【佳学基因检测】MELAS基因检测中的突变与iPSC衍生视网膜色素上皮细胞线粒体生物能量学和自噬损伤

如何实现基因检测中检测基因数量与位点的贼大化

根据国际肿瘤数据库所揭示的基因检测靶基因与位点选择依据，国际有很高知名度基因检测科学性证据杂志《. 2022 Jun 17;13(1):260.》在第Stem Cell Res Ther期发表了一篇标题为《MELAS基因检测中的突变与iPSC衍生视网膜色素上皮细胞线粒体生物能量学和自噬损伤》的眼科基因检测项目的临床应用文章。该基因领域的临床应用研究由Sujoy Bhattacharya, Jinggang Yin, Weihong Huo, Edward Chaum 完成。

基因信息数据库索引号：

基因大数据表签: 35715869和 doi: 10.1186/s13287-022-02937-6.

基因解码研究关键词：

AMPKα,年龄相关性黄斑变性,自噬通量,梅拉斯,线粒体异质性,有丝分裂吞噬,PGC-1α,Prom1/CD133,再生医学,iPSC衍生的视网膜色素上皮

国际基因解码证据链条标签：

 AMPKα; Age-related macular degeneration; Autophagy flux; MELAS; Mitochondrial heteroplasmy; Mitophagy; PGC-1α; Prom1/CD133; Regenerative medicine; iPSC-derived retinal pigment epithelium.

基因检测临床研究与应用结果介绍：

背景：视网膜色素上皮（RPE）中的线粒体功能障碍和线粒体DNA损伤与年龄相关性黄斑变性（AMD）的发病机制有关。然而，需要更深入的了解来确定线粒体功能障碍和受损的线粒体自噬（线粒体吞噬）对RPE损伤和AMD病理生物学的贡献。在本研究中，我们模拟了典型的系统性线粒体缺陷、线粒体脑肌病、乳酸酸中毒和卒中样发作（MELA）对RPE健康和稳态的影响，作为受损线粒体生物能量的体外模型。方法：我们使用从MELAS患者（m.3243A>G tRNA leu突变）的皮肤活检中获得的具有不同水平线粒体DNA异质性的诱导多能干细胞（IPSC），并将其分化为RPE细胞。还使用50 ng/mL溴化乙锭（EtBr）和50 mg/mL尿苷对ARPE-19细胞（p0细胞）进行线粒体耗竭。使用聚乙二醇（PEG）/悬浮基本培养基（SMEM）混合物将人血小板和p0细胞进行细胞融合，以生成血小板/RPE“细胞杂交体”使用共焦显微镜、FLowSight成像细胞术和海马XF有丝分裂应激试验分析线粒体功能。Western印迹分析自噬和有丝分裂吞噬蛋白的表达。结果：我们发现MELAS-iPSC衍生的RPE细胞表现出天然RPE的关键特征。我们观察到MELAS iPSC衍生RPE中线粒体生物能量的异质性依赖性损伤和依赖糖酵解产生能量。异质性的程度与信号转导子和转录激活子3（STAT3）的激活增加、一磷酸腺苷活化蛋白激酶α（AMPKα）激活减少和自噬活性降低直接相关。此外，自噬受损与异常溶酶体功能和线粒体循环失败有关。缺失线粒体的p0细胞复制了对自噬损伤和异常STAT3/AMPKα信号传导的影响，并显示线粒体呼吸减少，表明p0细胞和MELAS iPSC衍生RPE细胞的表型相似。结论：我们的研究表明，MELAS-iPSC衍生的疾病模型是剖析线粒体DNA改变影响老年和黄斑变性RPE功能的分子机制的有力工具，并可用于在携带MELAS基因型的患者中测试新疗法。

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