Analysis of iPSC-derived Cerebral Organoids from Monozygotic Twins Discordant for Psychosis

精神病不一致同卵双胞胎的 iPSC 衍生脑类器官分析

• 批准号: 17K16407
• 负责人: 澤田 知世
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K16407/
• 关键词: 一卵性双生児; iPS細胞; 精神疾患; 脳オルガノイド

1．双極型失調感情障害に関して不一致な一卵性双生児より樹立したiPS細胞由来神経幹・前駆細胞（NSPCs）のトランスクリプトーム解析から示唆された罹患双生児におけるWntシグナル経路の異常が、よりin vivoに近い細胞間相互作用を再現した脳オルガノイドにおいても確認できるかについて検討した。オルガノイドの凍結切片を作製し、内部構造について神経幹細胞マーカーや細胞増殖マーカー等に対する各種抗体を用いた免疫染色により評価した結果、罹患双生児由来オルガノイドでは大脳皮質様の内部構造が、非罹患双生児と比較して顕著に小さいことを見出した。GSK3β阻害剤（LiCl、CHIR99021）またはWnt3a処理によってWntシグナル経路を活性化した場合、この内部構造の異常が改善したことから、脳オルガノイドにおいても罹患双生児におけるWntシグナル経路の異常が確認された。2．双生児間で認められたiPS細胞由来NSPCにおける差異がエピジェネティックな差異に起因するのかについて、培養8、24日目のNSPCsからゲノムDNAを抽出し、バイサルファイト処理の後、DNAメチル化アレイ解析による検討を実施した。双生児間でメチル化レベルに差のあったCpGサイトのうち、トランスクリプトーム解析において発現差異を見出していた遺伝子上にあるものに着目しパスウェイ解析を行った結果、8日目にはWntシグナル関連遺伝子、24日目にはGABA作動性ニューロン関連遺伝子のエンリッチメントが認められた。このことから、双生児間におけるiPS細胞由来NSPCsの遺伝子発現や細胞表現型の差異にエピジェネティックな要因（DNAメチル化の差異）が関与することが示唆された。

1. Bipolar disorder emotion handicap of に masato し て inconsistent な one egg twins where sex よ り set し た iPS cells by return 経 dry, before 駆 cells (NSPCs) の ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム parsing か ら in stopping さ れ た suffering from twins where に お け る Wnt シ グ ナ ル の abnormal が 経 road, よ り in Vivo を interaction between に い cells reproduce し た 脳 オ ル ガ ノ イ ド に お い て も confirm で き る か に つ い て beg し 検 た. オ ル ガ ノ イ ド の し the freezing slice を cropping, internal structure に つ い て god 経 stem cells マ ー カ ー や cells raised colonization マ ー カ ー etc に す seaborne る various antibodies を い た immune dyeing に よ り review 価 し た results, suffering from twins where origin オ ル ガ ノ イ ド で は big 脳 cortex others の が internal structure, not suffering from twins where と compare し て 顕 に small さ い こ と を shows し た . GSK3 beta resistance against tonic (LiCl, CHIR99021) ま た は Wnt3a 処 Richard に よ っ て Wnt シ グ ナ ル 経 road を activeness し た occasions, こ の internal structure abnormal の が improve し た こ と か ら, 脳 オ ル ガ ノ イ ド に お い て も suffering from twins where に お け る Wnt シ グ ナ ル 経 road の abnormal が confirm さ れ た. 2 で recognition between twins where め ら れ た iPS cell origin NSPC に お け る differences が エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ッ ク に な differences cause す る の か に つ い て, training 8, 24 eyes の NSPCs か ら ゲ ノ ム を DNA extraction し, バ イ サ ル フ ァ イ ト 処 after の, DNA メ チ ル change ア レ イ parsing に よ る を 検 please be applied し た. Between twins where で メ チ ル change レ ベ ル に poor の あ っ た CpG サ イ ト の う ち, ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム parsing に お い て 発 difference を now see the し て い た heritage in に 伝 あ る も の に with mesh し パ ス ウ ェ イ parsing line を っ た result, 8 eyes に は Wnt シ グ ナ ル masato even heritage 伝, 24 eyes に は GABA actuation sex ニ ュ ー ロ ン masato Youdaoplaceholder0 zi, エ リッチメ リッチメ トが トが recognize められた. Between こ の こ と か ら, twins where に お け る iPS cell origin NSPCs の heritage 伝 son 発 now や cell phenotype の differences に エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ッ ク な will (DNA メ チ ル の differences) が masato and す る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Neurodevelopmental differences underlie discordant psychosis in a pair of monozygotic twins.

神经发育差异是一对同卵双胞胎出现不一致精神病的原因。

• 发表时间: 2016
• 作者: Sawada T;Chater TE;Goda Y;Kato T
• 通讯作者: Kato T