利用WFS1基因编辑多能干细胞研究人Wolfram综合征神经病变发病机制
批准号:
81971078
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
张振宁
依托单位:
学科分类:
神经系统发育与代谢异常
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
张振宁
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中文摘要
Wolfram综合征(WS)是一种常染色体隐性遗传疾病,WS神经病变主要由神经元和神经胶质细胞的Wolframin蛋白基因(WFS1)突变所致。然而由于缺乏有效的研究手段,人WS神经病变发病机制尚不明确。我们利用CRISPR/Cas9靶向基因编辑技术建立了WFS1基因编辑的人多能干细胞等基因细胞系,并将其定向诱导分化为神经元和星型胶质细胞。前期研究发现WFS1敲除神经元树突短且分支少,而突触形成较多;WFS1敲除星型胶质细胞显著抑制神经元轴突生长。故推测:WFS1可能通过调控神经元及星型胶质细胞的形态和功能进而诱导WS神经病变。本研究拟通过前期建立的人等基因细胞系构建、神经细胞诱导分化、RNAseq基因表达谱分析、小分子化合物筛选等技术,阐明WFS1突变或敲除导致的神经元及星型胶质细胞形态和功能异常的分子机制,为WS神经病变发病机制的研究提供新思路,并为WS神经病变的治疗提供新药物。
英文摘要
Wolfram Syndrome (WS) is a rare autosomal recessive genetic disorder that leads to neuropathy by Wolframin protein (WFS1) gene mutations in neurons and glial cells. However, due to the lack of effective research models, the pathogenesis and mechanism of human WS neuropathy are still unclear. Here, we establish isogenic human pluripotent stem cells carrying WFS1 mutations using CRISPR/Cas9 gene-editing system. Using this system, we find that WS-derived neurons possess shorter total dendrites, increased numbers of spines and synapses; while WS-derived astrocytes significantly inhibit neuronal axon growth. In this project, we will identify detailed WFS1 genotype-specific defects of neurons or astrocytes by comparing WFS1 mutate/knock-out isogenic human pluripotent cells with wild-type controls and unveil the molecular mechanism under these defects. Finally, with our novel isogenic human pluripotent cell system, we will set up a high-throughput drug-screening platform targeting the defects of neural cells and try to rescue the neuropathy in WS. Taken together, our project will not only improve our understanding of the mechanism of WS neuropathy but also provide new pharmaceutical drug targets for the treatment of WS.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.1038/s42255-023-00751-9
发表时间:2023-03-06
期刊:NATURE METABOLISM
影响因子:20.8
作者:Jiang,Junkun;Zhou,Donglei;Luan,Bing
通讯作者:Luan,Bing
DOI:10.1038/s41380-023-01987-3
发表时间:2023-04
期刊:MOLECULAR PSYCHIATRY
影响因子:11
作者:Yuan, Fei;Li, Yana;Hu, Rui;Gong, Mengting;Chai, Mengyao;Ma, Xuefei;Cha, Jiaxue;Guo, Pan;Yang, Kaijiang;Li, Mushan;Xu, Minglu;Ma, Qing;Su, Qiang;Zhang, Chuan;Sheng, Zhejin;Wu, Heng;Wang, Yuan;Yuan, Wen;Bian, Shan;Shao, Li;Zhang, Ru;Li, Kaicheng;Shao, Zhen;Zhang, Zhen-Ning;Li, Weida
通讯作者:Li, Weida
Wolfram综合征人脑类器官疾病模型的建立和神经发育缺陷的研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2021
- 负责人:张振宁
- 依托单位:
利用三维多层水凝胶系统研究Rett综合症中星型胶质细胞的作用及其机制
- 批准号:81671110
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:张振宁
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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