多能干细胞或加速治疗肌肉疾病靶向药物的开发

  杜氏肌营养不良（DMD）是肌肉疾病，其主要症状表现在幼年时期，而且容易引发肌肉进行性萎缩以及患者死亡，目前疗法较少，部分是因为研究者并不是完全理解DMD的发病原因，尽管他们在患者机体中发现肌营养不良蛋白的异常表达。
  一般情况下科学家们利用患者的病变细胞来研究DMD的发病机制，但这些细胞并不适合于研究DMD的早期发生机制，为了克服这个困难，来自京都大学等处的研究人员通过研究设计了一种模型，该模型可以可以将早期分化阶段的成纤维细胞重编程为完整无损的肌肉细胞。
  相关研究发表于国际杂志Scientific Reports上，该策略依赖于将患者的细胞重编程为诱导型的多能干细胞，随后将分化为多能干细胞的基因引入肌肉细胞，这样研究者开发的模型就可以基于相同的遗传背景来研究DMD早期的发病机制。
  肌肉收缩依赖于钙离子流入细胞内，然而钙离子的过多流入会引发细胞异常或死亡，这被认为是引发DMD的背后原因；研究者Shoji说道，评估完整细胞对于正确评估钙离子流入引发DMD的机制非常关键，我们对模型进行了电刺激来模拟肌肉的收缩，结果显示，来自DMD患者机体的细胞存在明显的钙质流入情况；后期研究中研究者认为是钙离子借助瞬时受体电位通道进入到细胞从而引发疾病的。
  最后研究者表示，本文研究为揭示DMD的发病机制及阐明新型药物疗法的靶点提供了一定思路，更重要的是，该研究也帮助研究者寻找药物制剂来对付早期DMD的发生提供了希望，研究者在之前的研究中发现了瞬时受体电位通道，但是由于他们使用的模型利用了病人机体衍生的多能干细胞，因此对于寻找DMD的新型药物获将带来一定帮助。（转化医学网360zhyx.com）
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Early pathogenesis of Duchenne muscular dystrophy modelled in patient-derived human induced pluripotent stem cells
Scientific Reports     doi:10.1038/srep12831
Emi Shoji, Hidetoshi Sakurai, Tokiko Nishino, Tatsutoshi Nakahata, Toshio Heike, Tomonari Awaya, Nobuharu Fujii, Yasuko Manabe, Masafumi Matsuo & Atsuko Sehara-Fujisawa
Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a progressive and fatal muscle degenerating disease caused by a dystrophin deficiency. Effective suppression of the primary pathology observed in DMD is critical for treatment. Patient-derived human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) are a promising tool for drug discovery. Here, we report an in vitro evaluation system for a DMD therapy using hiPSCs that recapitulate the primary pathology and can be used for DMD drug screening. Skeletal myotubes generated from hiPSCs are intact, which allows them to be used to model the initial pathology of DMD in vitro. Induced control and DMD myotubes were morphologically and physiologically comparable. However, electric stimulation of these myotubes for in vitro contraction caused pronounced calcium ion (Ca2+) influx only in DMD myocytes. Restoration of dystrophin by the exon-skipping technique suppressed this Ca2+ overflow and reduced the secretion of creatine kinase (CK) in DMD myotubes. These results suggest that the early pathogenesis of DMD can be effectively modelled in skeletal myotubes induced from patient-derived iPSCs, thereby enabling the development and evaluation of novel drugs.