擴(kuò)張型心肌病誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞模型的建立.pdf

1、擴(kuò)張型心肌病(Dilated Cardiomyopathy, DCM)是一類(lèi)由原發(fā)性心肌病變導(dǎo)致的心肌疾病，臨床特征為左心室、右心室或雙側(cè)心室擴(kuò)張，并伴有心肌肥厚、心室收縮功能障礙，伴或不伴充血性心力衰竭等。其病情呈進(jìn)行性加重，死亡可發(fā)生于疾病的任何階段，它是導(dǎo)致心力衰竭的主要原因之一。DCM的發(fā)病機(jī)制目前尚不清楚，病毒感染、自身免疫、細(xì)胞凋亡、遺傳等因素可能與DCM的發(fā)病相關(guān)。部分DCM有明顯的家族聚集性，通過(guò)家系調(diào)查和超聲心動(dòng)圖對(duì)D

2、CM患者的親屬篩查證實(shí)，約25％-35％的DCM為家族性擴(kuò)張型心肌病(familial dilated cardiomyopathy, FDCM)。已經(jīng)觀察到FDCM有常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳、X-連鎖遺傳、母系遺傳等遺傳方式。FDCM為DCM遺傳基礎(chǔ)及致病機(jī)理的研究提供了獨(dú)特的資源。但是，由于很難獲得病變組織標(biāo)本，無(wú)法開(kāi)展相關(guān)致病機(jī)理研究，這在很大程度上制約了DCM發(fā)病機(jī)制的研究。
　　 2006年日本科學(xué)家Shin

3、ya Yamanaka首先報(bào)道通過(guò)外源表達(dá)Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc四個(gè)因子可以將小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(MEF)轉(zhuǎn)化成誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞(iPSCs)，2007年Yamanaka實(shí)驗(yàn)室和Thomson實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立報(bào)道了在人類(lèi)細(xì)胞中誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞獲得成功。iPSCs在形態(tài)、全基因組表達(dá)譜、表觀遺傳學(xué)以及分化潛能等方面與胚胎干細(xì)胞(ESCs)十分相似。iPSCs取材方便，并且具有與ESCs相同的分化潛能，能夠分化成有功能的心肌細(xì)胞

4、，可為DCM的病理機(jī)制研究帶來(lái)新的策略。
　　 本實(shí)驗(yàn)室前期研究工作中收集到一個(gè)伴發(fā)有傳導(dǎo)功能障礙的擴(kuò)張型心肌病家系，呈常染色體顯性遺傳。遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)TNIKc.153A＞G的雜合突變?cè)诩蚁抵信c疾病共分離，為了在心肌細(xì)胞中研究該突變的致病機(jī)理，我們通過(guò)皮膚組織活檢獲得了患者的皮膚組織，經(jīng)原代培養(yǎng)得到皮膚成纖維細(xì)胞(HDF)，同時(shí)用293T細(xì)胞包裝含Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc四個(gè)因子的假病毒，通過(guò)病毒高效的將Oct

5、4，Sox2，Klf4和c-Myc導(dǎo)入HDF中表達(dá)，同時(shí)改變培養(yǎng)條件、加入提高誘導(dǎo)效率的小分子化合物維生素C和丙戊酸，進(jìn)行iPSCs的誘導(dǎo)，獲得了ESCs樣的克隆。我們挑取的克隆能夠用ESCs培養(yǎng)條件擴(kuò)增，始終保持ESCs樣的形態(tài)特征，通過(guò)AP染色、核型鑒定、突變驗(yàn)證、免疫熒光檢測(cè)、多潛能性相關(guān)基因表達(dá)分析和體內(nèi)體外分化能力檢測(cè)確定了我們獲得的細(xì)胞為來(lái)自HDF的完全重編程的iPSCs，建立了該FDCM的誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞模型。同時(shí)用ESC