Um modelo de Mouse quimérico fígado humano de hipercolesterolemia familiar usando hepatócitos de derivadas de células-tronco pluripotentes induzidas

Jiayin Yang; Lai-Yung Wong; Xiao-Yu Tian; Rui Wei; Wing-Hon Lai; Ka-Wing Au; Zhiwei Luo; Carl Ward; Wai-In Ho; David P. Ibañez; Hao Liu; Xichen Bao; Baoming Qin; Yu Huang; Miguel A. Esteban; Hung-Fat Tse

doi:10.3791/57556

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Artigo de método

Um modelo de Mouse quimérico fígado humano de hipercolesterolemia familiar usando hepatócitos de derivadas de células-tronco pluripotentes induzidas

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DOI:

10.3791/57556

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15 de setembro de 2018

Jiayin Yang^*¹^,²^,⁶ , Lai-Yung Wong^*² , Xiao-Yu Tian^*³ , Rui Wei¹^,² , Wing-Hon Lai² , Ka-Wing Au² , Zhiwei Luo⁴^,⁵ , Carl Ward⁴^,⁵ , Wai-In Ho² , David P. Ibañez⁴^,⁵ , Hao Liu⁴^,⁵ , Xichen Bao⁴^,⁵ , Baoming Qin⁴^,⁵ , Yu Huang³ , Miguel A. Esteban⁴^,⁵^,⁷ , Hung-Fat Tse¹^,²^,⁶^,⁷

¹Department of Medicine, University of Hong Kong-Shenzhen Hospital, ²The Cardiology Division, Department of Medicine, Li Ka Shing Faculty of Medicine, University of Hong Kong, ³School of Biomedical Sciences, Institute of Vascular Medicine, Li Ka Shing Institute of Health Sciences, Chinese University of Hong Kong, ⁴Key Laboratory of Regenerative Biology of the Chinese Academy of Sciences, Joint School of Life Sciences, Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health and Guangzhou Medical University, ⁵Laboratory of RNA, Chromatin, and Human Disease, CAS Key Laboratory of Regenerative Biology and Guangdong Provincial Key Laboratory of Stem Cells and Regenerative Medicine, Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health, Chinese Academy of Sciences, ⁶Research Centre of Heart, Brain, Hormone, and Healthy Ageing, Li Ka Shing Faculty of Medicine, University of Hong Kong, ⁷Hong Kong-Guangdong Stem Cell and Regenerative Medicine Research Centre, University of Hong Kong and Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health

^* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para gerar um modelo de rato quimérico fígado humano de hipercolesterolemia familiar, usando hepatócitos de células-tronco derivadas de humanas pluripotentes induzidas. Este é um modelo valioso para testar novas terapias para hipercolesterolemia.

Resumo

Hipercolesterolemia familiar (FH) é principalmente causada por mutações do receptor (LDLR) de lipoproteína de baixa densidade e resulta em um aumento do risco de doença cardiovascular precoce devido à marcada elevação de LDL colesterol (LDL-C) no sangue. As estatinas são a primeira linha de drogas hipolipemiantes para tratamento de FH e outros tipos de hipercolesterolemia, mas estão surgindo novas abordagens, em particular PCSK9 anticorpos, que agora estão sendo testados em ensaios clínicos. Para explorar novas abordagens terapêuticas para FH, novas drogas ou novas formulações, nós precisamos apropriado na vivo de modelos. No entanto, diferenças nos perfis metabólicos lipídios em comparação com os seres humanos são dos principais problemas dos modelos animais disponíveis de FH. Para resolver esse problema, geraram um modelo de rato quimérico fígado humano usando células-tronco pluripotentes FH induzida (iPSC)-derivado de hepatócitos (iHeps). Utilizamos camundongos/Ldlr^{- / -}/Rag2^{- / -}/Il2rg^{- / -} (LRG) para evitar rejeição imune de células humanas transplantadas e avaliar o efeito do LDLR-iHeps deficientes em um LDLR nulo de plano de fundo. Transplantado FH iHeps poderíamos repovoar a 5-10% do fígado do rato LRG baseado na coloração de albumina humana. Além disso, o iHeps engrafted respondeu às drogas hipolipemiantes e recapitulada observações clínicas de maior eficácia de anticorpos PCSK9 comparado com estatinas. Nosso modelo de fígado humano quimérico, portanto, poderia ser útil para testes pré-clínicos de novas terapias para FH. Usando o mesmo protocolo, semelhantes humanos fígados quiméricoes ratos para outras variantes genéticas de FH, ou mutações correspondente a outras doenças hereditárias do fígado, também pode ser gerado.

Introdução

Receptor da lipoproteína de baixa densidade (LDLR) capta o colesterol LDL (LDL-C) no sangue de modular a síntese de colesterol no fígado. Mutações no gene LDLR são a causa mais frequente de hipercolesterolemia familiar (FH)¹. As estatinas têm sido, tradicionalmente, a primeira linha de medicação para tratar a FH e outros tipos de hipercolesterolemia (herdada ou adquirida). As estatinas inibem a 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A redutase para reduzir a síntese de colesterol no fígado². Além disso, as estatinas aumentam os níveis de LDLR na superfície do hepatócito para promover plasma apuramento de LDL-C. No entanto, u....