建立非基因整合47,XXX患者的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞株及X染色體失活的初步研究.pdf

1、【背景】
　　47,XXX(又稱超雌綜合征/Triple X syndrome)是性染色體數(shù)目異常疾病，出生女嬰發(fā)病率約為1/1000。47,XXX的病因主要由母方染色體不分離導(dǎo)致額外的X染色體產(chǎn)生，具體發(fā)病機制目前尚不清楚。對于這類遺傳變異性疾病發(fā)病機制的研究缺乏理想的研究對象，誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞技術(shù)的出現(xiàn)為此類疾病的研究提供了一種新方法。因此，本研究利用患者外周血單個核細(xì)胞，將其重編程為誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞，檢測其多能性，分析誘導(dǎo)前

2、后細(xì)胞X染色體的失活狀態(tài)及其與正常女性誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞模型在非分化過程中的差異性，旨在初步探討47,XXX患者的發(fā)病機制。
　　【方法】
　　采用非整合型仙臺病毒介導(dǎo)4種轉(zhuǎn)錄因子(Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc，簡稱OSKM)誘導(dǎo)47,XXX患者外周血單個核細(xì)胞(peripheral blood-derived mononuclear cells,PBMCs)，將其重編程為誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(induced plur

3、ipotent stem cells，iPSCs)，且進行核型、多能性、體內(nèi)外分化能力的鑒定。檢測47,XXX-iPSCs的X染色體失活(X chromosome inactivation,XCI)方式，比較47,XXX-iPSCs與46,XX-iPSCs的XCI差異性，初步探討差異性及患者發(fā)病原因。
　　【結(jié)果】
　　本課題組成功建立2株P(guān)BMCs來源的47,XXX-iPSCs，短串聯(lián)重復(fù)序列(Short Tandem R

4、epeat,STR)顯示與體細(xì)胞同一來源。iPSCs表達(dá)多能性標(biāo)志基因，能穩(wěn)定傳代、長期體外培養(yǎng)可維持與體細(xì)胞一致的核型，體內(nèi)外分化實驗可向三個胚層分化。甲基化特異性PCR檢測發(fā)現(xiàn)iPSCs和親本來源的體細(xì)胞為傾斜性失活，XCI相關(guān)基因和H3K27me3在不同細(xì)胞株X染色體中表達(dá)不一。
　　【結(jié)論】
　　成功地建立非基因整合47,XXX患者外周血單個核細(xì)胞的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞株，47,XXX-iPSCs的多能性基因表達(dá)水平、分

5、化能力與胚胎干細(xì)胞相似，可用于體外定向誘導(dǎo)分化，模擬疾病發(fā)病過程，為X染色體非整倍體性疾病的機制研究提供模型。47,XXX-iPSCs早代即出現(xiàn)傾斜性失活，與親本體細(xì)胞失活方式一致，初步研究患者發(fā)病由傾斜性失活引起。47,XXX-iPSCs的XCI相關(guān)基因表達(dá)和H3K27me3表達(dá)說明X染色體已啟動失活，可用于XCI相關(guān)lncRNA功能的研究。并且XIST在各株細(xì)胞中表達(dá)不一，可引起傾斜性失活比例不同。因此，本研究發(fā)現(xiàn)患者發(fā)病由傾斜性失