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COL4A5基因突变对不同发育阶段细胞内质网应激影响的差异

作者:王聪 等 日期:2021-01-03 浏览量:988

第八届北京罕见病学术大会暨2020京津冀罕见病学术大会征文(31)

1北京大学第一医院儿科

2北京大学分子医学研究所  

王聪1* 梁生辉2 邢诗嘉2 徐可1 肖慧捷1 邓海月1 王晓媛1 陈良怡2# 丁洁1#  王芳1#

#陈良怡、王芳、丁洁并列通讯作者

通讯作者:丁洁  王芳  陈良怡

本研究拟通过体外重编程技术获取不同突变类型的Alport综合征患者的未分化的诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC),在未分化的iPS细胞和成分成熟的成纤维细胞两个层面上探讨不同突变类型的COL4A5对细胞损伤的影响。

方法

本研究选取错义突变、剪切突变和移码突变患者的X连锁Alport综合征男性患儿和正常对照的成纤维细胞进行实验。首先对Alport患者和正常皮肤成纤维细胞进行重编程,得到诱导性多能干细胞(iPSC)。对已成功诱导的iPSC克隆进行多能性鉴定,基因型鉴定以及核型分析。其次,成功获取iPS细胞之后检测COL4A5在iPS细胞和成纤维细胞的表达情况。最后,我们进一步检测不同突变类型的X连锁Alport综合征iPS细胞和成纤维细胞内质网应激激活情况。

结果

首先,我们成功建立了具有正常的多能性的Alport综合征患者的诱导多能干细胞。提取Alport综合征患者的DNA,验证Alport综合征患者的突变位点,与患者本身突变一致。正常对照和Alport患者的iPSC细胞干细胞标记基因(Nanog、OCT4)均高表达,在贴壁条件下均能够分化成外胚层、中胚层、内胚层的细胞,染色体数目正常,无缺失、断裂,核型正常。接下来,我们在mRNA层面证实了在正常iPS细胞和成纤维细胞中均存在COL4A5的表达。最后,我们通过Western Blotting技术在蛋白质层面上检测不同突变类型的iPS细胞和成纤维细胞内质网应激激活情况,提示COL4A5错义突变和剪切突变的iPS细胞的内质网应激无明显激活,而成纤维细胞的内质网应激信号通路激活。

结论

在Alport综合征患者细胞未完全分化成熟至体细胞之前,突变的COL4A5对细胞损伤的影响较小,而分化成熟之后,突变的COL4A5可以激活体细胞内质网应激,进而引起细胞损伤。

关键字

Alport综合征,COL4A5,诱导性多能干细胞,成纤维细胞,内质网应激