文獻(xiàn)解讀 | 先導(dǎo)編輯精確校正干間質(zhì)細(xì)胞Lhcgr突變挽救小鼠遺傳性原發(fā)性性腺功能低下
2023年9月11日,中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院項(xiàng)鵬團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院鄧春華團(tuán)隊(duì)在《Advanced Science》上發(fā)表題為“Precise Correction of Lhcgr Mutation in Stem Leydig Cells by Prime Editing Rescues Hereditary Primary Hypogonadism in Mice”的文章,他們的研究結(jié)果表明,基于先導(dǎo)編輯的睪丸間質(zhì)干細(xì)胞離體編輯是一種很有前途的遺傳性原發(fā)性性腺功能減退癥治療策略。
在這篇文章中,云克隆試劑盒【黃體激素(LH)檢測試劑盒(酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法),CEA441Mu;促卵泡素(FSH)檢測試劑盒(酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法),CEA830Mu】受到科研工作者的認(rèn)可,榮登優(yōu)秀國際期刊。
睪丸間質(zhì)細(xì)胞(LC)位于睪丸間質(zhì)室,位于曲精小管之間,主要負(fù)責(zé)睪酮的產(chǎn)生。因此,LC對于男性表型、內(nèi)分泌穩(wěn)態(tài)和生殖功能的發(fā)展和維持是必不可少的。遺傳性原發(fā)性性腺功能減退癥(HPH)是由損害LC功能的遺傳原因?qū)е碌模@種疾病的特點(diǎn)是睪酮水平低或缺乏,促性腺激素水平高,男性表型不全,精子發(fā)生嚴(yán)重受損。黃體生成素/絨毛膜促性腺激素受體(LHCGR)在LC分化和睪酮合成中起重要作用。Lhcgr突變導(dǎo)致睪酮缺乏,進(jìn)而導(dǎo)致性發(fā)育受損、精子發(fā)生受阻和不育,是HPH的原型。睪酮替代療法(TRT)是治療HPH的首選,因?yàn)橥庠葱?/span>TRT可以在很大程度上逆轉(zhuǎn)低血清睪酮水平,并部分改善性腺功能減退相關(guān)癥狀。然而,外源性TRT會引起許多不良反應(yīng),如睡眠呼吸暫停、中風(fēng)、心臟病發(fā)作和前列腺腫瘤發(fā)生。因此,迫切需要開發(fā)更安全的HPH治療方法。
干間質(zhì)細(xì)胞(SLC)能夠通過增殖和分化再生新的LC,在維持成年睪丸的LC穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。SLC移植可能是治療男性原發(fā)性性腺功能減退癥的一種很有前途的方法。然而,由于HPH患者SLC的遺傳性基因缺陷,無法實(shí)現(xiàn)SLC移植?;蚓庉嫺杉?xì)胞衍生細(xì)胞在臨床前和臨床研究中的大規(guī)模應(yīng)用表明,一旦SLC中性腺功能減退誘導(dǎo)的基因突變得到糾正,它們就可能適合于自體移植,通過分化為功能性LC來拯救HPH。在這項(xiàng)研究中,作者首先基于在HPH患者中觀察到的Lhcgr的無義點(diǎn)突變生成了LhcgrW495X突變小鼠模型。為了驗(yàn)證SLC移植治療HPH的療效和可行性,將野生型SLC移植到LhcgrW495X小鼠中,其中SLC明顯挽救了HPH表型。通過比較幾種編輯策略,優(yōu)化的基于先導(dǎo)編輯的PE2蛋白(PEmax)系統(tǒng)被認(rèn)為是糾正Lhcgr致病點(diǎn)突變的一種有效而精確的方法。此外,通過慢病毒傳遞內(nèi)部分裂的PEmax系統(tǒng)成功地在體外糾正了LhcgrW495X小鼠SLC中的突變。LhcgrW495X小鼠的基因校正SLC在體外表現(xiàn)出向功能性間質(zhì)細(xì)胞分化的能力。值得注意的是,在LhcgrW495X小鼠中,基因校正的SLC移植有效地再生了間質(zhì)細(xì)胞,恢復(fù)了睪丸激素的產(chǎn)生,重啟了性發(fā)育,挽救了精子發(fā)生,并產(chǎn)生了可育的后代。
綜上所述,這項(xiàng)結(jié)果表明,在離體SLC中基于先導(dǎo)編輯的基因編輯是一種很有前途的HPH治療策略,并且有可能用于治療生殖系統(tǒng)中的更多遺傳性疾病。