家族性高胆固醇血症模型(Familial hypercholesterolemia)

货号基因信息组织来源重编程工具供体人种供体年龄供体性别规格
iPSD0050LDLR: 1241T>G; APOB: 1618 G>TPBMCSendai virusAsian32~1E6

家族性高胆固醇血症(Familial hypercholesterolemia,FH)是一种严重的常染色体显性单基因遗传性疾病。全球性的 FH 杂合患者的发病率约为 1/500,纯合子患者发病率约为 1/100 万,是脂质代谢单基因疾病中最常见且最严重的一种。

该病主要是由于低密度脂蛋白受体(Low-density lipoprotein receptor, LDLR)基因突变而引起的,在临床确诊的FH 患者中约 50%可检测到 LDLR 基因突变。目前为止,英国 FH 的 LDLR 突变数据库 (http:// www.ucl.ac.uk/ ldlr/LOVDv.1.1.0/)报道世界范围内的 LDLR 基因突变已经达到 1700 多种,中国也报道过超过 100 种 LDLR 基因突变类型。FH 患者 LDLR 基因突变导致细胞膜表面 LDLR 减少或缺失,机体代谢胆固醇能力降低,血浆总胆固醇和低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)水平大幅升高,过量的 LDL-C 沉积于吞噬细胞和其他细胞内,形成黄色瘤和粥样斑块,最终导致心血管疾病的发生。

通过基因编辑,我们建立了LDLR+/-、LDLR-/- 和FH病人来源的 iPSC。体外实验证实分化而来的肝细胞 LDL 吸收功能受损(下图1)。我们通过测定培养基中的总胆固醇(TC)和 APOB 水平,可以监测肝细胞对 LDL 的吸收能力,我们发现他汀可以提升上述肝细胞对 LDL 的吸收能力(下图2)。

图1. iPSC 来源的肝细胞对 LDL 的吸收能力1

图2. 在 iPSC 来源的肝细胞FH疾病模型中,他汀可以提升肝细胞对 LDL 的吸收能力1

图3. 携带 LDLR 及 APOB 突变的 iPSC2

参考文献

  1. Yang J.,*,Wang Y.,* et al. Generation of Human Liver Chimeric Mice with Hepatocytes from Familial Hypercholesterolemia Induced Pluripotent Stem Cells, Stem Cell Reports, 2017, 8(3): 605~618
  2. Ge W*, Song Y*, et al. Generation of a human iPSC line CIBi009-A from a patient with familial hypercholesterolemia carrying variants of LDLR c.T1241G and APOB c.G1618T. Stem Cell Research. 53 (2021) 102347.