疾病特异性诱导性多功能干细胞AD 模型建立

目的：将阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）患者和认知正常人的血细胞重编程为诱导性多功能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs），进一步诱导为神经干细胞和神经元，观察不同来源iPSCs 向神经干细胞和神经元分化能力的差别及细胞凋亡情况。方法：将散发性AD患者和认知正常人来源的外周血细胞重编程为iPSCs，进一步诱导为神经干细胞和神经元，应用IncuCyte ZOOM 动态细胞观察系统记录分化过程中细胞生长曲线，应用免疫细胞荧光实验对诱导
得到的神经干细胞和神经元进行鉴定，采用TUNEL 原位末端标记法检测诱导得到神经干细胞和神经元的细胞凋亡情况。结果：经过7 d 诱导，iPSCs 可分化为神经干细胞，AD 患者和认知正常人来源神经干细胞均可表达神经干细胞标记物Nestin，Sox1，Sox2 和Ki67。AD 患者来源的神经干细胞的生长曲线低于认知正常人。增殖标记物Ki67 染色结果显示，AD 患者和认知正常人来源神经干细胞中Ki67 阳性细胞比例没有显著差异，TUNEL 检测结果显示AD 患者来源神经干细胞中TUNEL 阳性细胞显著多于认知正常人（P<0.001），提示导致AD 患者来源的神经干细胞的生长曲线低于认知正常人的原因可能与AD 患者来源的神经干细胞凋亡增多相关。神经干细胞向神经元诱导分化第1 天时，AD 患者来源神经干细胞诱导培养板中MAP2 阳性细胞比例为11.7%，显著高于认知正常人培养板中MAP2 阳性细胞比例2.9%（P<0.01）；诱导至第16 天时，AD 患者来源神经干细胞诱导培养板中MAP2 阳性细胞比例为83.8%，显著高于认知正常人培养板中MAP2 阳性细
胞比例51.3%（P<0.001）；TUNEL 检测结果显示分化至第16 天时，AD 患者来源神经元中TUNEL阳性细胞显著多于认知正常人（P<0.001）。 结论：AD 患者来源神经干细胞向神经元分化时分化速度大于认知正常人iPSCs 诱导的神经干细胞，且分化的神经元凋亡多于认知正常人。由AD 患者iPSCs 诱导得到的神经干细胞和神经元凋亡增多，与AD 患者大脑中神经细胞丢失的病理特征相似，提示其可以作为一种研究AD 发病机制及药物筛选的模型。