定。同時,根據(jù)該遺傳病的基因突變,通過同源重組技術(shù)定點修復(fù)突變位點,得到了修復(fù)正常的多能干細胞系。最后將病人特異的干細胞系和基因修復(fù)的干細胞

5、系分別進行體外定向造血分化,并建立了體內(nèi)移植的小鼠模型。造血結(jié)果顯示,雖然兩種干細胞系在體外造血分化中并無明顯差別,但體內(nèi)實驗中SCID小鼠移植模型則顯示出不同的表型。移植修復(fù)后iPS細胞來源的造血祖細胞的SCID小鼠在放射性照射后,其血紅蛋白及紅細胞水平能較快恢復(fù)到正常值,并產(chǎn)生出正常的人的β-珠蛋白。而病人特異iPS細胞造血祖細胞移植紐小鼠其血紅蛋白及紅細胞水恢復(fù)速度很慢,并且不能產(chǎn)生出正常的人的β-珠蛋白。
　　 以上的研