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Phenotypic analyses of Alzheimer's disease using hiPSC-derived 2D/3D culture models

使用 hiPSC 衍生的 2D/3D 培养模型对阿尔茨海默病进行表型分析

基本信息

批准号：
22KJ2669
负责人：
SUPAKUL SOPAK
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、新規iPS細胞株の樹立、様々なアルツハイマー病（AD）患者由来 in vitro 細胞モデルの確立（単培養系（神経細胞のみ）・共培養系（神経細胞とアストロサイト）・3次元培養系脳オルガノイド）、及び性ホルモン効果の検証を行っている。2022年度は新規樹立した細胞株の中、複数のSNPが認められた症例からiPS株（KEIOi005-A iPSC line）を解析し、論文として発表している（Supakul et al. Stem Cell Research. 2022）。AD様 in vitro モデルの確立に関して、新規誘導法を用いた神経細胞の単培養では、AD患者由来モデルが健常者由来モデルと比べ、分泌アミロイドβ（Aβ）の上昇が認められた。また、神経細胞とアストロサイトの共培養系も開発しており、共培養系は神経細胞では細胞活動・突起の複雑さが上昇し、電子顕微鏡による観察では、シナプス前部におけるシナプス小胞数が増加した。アストロサイトでは、プロセスの複雑さ・GFAP陽性細胞の割合が増加し、共培養系では、単一培養系より各種細胞における成熟な細胞の特徴を得られた。さらに、家族性アルツハイマー病患者由来iPS細胞（APP V717L株）の共培養系では、健常者由来iPS細胞（201B7株）の共培養系と比べ、AD病態のアストログリオーシス様表現型及びアストロサイトの肥大化を観察できた。性ホルモン効果の評価に関して、17β-エストラジオール（E2）投与の急性効果（15分後）として、Ca2+イメージングにおける、神経活動性の上昇を認めた。E2の慢性効果（4日後）としても神経突起伸長及び分岐促進を認めた。さらに、上記の共培養系においては、アストログリオーシスを緩和する効果も認められた。今後は、作製した家族性及び孤発性AD患者由来脳オルガノイドモデルのAD表現型様の解析・性ホルモン投与後の効果の検討を進める予定である。

In this study, we established new iPS cell lines, investigated the origin of AD patients in vitro cell culture (single culture line (neurocyte culture), co-culture line (neurocyte culture), three-dimensional culture line (neurocyte culture)), and examined the effects of neurocyte culture. 2022 New regulations for the identification of SNPs in cell lines and multiple SNPs in iPS lines (KEIOi005-A iPSC line)(Supakul et al. Stem Cell Research. 2022）。AD is related to the establishment of vitamin D, the use of new induction methods in the culture of neurons, the origin of AD patients, the origin of healthy individuals, the secretion of vitamin D β (Aβ), and the rise of vitamin D β. The number of cells in the co-culture system of neurocytes was increased due to the increase of cell activity and processes. The number of cells in the co-culture system of neurocytes was increased due to the observation of electron microscopy. The characteristics of mature GFAP positive cells in co-culture lines and single culture lines were studied. In addition, we observed the phenotype and hypertrophic changes of iPS cells derived from iPS cells (APP V717L strain) in familial AD patients and iPS cells derived from iPS cells (201B7 strain) in healthy AD patients. Evaluation of the effect of sex, 17β-estrop (E2) and acute effect (15 minutes later), Ca2 + estrop, and increased activity of the brain were identified. E2 chronic effect (4 days later) and differentiation promotion The results of the above mentioned co-culture system are as follows: In the future, the origin of familial and isolated AD patients will be analyzed, the characteristics of AD patients will be analyzed, and the results will be discussed.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

性ホルモンによる神経突起伸長に対するタウの影響を評価するhiPS由来神経系の開発

开发 hiPS 衍生神经系统以评估 tau 对性激素诱导的神经突生长的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sopak Supakul;Sumihiro Maeda;Hideyuki Okano;Sopak Supakul
通讯作者：
Sopak Supakul

The In Vitro Co-Culture Model of Neurons and Astrocytes Derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells

人诱导多能干细胞衍生的神经元和星形胶质细胞的体外共培养模型

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sopak Supakul;Rei Murakami;Chisato Oyama;Sumihiro Maeda;Hideyuki Okano
通讯作者：
Hideyuki Okano

Establishment of KEIOi005-A iPSC line from urine-derived cells (UDCs) of a mild Alzheimer's disease (AD) donor with multiple risk SNPs for sporadic Alzheimer's disease (sAD)

利用轻度阿尔茨海默病 (AD) 供体的尿源性细胞 (UDC) 建立 KEIOi005-A iPSC 系，该细胞具有散发性阿尔茨海默病 (SAD) 的多个风险 SNP

DOI：
10.1016/j.scr.2022.102802
发表时间：
2022
期刊：
Stem Cell Res .
影响因子：
0
作者：
Sopak Supakul;Nicolas Leventoux;Hajime Tabuchi;Masaru Mimura;Daisuke Ito;Sumihiro Maeda;Hideyuki Okano
通讯作者：
Hideyuki Okano

ヒトiPS細胞を用いた、アルツハイマー病モデルの作製及び17β-エストラジオール治療効果の確認

使用人iPS细胞创建阿尔茨海默病模型并确认17β-雌二醇的治疗效果