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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2669/
• 关键词: アルツハイマー病; iPS細胞; 神経細胞; アストロサイト; 共培養系; 脳オルガノイド; 性差; 性ホルモン

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, 々なア, the new rule iPS cell line is established, and the patient with 々なア, ハ, ハ, ハ, ハ, ハ, ハ, ハ, ハ, ハ, <s:1> disease (AD) originated from vitro Cell モ デ ル の established (単 training (god 経 の み), co-culture system (god 経 と ア ス ト ロ サ イ ト), a three dimensional culture system 脳 オ ル ガ ノ イ ド), and び ホ ル モ ン unseen fruit の 検 line card を っ て い る. 2022 annual は new rules set up し た, plural の places in the Cell lines の が recognize め ら れ た cases か ら iPS strains (KEIOi005 -a iPSC line) を analytical し, paper と し て 発 table し て い る (Supakul et al. Stem Cell Research. 2022). AD others in the in vitro モ デ ル の establish に masato し て, new rules the candidated を with い た god 経 cells の 単 cultivate で は, origin in patients with AD モ デ ル が health is often the origin モ デ ル と than べ, secrete ア ミ ロ イ ド beta (beta) is A rising の が recognize め ら れ た. ま た, god 経 cell と ア ス ト ロ サ イ ト の trained started も 発 し て お り, co-culture は god 経 cells で は cell activity, protuberant の after 雑 さ が rise し, electronic 顕 micromirror に よ る 観 examine で は, シ ナ プ ス front に お け る シ ナ プ ス small cell number が raised plus し た. ア ス ト ロ サ イ ト で は, プ ロ セ ス の complex 雑 さ, GFAP positive cells の cut が raised plus し, co-culture system で は, 単 a training department よ り various cell に お け の る な mature cells, 徴 を must ら れ た. さ ら に, familial ア ル ツ ハ イ マ ー disease origin iPS cells (APP) V717L strain の co-culture system で は, health is often the origin of iPS cells co-culture system in (201 b7 strains) の と than べ, AD pathological の ア ス ト ロ グ リ オ ー シ ス others in phenotype and び ア ス ト ロ サ イ ト の flow fat "を 観 examine で き た. Sexual ホ ル モ ン unseen fruit の review 価 に masato し て, 17 beta エ ス ト ラ ジ オ ー ル (E2) and acute unseen の fruit (15 minutes) と し て, Ca2 + イ メ ー ジ ン グ に お け る, god rising 経 active の を め た. The chronic effect of E2 (after 4 days) と growth て を elongation and び differentiation promote を recognition めた. Youdaoplaceholder0, it is noted that the <s:1> co-culture system にお て て にお, アストログリ さらに シスを シスを mitigated する effect にお is recognized as められた. Future は, cropping し た familial and び solitary 発 origin in patients with AD 脳 オ ル ガ ノ イ ド モ デ ル の AD phenotype others の parsing, sexual ホ ル モ ン の after he and sharper fruit の beg を 検 into め る designated で あ る.

项目成果

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

• 发表时间: 2022
• 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

• 发表时间: 2022
• 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 .
• 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

• 发表时间: 2022
• 作者: Supakul Sopak;前田純宏;岡野栄之
• 通讯作者: 岡野栄之

ヒトiPS細胞を用いた、アルツハイマー病モデル作製及びエストラジオール効果の確認

使用人 iPS 细胞创建阿尔茨海默病模型并确认雌二醇效应

• 发表时间: 2022
• 作者: Supakul Sopak;大山千聖;村上玲;前田純宏;坂内博子;岡野栄之
• 通讯作者: 岡野栄之