سلول های پیش ساز گیرنده نوری مشتق از سلول های iPSC ویژه بیمار به عنوان ابزاری برای بررسی رتینیت پیگمنتوزا
روش های تعیین توالی سانگر و نسل بعدی برای شناسایی جهش های بیماری زای USH2A در یک بیمار بزرگسال با رتینیت پیگمنتوزا اتوزومال مغلوب با هم ترکیب شدند. سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs)، از سلول های کراتینوسیت بیمار تولید و به ساختارهای چند لایه شبه جام بینایی با ویژگی سلول های پیش سازشبکیه انسان تمایز داده شد. لایه درونی جام بینایی  شامل سلول های پیش ساز گیرنده نوری است که مارکرهای گیرنده نوری را بیان کرده و اکسونم ها و اجسام پایه را که از ویژگی های بخش های بیرونی است، نشان می دهد. آنالیز رونوشت های USH2A این سلول ها نشان داد که یکی از جهش های بیمارکه باعث اگزون شدن اینترون 40 می شود،  تغییرقالب ترجمه و یک کدون توقف زودرس است. وسترن بلات افزایش بیان GRP78 و GRP94 را نشان داد ، که پیشنهاد می کند نوع دیگری ازجهش USH2A بیمار (Arg4192His) ،باعث بیماری از طریق خطا درپیچش پروتئین و استرس شبکه اندوپلاسمی می شود. پیوند به موش های Crb1 4 روزه با ضعف سیستم ایمنی (- / -) ، منجر به تشکیل سلول های گیرنده نوری قابل تشخیص از نظر مورفولوژیکی و ایمونوهیستوشیمی شد که نشان می دهد که جهش در این بیماری از طریق تخریب گیرنده نوری پس ازتکوین عمل می کند.

Patient-specific iPSC-derived photoreceptor precursor cells as a means to investigate retinitis pigmentosa.

Tucker BA, Mullins RF, Streb LM, Anfinson K, Eyestone ME, Kaalberg E, Riker MJ, Drack AV, Braun TA, Stone EM.

Source

Department of Ophthalmology and Visual Sciences , University of Iowa Carver College of Medicine , Iowa City , United States.

Abstract

Next-generation and Sanger sequencing were combined to identify disease-causing USH2A mutations in an adult patient with autosomal recessive RP. Induced pluripotent stem cells (iPSCs), generated from the patient's keratinocytes, were differentiated into multi-layer eyecup-like structures with features of human retinal precursor cells. The inner layer of the eyecups contained photoreceptor precursor cells that expressed photoreceptor markers and exhibited axonemes and basal bodies characteristic of outer segments. Analysis of the USH2A transcripts of these cells revealed that one of the patient's mutations causes exonification of intron 40, a translation frameshift and a premature stop codon. Western blotting revealed upregulation of GRP78 and GRP94, suggesting that the patient's other USH2A variant (Arg4192His) causes disease through protein misfolding and ER stress. Transplantation into 4-day-old immunodeficient Crb1 (-/-) mice resulted in the formation of morphologically and immunohistochemically recognizable photoreceptor cells, suggesting that the mutations in this patient act via post-developmental photoreceptor degeneration. DOI:http://dx.doi.org/10.7554/eLife.00824.001.

KEYWORDS:

Human, Mouse, induced pluripotent stem cells, next-generation sequencing, retinal cell differentiation, retinal degeneration, retinal transplantation, retinitis pigmentosa

PMID: 23991284