动物所建立人干细胞蛋白精确调控系统br并有效模拟复杂神经系统疾病foxg1综合征。蛋白剂量水平将直接影响细胞命运决定和疾病发生。同一基因,如foxg1,由于突变类型不同,会导致蛋白剂量差异,从而诱发多样化的症状。由于传统的敲除、敲降策略都难以精确调控蛋白表达水平,foxg1综合征等类似蛋白剂量差异诱发疾病的研究进展缓慢。
人类多能干细胞(hpscs)分化可模拟人类早期发育和相关疾病。为了在hpscs及其分化细胞中精确调控蛋白剂量,通过利用crispr/cas9在hpscs中引入小分子药物(asv)敏感的降解决定子(degron),并耦联目标蛋白基因,中国科学院动物研究所/干细胞与再生医学创新研究院研究团队建立了一个可诱导的、可逆的蛋白剂量精确调控系统,从而可通过asv浓度精确调控目标蛋白剂量。研究团队首次利用该系统精确调控哺乳类的多种内源基因,并结合hesc神经分化系统诱导出了小头畸形和gaba中间神经元发育障碍等表型,有效模拟了foxg1综合征。更重要的是,团队发现了foxg1的两个剂量临界值,低于60%会导致脑腹侧形成障碍和gaba中间神经元发育延迟,30%以下则无法形成腹侧端脑及gaba中间神经元。上述发现为深入了解foxg1综合征患者表型多样性,建立新的治疗策略奠定了重要基础。
该研究于2月25日在线发表于国际学术刊物《自然-通讯》( communications)。该研究由动物所/干细胞与再生医学创新研究院完成。生朱文亮、张博雅以及硕士生李梦琦为论文的共同第一作者,研究员胡宝洋、李伟与周琪为论文的共同通讯作者。上述研究得到中科院重点部署项目、国家自然科学基金以及北京市科技重大专项等的支持。
人多能干细胞中蛋白精确调控系统