《European Journal of Cell Biology》：Advances in modeling the Charcot-Marie-Tooth disease: Human induced pluripotent stem cell-derived Schwann cells harboring
SH3TC2 variants
編輯推薦：
為解決研究 CMT4C（AR-CMTde-SH3TC2）病理生理機制缺乏合適細胞模型的問題，研究人員構建首個人誘導多能干細胞（hiPSCs）源施萬細胞（SCs）模型。結果顯示突變體存在多種異常，該模型有助于理解發病機制和測試新療法。
在神經疾病的研究領域，夏科 - 馬里 - 圖斯�。–harcot-Marie-Tooth disease，CMT）是最常見的遺傳性周圍神經病，全球每 2500 人中就有 1 人患病。它影響感覺和運動神經，由 100 多個已鑒定基因的遺傳或新發突變引起，癥狀多樣，從兒童期到成年晚期出現，嚴重影響患者生活質量。目前，對于 CMT 的研究面臨諸多挑戰。由于神經元細胞難以從患者體內獲取，且人類神經元細胞體外培養困難，使得研究該疾病的發病機制變得異常艱難。此外，現有研究模型存在諸多不足，傳統細胞系和動物模型雖有一定貢獻，但細胞系模型存在蛋白過表達不自然、結果因細胞類型等因素差異大的問題，動物模型不僅成本高，還面臨倫理困境。因此，開發更合適的細胞模型對于深入研究 CMT 的病理生理機制和開發新療法至關重要。
為了攻克這些難題，來自國外的研究人員開展了一項具有開創性的研究。他們致力于構建新的細胞模型，以更好地理解 CMT4C（AR-CMTde-SH3TC2）的發病機制，這一亞型是由 SH3TC2 基因改變引起的常染色體隱性脫髓鞘 CMT 中最常見的類型。
研究人員用到的主要關鍵技術方法包括：首先利用 CRISPR 基因編輯技術，從健康供體的 hiPSCs 獲得攜帶 SH3TC2 基因突變的克隆，建立了兩種 hiPSCs 源 SCs 模型；其次通過特定的分化方案，將 hiPSCs 誘導分化為 SCs 和運動神經元前體（MNPs），并進行共培養；最后運用 RT-qPCR、免疫染色、Western blotting、流式細胞術等技術，對細胞進行多方面檢測分析 。
研究結果如下：
- SH3TC2 表達及 SCs 特性：研究發現，在 hiPSCs 向 SCs 分化過程中，控制克�。–）在分化第 24 天可檢測到 SH3TC2 表達，第 30 天表達量顯著升高，而兩個 AR-CMTde-SH3TC2克�。≧954和 Q71）在第 24 天也開始表達，但第 30 天控制克隆的表達量顯著高于突變克隆。通過檢測多種標記物發現，突變克隆的 SCs 成熟度低于控制克隆，且這種不成熟狀態在第 50 天依然存在。
- SH3TC2 蛋白表達差異：免疫染色和 Western blotting 結果顯示，控制克隆在第 30 天的 SCs 中有強烈的 SH3TC2 蛋白表達，主要集中在核周區域并分布于整個細胞；R954克隆有微弱表達，且主要在核周；Q71克隆則未檢測到表達，這表明突變導致了蛋白表達的缺失或截斷。
- 對表面 TfR 表達的影響：通過流式細胞術檢測發現，攜帶 R954突變的細胞表面轉鐵蛋白受體（TfR）表達顯著降低，而 Q71突變的細胞與控制克隆相比無顯著差異，這說明不同的 SH3TC2 突變對 TfR 循環有不同影響。
- 對 Rab11 表達的影響：Western blot 分析顯示，在第 30 天，控制克隆和 CMT4C 克隆的 Rab11 表達無顯著差異，但在第 50 天，R954克隆的 Rab11 表達顯著下降，Q71克隆雖趨勢相似但未達顯著水平，表明 Rab11 下調可能是一個較晚發生的事件。
- 對 SCs 支持 MN 生長能力的影響：通過共培養實驗發現，與控制克隆共培養的 MNs 生長和分支能力較強，而與 R954和 Q71克隆共培養的 MNs 生長受到抑制，形成的神經簇較小，這表明 AR-CMTde-SH3TC2克隆的 SCs 成熟度低，支持 MN 生長的能力受損。
研究結論和討論部分指出，本研究構建的 hiPSCs 源 SCs 模型在分化過程中經過多種標記物驗證，有效模擬了 AR-CMTde-SH3TC2患者的細胞表型。研究發現控制克隆和突變克隆在 SH3TC2 表達、細胞成熟度、支持 MN 生長能力以及受體循環等方面存在顯著差異。這些差異為深入理解 AR-CMTde-SH3TC2的發病機制提供了重要線索，表明 SH3TC2 在 SCs 的發育和成熟過程中起著關鍵作用，其突變會導致 SCs 功能異常，進而影響神經元的生長和維持。此外，該模型還為測試新的治療方法提供了有力工具，例如針對無義介導的 mRNA 衰變（NMD）途徑的治療策略，有望通過調節 NMD 途徑來恢復 SH3TC2 的表達，為 CMT4C 的治療帶來新的希望�？傊�，這項研究在 CMT4C 的研究領域取得了重要突破，為后續研究和治療方案的開發奠定了堅實基礎，相關成果發表在《European Journal of Cell Biology》上，為全球范圍內攻克 CMT4C 帶來了新的曙光 。
