在悬浮的生物基弹性体纳米纤维支架上,基于可扩展的人类iPSC的神经肌肉疾病模型
Aimee Cheesbrough1,2,3, Peter Harley1,2, Federica Riccio1,2
1Centre for Gene Therapy & Regenerative Medicine, Faculty of Life Sciences & Medicine, King's College London, London SE1 9RT, United Kingdom.
Biofabrication
|August 24, 2023
概括
该平台开发了一种针对神经肌肉疾病的新型人类干细胞模型,通过稳定肌肉纤维来进行高内容成像和功能分析,从而实现可扩展的药物发现. 它成功地模拟了肌缩性侧面硬化症,并显示了药物疗效.
科学领域:
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 神经肌肉疾病建模模型
- 药物发现平台 药物发现平台
背景情况:
- 由于有限的可扩展药物发现平台,神经肌肉疾病缺乏有效的治疗方法.
- 一个关键的挑战是稳定成熟的肌纤维在多井测定用于高含量成像 (HCI) 分析.
研究的目的:
- 开发一种可扩展的基于人体诱导多能干细胞 (iPSC) 的神经肌肉疾病模型.
- 创建一个平台来评估神经肌肉疾病的表型和选潜在的药物治疗.
主要方法:
- 使用悬浮弹性体纳米纤维来稳定iPSC衍生的肌纤维和运动神经元在96井板.
- 采用光遗传学刺激用于神经肌肉传播的功能读数和HCI用于自动表型量化.
- 纳入患者衍生TDP-43突变运动神经元用于肌缩侧面硬化症 (ALS) 建模.
主要成果:
- 该平台展示了iPSC肌纤维的长期稳定性,对齐,成熟和反复收缩.
- 光遗传学刺激引起了强大的肌纤维收缩,HCI量化了轴突外生和突触形成.
- 该ALS模型重复了疾病表型,并且necrostatin-1 (一种RIPK1抑制剂) 剂量依赖地挽救了这些缺陷.
结论:
- 使用弹性体纳米纤维开发了一个可扩展,功能化的人类iPSC神经肌肉疾病模型.
- 该平台能够基于HCI评估神经肌肉传播和疾病表型.
- 这种模型具有显著的潜力,用于选神经肌肉疾病的新疗法候选者,如ALS.
