为神经系统疾病的干细胞模型创建的物发生图

为了更好地了解阿尔茨海默氏症，帕金森氏症和ALS等神经系统疾病，并开发出新的治疗方法，俄亥俄州立大学Wexner医学中心的研究人员对所有诱导的多能干细胞模型进行了首次荟萃分析，以分析神经系统和神经变性疾病，并创建了关于细胞特征如何与其基因型关联的地图集。

主任Jaime Imitola博士说：“合成这些信息以了解促进疾病的基因的表型作用并确定我们目前做法的局限性，将是实现诱导型多能干细胞神经疾病模型巨大转化潜力的关键步骤。”俄亥俄州立韦克斯纳医学中心神经病学研究所进行性多发性硬化症多学科临床和转化研究计划的进展。

Imitola与俄亥俄州立大学神经科学研究所的同事以及美国南卡罗来纳大学和加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的全国儿童医院的合作者共同领导了这项研究。

诱导型多能干细胞(iPSC)源自皮肤或血细胞，它们已被重编程为胚胎样的多能状态，并可能变成其他细胞，例如神经元，以治疗神经系统疾病。基因型是我们DNA中负责特定性状的一组基因，而表型是该性状的物理表达或特征。

使用iPSC的人类疾病建模使研究人员能够直接在实验室研究患者衍生细胞的疾病表型。现在，在发现iPSC十年后，已经产生了数百种患者细胞系和神经系统疾病表型。Imitola说，然而，如此丰富的表型信息已变得难以理解和解释，并且iPSC神经疾病建模的研究实践在不同实验室之间也有所不同。

对于这项研究，研究人员从最初筛选的110项研究中纳入了93项，他们从这些研究中收集了有关表型和基因型的数据，涵盖了31种涉及小儿至成年人群的神经系统疾病，共有71个基因突变。他们分析了243名患者和214名对照的663种神经元表型与基因型数据的相关性，并研究了神经疾病模型的研究实践和报告偏倚，发现没有既定的方法报告标准，也没有确定的最小限度报告方法。细胞系。

通过对已发表文献的回顾性分析，研究人员在体外建立了中枢神经系统细胞表型的分类法，并揭示了以前不相关的基因具有相似的疾病表型。这项工作还表明，患者来源的细胞中基因表达水平的改变与报道的细胞表型相关，并且这些失调的基因在人脑疾病的特定区域中高度表达。

作为研究社区的宝贵资源，研究人员开发了iPhemap(iPSC神经疾病表型信息的在线数据库，全世界的研究人员可以参考，更新和不断完善这些数据库)以共享知识并开发新的更有效的疗法。

俄亥俄州立大学Wexner神经干细胞研究助理第一作者埃森·W·霍林斯沃思(Ethan W. Hollingsworth)说：“我们的物候图可用于在神经疾病建模领域建立新的假设，并确定设计新颖药物策略的潜在新机会。”全国儿童医院医学中心和血液/肿瘤临床研究实习生。

“这项研究的最终目标是能够确定无突变或患有进行性多发性硬化症或偶发性阿尔茨海默氏病患者的神经元和少突胶质细胞的遗传变化很小的神经系统疾病的表型和基因型之间的关系，以寻找新的停止神经变性的药物。” Imitola说。

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