理解遗传因素驱动Klinefelter综合症和相关疾病

最大的干细胞系源自Klinefelter综合症患者已经由KAUST开发人员。这些强大的细胞工具可以用来开发再生医学治疗方法和研究各种疾病与染色体异常有关,如代谢综合征和2型糖尿病,这两个在沙特阿拉伯正在增加。

“我们创造了第一个诱导多能干细胞系,”博士生Maryam Alowaysi说。“这些有很大的潜力,因为它们可以分化成所有已知的可能细胞在体内。这意味着我们可以研究疾病的发病和基因与它相关联的。”

Klinefelter综合症,也称为47-XXY,发生在男性出生与一个或多个额外的X染色体由于随机遗传错误发生在怀孕期间。最常见的性染色体疾病,它影响全世界约660的男性。

人携带超过两个X染色体,例如那些与48-XXXY 49-XXXXY分析,显示逐步恶化的条件下,从不孕和骨质疏松症,癌症和代谢疾病,如2型糖尿病。其他人可能有马赛克Klinefelter综合症,这意味着他们只有一个额外的X染色体的复制一些细胞。

先前的研究在Klinefelter综合症有详细描述的症状,很少有与条件相关的基因决定的。宽阔的症状的变化也使得准确诊断困难。

“有些病人可能有二型糖尿病,而其他人可能有多发性硬化症或不孕。他们共同但高度可变的特点,这就是为什么诊断是非常困难的,”Elisabetta Fiacco博士后说。“如果我们能确定影响特定基因的途径共同点,我们可以帮助阐明原因。”

该团队使用纤维母细胞从皮肤活检的患者获得低收入和高档Klinefelter综合症。研究人员还细胞系来自马赛克Klinefelter综合症患者和高档患者平衡易位,两条染色体的交换条件,部分地方。

他们重组成纤维细胞与nonmodified信使rna将他们从躯体到多能性状态。“这就意味着他们有可能分化成任何body-endoderm胚层,中胚层和外胚层,“Alowaysi说。

该团队使用各种方法测试生成的细胞系的多能性,包括免疫荧光、逆转录PCR和畸胎瘤assays-the多能性的黄金标准验证技术。

生成的细胞系表达标记OCT4、NANOG SOX2在mRNA和蛋白水平,证实多能细胞已经成功地重新编程。

当研究者细胞注射到老鼠体内,他们形成的肿瘤表达S100A1蛋白标记,肌间线蛋白和细胞角蛋白,证明细胞能够分化成三个胚芽层。

在培养皿中“这些细胞分化成任何人体的细胞类型,这意味着我们可以检测的基因参与了疾病和健康的控制细胞进行比较,”Fiacco说。”,我们可以看到基因特异表达或做的事情不是在正常功能的基因。”

现在,研究人员已经生成了Klinefelter综合症细胞系,下一步是分析转录组剖面发现队列中的特异表达基因及其作用的分子病理条件。

“这项工作是支持的部分KAUST智能健康倡议,目的,其主要目标之一,产生大群沙特和non-Saudi patient-derived诱导多能干细胞,”安东尼奥阿达莫说,KAUST和首席研究员助理教授实验室的干细胞和疾病。

“在这个倡议,我们实验室正在帮助建立KAUST生物能够提供宝贵的细胞工具和模型支持沙特人员在王国。”