论文部分内容阅读
帕金森病的普遍性和发病率随着现代社会人类寿命的延长而逐渐升高，因而迫切需要对帕金森病致病机理的深层理解和新型治疗方法的开发。然而，传统的研究帕金森病的细胞和动物模型存在一定缺陷，限制了这一领域的发展。高效的神经分化技术和基因编辑技术促进了帕金森病的诱导多能干细胞模型的发展。采用设计核酸酶在特定位点对基因组进行编辑，从而可以引进和修复基因突变。在此论文中，我们在来源于正常人的iPSCs中，采用ZFNs和TALENs技术，分别敲除了三个帕金森病相关基因PINK1，PARK2和PARK7，获得了具有相同遗传背景的六个不同的基因敲除细胞系，将这些iPSCs分化为皮层神经元和多巴胺能神经元，并将其处于不同的细胞压力刺激条件下，发现与对照细胞相比，基因敲除细胞系表现出细胞活力损伤和Caspase3活化，激活细胞死亡等现象。在基因敲除细胞系中过表达野生型基因，表明基因敲除细胞表现出的对药物的敏感性是由PINK1，PARK2和PARK7这三个基因功能异常引起的。最终，采用抗氧化剂和对GSH/GSSG比例的分析表明，细胞抗氧化系统异常是导致基因敲除细胞死亡的根本原因。在本项目中，我们证明了经设计核酸酶编辑的iPSCs是目前模拟帕金森病，研究其致病机理的先进的细胞模型。