介绍
帕金森病研究的主要障碍在于从患者身上收集和分析活体多巴胺能神经元,这使得准确辨别患者神经元中发生的病理变化变得困难。然而,这个问题或许可以通过将帕金森病患者的iPS细胞分化为多巴胺能神经元来解决。
本实验采用了一种从饲养层iPS细胞高效诱导多巴胺能神经元的方案,以了解疾病机制并评估药物疗效和毒性预测在之前的研究中,我们已成功揭示了帕金森病患者多巴胺能神经元中帕金森病的机制,并评估了候选化合物的治疗效果。该方案可应用于遗传性和散发性帕金森病的药物筛选。
实验流程
1. 人诱导多能干细胞分化为腹侧中脑特异性神经球
2. 神经球分化为中脑多巴胺能神经元

实验结果:

本方案分化的神经球和多巴胺能神经元。(a) 培养14天后形成的神经球。比例尺:100 μm。(b) 神经球表达中脑多巴胺能神经元祖细胞标记物FOXA2和LMX1A。比例尺:50 μm。(c) 接种于培养皿14天后分化的多巴胺能神经元。比例尺:100 μm。(d) 神经元表达神经元标记物β3-微管蛋白,其中40-60%的神经元表达多巴胺能神经元标记物酪氨酸羟化酶(TH)。比例尺:50 μm
应用
1. 疾病建模与机制研究:
帕金森病研究:可以直观地研究PD的核心病理过程,如α-突触核蛋白聚集、线粒体功能障碍、氧化应激、自噬-溶酶体系统异常等。
2. 药物发现与开发
高通量药物筛选: 在患者来源的mDA神经元培养体系中,大规模测试成千上万种化合物,寻找能够挽救疾病表型(如保护神经元、减少α-突触核蛋白聚集)的候选药物。
药物毒性评估: 测试新药或环境毒素对人类多巴胺能神经元的特异毒性,比传统动物模型更具预测性。
个性化用药: 测试不同药物对特定患者来源的神经元的效果,为实现个性化治疗提供依据。
3. 细胞替代疗法
4. 基因治疗研究

