基于诱导多能干细胞技术的IA型腓骨肌萎缩症模型及其病因和治疗机制的研究

I A 型腓骨肌萎缩症（CMT1A）是一种常见常染色体显性遗传病，我国患者多，至今未有有效的治疗方法，严重影响病人的生活质量。其病因未明，可能与PMP22 基因过度表达导致髓鞘发生障碍有关。尚未有研究此疾病的体外细胞模型，而诱导多能干细胞（iPS）技术，为建立此疾病模型提供了可能。本研究将利用iPS 技术，建立病人特异的CMT1A-hiPSC，应用携带hrGFP的慢病毒载体进行基因修饰和定向分化为许旺细胞，利用所得的许旺细胞建立疾病的体外研究模型；比较正常人与CMT 1A患者来源iPS 和许旺细胞异同,以期探讨CMT 1A的发病机制，为药物筛选提供新的细胞模型；运用载体表达小发卡RNA的方法，将针对PMP22的siRNA转入CMT1A-hiPSC，研究基因导入后CMT1A-hiPSC来源的许旺细胞髓鞘生成能力和功能的改变，为实现CMT1A的个体特异的细胞移植和基因治疗奠定基础。

腓骨肌萎缩症（CMT）是最常见的遗传性周围神经病，尚无良好的治疗手段。IA型腓骨肌萎缩症（CMT1A）是最多见的一种亚型，与PMP22基因的重复突变有关，这一基因主要编码施万细胞上的周围神经髓鞘蛋白22。以往针对CMT1A的研究主要集中于动物水平，而该病在人类中如何发生发展尚不清楚。基于以上背景，本课题组首次利用诱导多能干细胞技术建立CMT1A-iPSC这一全新的人类细胞模型，利用干细胞多向分化的能力，诱导其定向分化，模拟发育过程，并在此过程中研究可能的发病机制及治疗方法。神经嵴细胞是脊椎动物发育过程中的一群重要的细胞，具有多向分化能力，可分化为外胚层的周围神经系统（包括周围神经元、施万细胞）以及中胚层的间质细胞系（如肌成纤维细胞）。本课题组首先将建立的CMT1A-iPSC向神经嵴细胞诱导分化，通过流式细胞仪分选纯化后，再分别向中胚层的肌成纤维细胞以及外胚层的周围神经元和施万细胞定向诱导分化。在特定的诱导分化条件下，CMT1A患者来源的诱导多能干细胞可分化为肌成纤维细胞以及周围神经元，与正常对照组细胞无明显差异，但几乎不能分化为表达GFAP/S100b的施万细胞，与正常对照组差异明显。故推测施万细胞发育异常导致的髓鞘形成障碍可能是CMT1A致病的主要原因，而并非以往研究认为的单纯脱髓鞘。为了进一步验证CMT1A患者出现施万细胞发育和髓鞘形成障碍是否与PMP22基因重复突变有直接的关系，本课题组通过慢病毒转染的方法将带有PMP22基因的质粒导入到正常人iPSC中，成功建立PMP22过表达细胞系，接着采用同样的方法将其定向分化为神经嵴细胞，发现PMP22过表达组与正常对照组在向神经嵴的分化效率上没有明显差别。下一步将PMP22过表达的神经嵴细胞进一步向施万细胞分化，观察是否出现施万细胞发育障碍，验证PMP22重复突变的作用，该部分实验仍在进行中。