可诱导表达BMP4的正常来源及隐睾特异性iPSCs的建立及分化研究

摘要：

目的:建立可诱导表达骨形态发生蛋白质4(bone morphogenetic protein 4，BMP4)的正常来源及隐睾特异性诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPSCs)，比较两者体外定向分化的差异，为研究部分隐睾患儿成年后不育的原因提供具有人类遗传背景的体外研究模型。方法:①建立可诱导表达BMP4的正常来源及隐睾特异性iPSCs，将正常来源iPSCs作为对照组，隐睾特异性iPSCs作为隐睾组；利用多西环素(doxycycline，Dox)进行诱导，筛选出BMP4表达量最高的细胞株；②将外源性添加BMP4的正常来源iPSCs作为外源性添加BMP4组(外源组)，将Dox内源诱导BMP4表达的正常来源iPSCs作为Dox内源诱导BMP4表达组(内源组)，此两组共同作为实验组；在细胞形态和基因表达水平比较实验组两组间BMP4因子诱导效果的差异；③通过Dox诱导BMP4的表达、双氢睾酮(dihydrotestosterone，DHT)、全反式维甲酸(all trans retinoid acid，ATRA)组成的三步法诱导分化方案，逐步诱导人的正常来源及隐睾特异性iPSCs向生精细胞方向分化，在基因及蛋白水平进行检测，比较两株细胞在分化过程中的差异。结果:①经Dox诱导后，在正常来源及隐睾特异性iPSCs两株细胞中均可检测到BMP4表达明显升高、同时多能性基因OCT4的表达均呈明显下降趋势，与d0相比差异具有统计学意义，其中对照组的3#细胞株与隐睾组的5#细胞株在Dox诱导后BMP4表达量最高；②与外源组相比，内源组的细胞株形态变化更为均一、同步，BMP4的基因表达量更高，两组间的差异具有统计学意义；③在向生精细胞诱导分化过程中，对照组及隐睾组细胞的DAZL和PRDM1的表达量在两组之间的差异均无统计学意义；隐睾组的VASA、SYCP3、ACROSIN和TEKT1的表达量于诱导d14和d21时均明显低于对照组，两组之间的差异具有统计学意义。免疫染色结果显示：DAZL的阳性率在对照组和隐睾组细胞间的差异无统计学意义；隐睾组的VASA和SYCP3的阳性率于诱导d14和d21时均明显低于对照组，ACROSIN的阳性率于诱导d21时明显低于对照组，差异均具有统计学意义。结论:本研究为部分隐睾患儿成年后不育的原因提供了具有人类遗传背景的体外研究模型，为未来的进一步研究奠定了良好基础。

关键词：隐睾、诱导多能干细胞、可诱导表达

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资助基金：国家自然科学基金81370700;上海市卫生健康委员会卫生行业临床研究专项201940204;上海交通大学转化医学协同创新中心合作研究项目TM201827;National Natural Science Foundation of China81370700;Special Clinical Research Project of Shanghai Municipal Health Commission201940204;Cooperative Research Project of Transformation Medicine Collaborative Innovation Center from Shanghai Jiao Tong University School of MedicineTM201827

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：71-77