第十二届北京罕见病学术大会暨2024京津冀罕见病学术大会征文(054)

北京大学第一医院

易寰， 张捷，闫唯，吴晔

目的：亚历山大病（Alexander disease， AxD）是一类由GFAP基因变异导致的星形胶质细胞疾病，该病主要病理表现为星形胶质细胞内罗森塔尔纤维（Rosenthal Fiber， RF）沉积、脑白质营养不良，目前国内尚无该病诱导多能干细胞（Induced pluripotent stem cell， iPSC）模型，对该病中星形胶质细胞的异常特点及发生机制研究仍不足，本研究旨在通过构建该病iPSC模型，并研究该病中星形胶质细胞形态学及RNA转录水平的改变探究相关发病机制。

方法：取三例亚历山大病病人皮肤成纤维细胞重编程为iPSC，并将野生型iPSC（WT-iPSC）及疾病组iPSC（AxD-iPSC）均分化为星形胶质细胞。利用免疫荧光鉴定iPSC及星形胶质细胞标志物，并用电镜鉴定星形胶质细胞内是否有RF沉积。利用sholl分析对WT-iPSC来源星形胶质细胞（WT-As）及AxD-iPSC来源的星形胶质细胞（AxD-As）进行形态学量化分析，并通过RNA-seq对WT-As及AxD-As进行转录组差异分析。

结果：三例亚历山大病人的皮肤成纤维细胞均成功重编程为iPSC，通过免疫荧光鉴定可见三株WT-iPSC及三株AxD-iPSC分化为星形胶质细胞效率无明显差异。AxD-As内可见GFAP沉积及电子致密物沉积，与疾病表型一致，而WT-As则未见。对比WT-As及AxD-As形态，发现AxD-As胞体面积较WT-As大（p＜0.01）、胞质浓染；AxD-As突起长度较WT-As短（p＜0.01），同时AxD-As突起分支较多（P＜0.05）且分支长度较短（P＜0.05）。通过RNA-seq对比WT-As及AxD-As差异表达基因，发现差异表达集中在细胞外基质及细胞黏附方面，最为显著的差异为AxD-As表达以ADAMTSL为主的金属蛋白酶明显低于WT-As。

结论：通过病人来源iPSC建立了亚历山大病的国内首个干细胞模型，且细胞模型展现出了疾病标志性病理表型，即RF沉积。AxD-As形态上胞体较大、突起较短，类似于激活态星形胶质细胞，通过RNA-seq分析发现AxD-As表达消化细胞外基质的金属蛋白酶明显偏低，猜测AxD-As突起的延展受抑制主要与细胞外基质成分改变，尤其是金属蛋白酶表达下降有关。