利用心律失常性心肌病患者的血細胞體外衍生出心律失常性心肌病模型

據(jù)Inoue H 2022年2月8日[Stem Cell Reports，2022，17（2）：337-351.]報道，日本大阪大學的研究人員研制出衍生自患有心律失常性心肌病的遺傳性心臟病的患者的心肌細胞在實驗室中生長時不能正常收縮，而替換一種造成這種影響的突變基因可以修復這一缺陷。

心律失常性心肌病的發(fā)生是由于參與橋粒（desmosome）的基因發(fā)生突變，其中橋粒在細胞之間形成“橋接”，以協(xié)調(diào)的方式在細胞間進行交流和運動。其中PKP2的基因編碼的plakophilin-2蛋白對維持心肌細胞結(jié)構(gòu)至關重要。

以往心肌細胞研究表明，PKP2基因突變在心律失常性心肌病中起病理作用。然而，這些實驗中使用的細胞來自健康人，并且沒有評估它們的收縮功能。為了研究患者衍生性細胞在實驗室中的表現(xiàn)，研究人員首先從1例年輕的心律失常性心肌病患者身上提取血液樣品，對一些血細胞進行重編程使之誘導性多能干細胞（iPSC），然后將iPSC分化為心肌細胞（下稱iPSC-CM）。隨后將初始的這批iPSC-CM改造成3種不同的細胞系，在這3種細胞系中，基于這個基因存在多少突變或完整的復制讓PKP2表達受到精確調(diào)整。具有2個PKP2基因突變復制的iPSC-CM明顯表現(xiàn)出收縮性降低，并且由于plakophilin-2的缺乏而導致橋粒組裝受損。在只有一個PKP2基因突變復制的iPSC-CM中也觀察到了這些影響，盡管它們沒有那么嚴重。研究人員利用完整的PKP2基因復制替換突變的PKP2，修復了細胞收縮和橋粒組裝方面的缺陷。通過延時方法和熒光標記的橋粒觀察到缺陷的修復。結(jié)果表明，心肌細胞系再現(xiàn)了心律失常性心肌病的病理，并為開發(fā)針對這種疾病的基因療法提供了一種快速和方便的平臺。

鑒于PKP2是與心律失常性心肌病相關的最常見基因，而且PKP2基因突變可能導致嚴重的疾病，新的治療方法可能有助于阻止疾病進展。這項研究的結(jié)果表明，基因替代療法可能是治療這種疾病的一種有價值的方式，而且這項研究中構(gòu)建的細胞系是測試心律失常性心肌病新療法的一種可行模型。