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【背景】 47,XXX(又称超雌综合征/Triple X syndrome)是性染色体数目异常疾病,出生女婴发病率约为1/1000。47,XXX的病因主要由母方染色体不分离导致额外的X染色体产生,具体发病机制目前尚不清楚。对于这类遗传变异性疾病发病机制的研究缺乏理想的研究对象,诱导性多能干细胞技术的出现为此类疾病的研究提供了一种新方法。因此,本研究利用患者外周血单个核细胞,将其重编程为诱导性多能干细胞,检测其多能性,分析诱导前后细胞X染色体的失活状态及其与正常女性诱导性多能干细胞模型在非分化过程中的差异性,旨在初步探讨47,XXX患者的发病机制。 【方法】 采用非整合型仙台病毒介导4种转录因子(Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc,简称OSKM)诱导47,XXX患者外周血单个核细胞(peripheral blood-derived mononuclear cells,PBMCs),将其重编程为诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs),且进行核型、多能性、体内外分化能力的鉴定。检测47,XXX-iPSCs的X染色体失活(X chromosome inactivation,XCI)方式,比较47,XXX-iPSCs与46,XX-iPSCs的XCI差异性,初步探讨差异性及患者发病原因。 【结果】 本课题组成功建立2株PBMCs来源的47,XXX-iPSCs,短串联重复序列(Short Tandem Repeat,STR)显示与体细胞同一来源。iPSCs表达多能性标志基因,能稳定传代、长期体外培养可维持与体细胞一致的核型,体内外分化实验可向三个胚层分化。甲基化特异性PCR检测发现iPSCs和亲本来源的体细胞为倾斜性失活,XCI相关基因和H3K27me3在不同细胞株X染色体中表达不一。 【结论】 成功地建立非基因整合47,XXX患者外周血单个核细胞的诱导性多能干细胞株,47,XXX-iPSCs的多能性基因表达水平、分化能力与胚胎干细胞相似,可用于体外定向诱导分化,模拟疾病发病过程,为X染色体非整倍体性疾病的机制研究提供模型。47,XXX-iPSCs早代即出现倾斜性失活,与亲本体细胞失活方式一致,初步研究患者发病由倾斜性失活引起。47,XXX-iPSCs的XCI相关基因表达和H3K27me3表达说明X染色体已启动失活,可用于XCI相关lncRNA功能的研究。并且XIST在各株细胞中表达不一,可引起倾斜性失活比例不同。因此,本研究发现患者发病由倾斜性失活引起,且临床症状不一可能与倾斜性失活比例相关。