利用诱导多能干细胞构建流产毒性药物的体外筛查模型

作者：毋姗姗; 范文娟; 李瑞玲; 王艳丽; 李培全; 李超杰; 邓锦波^*

来源：药学学报, 2021, 56(02): 503-510.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2020-1508

• 诱导多能干细胞
• 生殖发育毒性
• 模型建立
• 药物筛选

妊娠期用药不可避免,如何帮助孕妇合理用药以减少自发流产、早产和低体重儿的发生,对于医务工作者至关重要。本研究建立了药物流产毒性的检测模型,可筛除疑似流产的药物,避免用药不当导致的孕妇流产。通过三维悬浮培养诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)的方式,诱导其形成拟胚体(embryoid bodies,EBs)和类皮质器官,在体外模拟早期胚胎从内细胞团向三胚层体系的分化过程。根据流产药物米非司酮(RU486)暴露浓度的不同,随机将EBs分为3组:空白对照组(control)、低浓度组(L-RU486, 10μg·mL-1)和高浓度组(HRU486, 20μg·mL-1)。借助末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法[terminal dexynucleotidyl transferase (TdT)-mediated dUTP nick end labeling, TUNEL]和免疫荧光染色等技术观察第5、8和11天的不同组别EBs的大小、细胞凋亡和胚层分化的情况。研究结果表明:iPSCs体外可聚集成三维结构的EBs,在特异性神经诱导因子作用下, EBs外周分化出神经玫瑰花状结构,形成大脑皮质类器官;米非司酮暴露导致EBs发育迟缓, EBs直径减少(P <0.01),促进EBs内部细胞凋亡(P <0.01),并影响EBs胚层发育,抑制胚胎干细胞增殖和外胚层细胞分化(P <0.01),促进中胚层细胞发育(P <0.05)。本研究提示, iPSCs可作为药物流产毒性的筛选模型,而EBs的大小、细胞凋亡率和胚层细胞分化率可作为药物筛选的评价指标。

• 单位
  河南大学; 漯河医学高等专科学校