تولید سلول های بنیادی پرتوان القایی برای مدل سازی بیماری NLSDM
تاریخ انتشار: شنبه 26 فروردین 1396
| امتیاز:
بیماری ذخیره لیپیدی خنثی با میوپاتی(NLSDM) یک نقص نادر متابولیسم تری اسیل گلیسرول است که بوسیله ذخیره غیر طبیعی چربی خنثی در اندامکی موسوم به قطرات چربی(LDs) اتفاق می افتد. ویژگی های بالینی عمده میوپاتی و کاردیومیوپاتی پیشرونده است. شروع NLSDM بوسیله موتاسیون های اتوزومی مغلوب در ژن PNPLA2 ایجاد می شود که لیپاز تری گلیسرید آدیپوز(ATGL) را کد می کند. برخلاف نام آن، این آنزیم در طیف وسیعی از انواع سلول ها وجود دارد و اولین مرحله در لیپولیز تری اسیل گلیسرول را کاتالیز می کند و اسیدهای چرب را آزاد می کند. در این جا، ما ایجاد سلول های بنیادی پرتوان القایی NLSDM یا NLSDM-iPSCs از فیبروبلاست های دو بیمار حامل موتاسیون های مختلف PNPLA2 را گزارش کردیم. اولین بیمار برای c.541delAC هموزیگوت بود، در حالی که دومین بیمار برای موتاسیون c.662G>C در ژن PNPLA2 هموزیگوت بود. ما ثابت کردیم که دو نوع NLSDM-iPSCs دارای ویژگی های سلول های بنیادی شبه جنینی هستند و می توانند در آزمایشگاه به سه لایه زایا تمایز یابند. آنالیزهای ایمنوفلورسنس نشان داد که iPSCها تجمع غیر طبیعی از تری گلیسریدها در قطرات چربی شان دارند که مشخصه NLSDM است. علاوه براین، NLSDM-iPSCs زمانی که در معرض آزمایش تحریک پالسی اسید اولئیک قرار گرفتند، درلیپولیز زنجیره بلند اسیدهای چرب ناقص بودند. در مجموع، این نتایج نشان می دهد که NLSDM-iPSCs مدل آزمایشگاهی امیدوار کننده ای برای بررسی مکانیسم های بیماری و غربالگری ترکیبات دارویی برای NLSDM هستند که یک بیماری نادر با گزینه های درمانی اندک است.
Mol Genet Metab. 2017 Apr 3. pii: S1096-7192(17)30076-8. doi: 10.1016/j.ymgme.2017.03.009. [Epub ahead of print]
Generation of induced Pluripotent Stem Cells as disease modelling of NLSDM.
Tavian D1, Missaglia S2, Castagnetta M3, Degiorgio D4, Pennisi EM5, Coleman RA6, Dell'Era P7, Mora C7, Angelini C8, Coviello DA3.
Abstract
Neutral Lipid Storage Disease with Myopathy (NLSDM) is a rare defect of triacylglycerol metabolism, characterized by the abnormal storage of neutral lipid in organelles known as lipid droplets (LDs). The main clinical features are progressive myopathy and cardiomyopathy. The onset of NLSDM is caused by autosomal recessive mutations in the PNPLA2 gene, which encodes adipose triglyceride lipase (ATGL). Despite its name, this enzyme is present in a wide variety of cell types and catalyzes the first step in triacylglycerol lipolysis and the release of fatty acids. Here, we report the derivation of NLSDM-induced pluripotent stem cells (NLSDM-iPSCs) from fibroblasts of two patients carrying different PNPLA2 mutations. The first patient was homozygous for the c.541delAC, while the second was homozygous for the c.662G>C mutation in the PNPLA2 gene. We verified that the two types of NLSDM-iPSCs possessed properties of embryonic-like stem cells and could differentiate into the three germ layers in vitro. Immunofluorescence analysis revealed that iPSCs had an abnormal accumulation of triglycerides in LDs, the hallmark of NLSDM. Furthermore, NLSDM-iPSCs were deficient in long chain fatty acid lipolysis, when subjected to a pulse chase experiment with oleic acid. Collectively, these results demonstrate that NLSDM-iPSCs are a promising in vitro model to investigate disease mechanisms and screen drug compounds for NLSDM, a rare disease with few therapeutic options.
PMID: 28391974