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精确心血管组织工程的人IPSC和基因组编辑技术
诱导的多能干细胞（IPSC）源自使用四个Yamanaka转录因子对成年体细胞的重编程。自发现以来，干细胞（SC）领域就达到了重要的里程碑，并在疾病建模，药物发现和再生医学领域开设了多个门户。同时，聚类的定期插入短的短质体重复序列（CRISPR） - 相关蛋白9（CRISPR-CAS9）彻底改变了基因组工程的范围，从而允许产生遗传上修改的细胞系，并实现精确的基因组重组或随机插入/插入/删除的应用程序，用于使用WIREDIRESS，WIREDIRESS。心血管疾病代表着不断增加的社会问题，对潜在的细胞和分子机制的了解有限。IPSC分化为多种细胞类型与CRISPR-CAS9技术相结合的能力可以实现对潜在疗法的病理生理机制或药物筛查的系统研究。此外，这些技术可以通过调节靶向蛋白的表达或抑制来提供心血管组织工程（TE）方法的细胞平台，从而为设计新的细胞系和/或精细仿生生物仿生支架提供了可能性。本综述将重点介绍IPSC，CRISPR-CAS9的应用以及其在心血管TE领域的结合。特别是，将讨论此类技术的临床转换性，从疾病建模到药物筛查和TE应用。
衍生自HIPSC的生物工程血管
图1 HIPSC用具有常见MSC 324标记的MSC表型分化为细胞。显示了MSC分化协议的示意图（a）。在HIPSC-IMSCS（B）的分化过程中，观察到326（B）的MSC标记基因THY1（CD90），NT5E（CD73）和ENG（CD105）的折叠基因表达325。 常见MSC阳性标记的直方图为327（c）（C），并且在36天36天后，也可以通过流式细胞仪（C-I至C-III）注意CD90，CD73和CD105阳性的细胞百分比，当IMSC被得出时，也可以通过流式细胞仪（C-I至C-III）进行注意。 329数据显着性表示为***p≤0.001和****p≤0.0001（n = 3）。 330折叠基因表达325。常见MSC阳性标记的直方图为327（c）（C），并且在36天36天后，也可以通过流式细胞仪（C-I至C-III）注意CD90，CD73和CD105阳性的细胞百分比，当IMSC被得出时，也可以通过流式细胞仪（C-I至C-III）进行注意。329数据显着性表示为***p≤0.001和****p≤0.0001（n = 3）。330
内皮和造血HPSC通过血红素内皮祖细胞分化
抽象背景：HPSC来源的内皮和造血细胞（ECS和HCS）是组织工程的有趣细胞来源。尽管它们紧密的空间和时间胚胎发育，但当前的HPSC分化方案仅专门用于这些谱系之一。在这项研究中，我们产生了一种可以在两种谱系的体外分化的血红素内皮人群。方法：通过CD144 + - 胚胎体（HPSC-EBS），将两条hESC和一条HIPSC线分化为血红素内皮人群，HPSC-EC和爆炸菌落（HPSC-BC）。HPSC-EC的特征是内皮菌落形成测定，LDL摄取测定，TNF-α的内皮激活，一氧化氮检测和基于基质的管子的形成。造血集落形成细胞分析是从HPSC-BCS进行的。有趣的是，我们确定了以CD144和CD45的表达为特征的HPSC-BC种群。HPSC-EC和HPSC-BC；在小鼠背侧皮肤折室上的缺血性组织损伤模型和造血重建的HPSC-ECS和HPSC-EB-CD144 +的免疫抑制小鼠中，体内实验已通过缺血性组织损伤模型实现。进行转录组分析以确认hESC衍生细胞群体的内皮和造血认同，通过将它们与未分化的hESC进行比较（例如，HPSC-EC与HPSC-EB-CD144 +），并针对人类胚胎肝（EL）内皮，血红蛋白和造血细胞亚群。结果：在无血清条件下进行84小时HPSC-EBS形成后，获得了血红素内皮种群，并根据CD144表达分离。在人间注射HPSC-EB-CD144 +的hPSC-EB-CD144 +有助于免疫缺陷小鼠中CD45 +人类细胞的一代，这表明HPSC-EB-CD144 +内血液发电性ECS存在。HPSC-EB-CD144 +的内皮分化在体外的功能性EC> 95％。HPSC-EC参与了小鼠缺血模型中体内新容器的形成。在体外，HPSC-EB-CD144 +的造血分化产生了> 90％CD43 + HPSC-BC的中间群体，能够产生髓样和红系菌落。最后，转录组分析分别证实了HPSC-EB-CD144 +，HPSC-ECS和HPSC-BC的血液层，内皮和造血认同，以及
患者IPSC中的基因组编辑纠正了最普遍的USH2A突变，并揭示了有趣的突变mRNA表达曲线
遗传性视网膜营养不良（IRD）的特征是进行性光感受器变性和视力丧失。Usher综合征（USH）是一种综合征IRD，其特征是色素性视网膜炎（RP）和听力损失。USH在临床和基因上是异质的，最普遍的病因基因是USH2A。USH2A突变还解释了大量孤立的常染色体隐性RP（ARRP）病例。这种高预期是由于两个经常性的USH2A突变引起的，C.2276G> T和C.2299delg。由于USH2A cDNA的大尺寸，基因增强疗法是无法访问的。但是，CRISPR/CAS9介导的基因组编辑是可行的替代方法。我们使用了增强的链球菌链球菌（ESPCAS9）的特异性CAS9来成功实现诱导多能干细胞（IPSC）患者的两个最普遍的USH2A突变的无缝校正。我们的结果强调了促进ESPCAS9的高目标效率和特种型的功能。一致地，我们没有在校正后的IPSC中识别出任何非靶诱变，这些诱变也保留了多能性和遗传稳定性。此外，对USH2A表达的分析出乎意料地识别了与C.2276G> T和C.229999delg突变相关的异常mRNA水平，这些突变在校正后恢复。综上所述，我们有效的CRISPR/CAS9介导的USH2A突变校正策略为USH和ARRP患者提供了潜在治疗的希望。
单链DNA供体模板的圆形化释放了长期HSC编辑的非病毒基因递送的能力
在过去的十年中，非病毒DNA模板递送已与工程核酸酶一起使用，以靶向造血茎和祖细胞中的单链DNA序列。虽然对基因治疗有效，但该方法仅限于简短的DNA供体模板，从而限制了其对基因矫正的应用。为了扩大其范围，我们使用千层长的圆形单链DNA供体模板和TALEN技术开发了一个编辑过程。我们的结果表明，CSSDNA编辑过程可在可行的HSPC中实现高基因插入频率。与常规的AAV编辑过程相比，CSSDNA编辑的HSPC显示出更高的植入和维持鼠模型中基因编辑的倾向。这种积极的结果部分是由于较高水平的原始编辑的HSPC，更静止的代谢状态以及骨髓粘附标记的表达升高。我们的发现突出了CSSDNA作为基因治疗应用的通用和有效的非病毒DNA模板的强大潜力。
MSC衍生的脱细胞基质：细胞反应和再生牙科
*通讯作者。牙科学院，牙科干细胞生物学中心，尚隆龙大学，曼谷10330，泰国。**通讯作者。Center de Recherche des Cordeliers，sorbonne Uni-Versit E，Inserm umr1138，分子口服病理生理学，法国，法国，法国；法国巴黎的巴黎大学口腔生物学系牙科学院。电子邮件地址：thanaphum.o@chula.ac.th（T。Osathanon），p_now@hotmail.com，nunthawan.nowwarote@u-paris.fr（N。NowWarote）。Juliane Isaac：http：//orcid.org/0000-0001-7898-022x Thanaphum Osathanon：http：//orcid.org/0000-0000-000-0000-000-0003-1649-63357 Nunthawan Nowwarote：htttpp：htttpp：htttp：htttp：htttp：/orccid.000-00-000-00-000-000-00-000-000--ORCID.ORCID.ORCID.RO https://doi.org/10.1016/j.identj.2024.02.011 0020-6539/2024作者。由Elsevier Inc.代表FDI世界牙科联合会出版。这是CC下的开放式访问文章（http://creativecommons.org/licenses/4.0/）
IPSC中的MLC1改变会导致星形胶质细胞谱系中的疾病样细胞液泡表型
摘要背景：具有亚皮质囊肿（MLC）是一种涉及白质的罕见和进行性神经退行性疾病，并未被当前疾病模型充分概括。体细胞重编程，以及基因组工程的进步，可以允许建立用于疾病建模和药物筛查的MLC的体外人类模型。在这项研究中，我们利用细胞重编程和基因编辑技术来开发MLC的诱导多能干细胞（IPSC）模型来概括经典MLC影响的神经系统的细胞环境。方法：外周患者衍生的血液单核细胞（PBMC）的体细胞重编程用于开发MLC的IPSC模型。CRISPR-CAS9基于系统的基因组工程也用于创建该疾病的MLC1敲除模型。以2D细胞培养形式进行了IPSC与神经干细胞（NSC）和星形胶质细胞的分化，然后进行各种细胞和分子生物学方法，以表征疾病模型。结果：由体细胞重编程和基因组工程建立的MLC IPSC的多能性具有很好的特征。IPSC随后与疾病相关的细胞类型分化：神经干细胞（NSC）和星形胶质细胞。 MLC NSC的RNA测序分析揭示了与神经系统疾病和癫痫有关的一组差异表达的基因，这是MLC疾病中常见的临床发现。 该基因集可以作为筛查该疾病潜在治疗性的药物筛查的靶标。IPSC随后与疾病相关的细胞类型分化：神经干细胞（NSC）和星形胶质细胞。MLC NSC的RNA测序分析揭示了与神经系统疾病和癫痫有关的一组差异表达的基因，这是MLC疾病中常见的临床发现。该基因集可以作为筛查该疾病潜在治疗性的药物筛查的靶标。在分化与疾病相关的细胞类型 - 星形胶质细胞后，明确观察到了MLC特征液泡，这在对照组中显然不存在。这种出现概括了该疾病的显着表型标记。结论：通过MLC的IPSC模型的创建和分析，我们的工作解决了对MLC相关细胞模型的迫切需求，用于用于疾病建模和药物筛查测定法。进一步研究可以利用MLC IPSC模型以及生成的转录组数据集和分析，以确定这种衰弱疾病的潜在治疗干预措施。关键字：体细胞重编程，CRISPR-CAS9系统，指示分化引言概括性白细胞脑病带有皮层囊肿（MLC）是一种涉及白质的缓慢进行性退化性脑疾病，它是MLC1或GLC1或GLIAL CAMCAM CAMES跨越的病原变异的结果。这种疾病首先是由荷兰的Marjo van der Knaap博士独立发现的（van der Knaap等，1995），印度阿格拉瓦尔社区中的Bhim Sen Singhal博士（Singhal等，1996）。因此，MLC也被称为Van der Knaap-Singhal疾病（Van der Knaap等，2012）。因果变异的三个主要类别是：MLC1中的常染色体隐性突变，一种常染色体隐性隐性和glialcam中的常染色体显性突变（Capdevila-Nortes等，2013）。MLC1是第一个引起MLC并映射到22QTEL染色体的基因（Topçu等，2000； Leegwater等，2001）。MLC1转化为主要在大脑内的星形胶质细胞中表达的蛋白质（MLC1），尤其是在与血脑屏障的星形细胞末端脚接触（Masaki et al。，2012），在PIA MATER中，以及在Synaptic Cleft（Kater等人2023）中存在的星形胶质细胞。MLC患者的结构特征和观察到的大脑缺陷，例如脑水肿，液体填充囊肿，星形胶质细胞的空泡和降低降低，这表明MLC1可能调节
药理学和毒理学年度评论下一代治疗学：利用 iPSC、基因组学、AI 和临床试验在培养皿中开展开创性药物发现
在高风险的药物研发领域，高达 92% 的失败率阻碍了从实验室到临床的进程，这主要是由于临床试验中无法预测的毒性和治疗效果不足。FDA 现代化法案 2.0 预示着一种变革性方法的出现，倡导将替代方法与传统动物试验相结合，包括采用人类诱导多能干细胞 (iPSC) 衍生的类器官和器官芯片技术进行细胞检测，并结合复杂的人工智能 (AI) 方法。我们的综述探讨了 iPSC 衍生的临床试验在为心血管疾病研究设计的培养皿模型中的创新能力。我们还强调了 iPSC 技术与 AI 的结合如何加速可行的治疗候选物的识别、简化药物筛选并为更加个性化的医疗铺平道路。通过此，我们全面概述了研究界和制药行业正在探索的 iPSC 和 AI 应用的当前前景和未来影响。
临床特征和诱导多能干细胞（IPSC）疾病模型的Harel-Yoon综合征模型由复合杂合ATAD3A变体引起
ATPase家族AAA含有域的蛋白3a（ATAD3A）富含线粒体膜，对于维持线粒体结构和功能至关重要。 ATAD3A基因的变体可以导致Harel Yoon综合征（Hayos），这是神经，心血管和其他系统的发育缺陷。 这项研究旨在从患者的体细胞（Zjuchyli001-A）和阴性对照（Zjuchyli002-A）中开发出诱导的多能干细胞（IPSC），作为对ATAD3A变异疾病的病因的进一步研究的有效工具。 我们描述并分析了Proband及其家人的临床表现。 从概率和阴性对照中收集并将其重新编程为IPSC。 此外，我们测量了IPSC中的ATAD3A表达水平，以确认这些细胞系的有效性。 Proband和她的姐姐都病重病，并有复合杂合的ATAD3A变体（F459S/T498NF*13）。 他们的父母是这些变体的载体，没有任何临床表现。 两个变体都位于ATAD3A蛋白的ATPase结构域上。 细胞系Zjuchyli001-A和Zjuchyli002-A呈现多能干细胞的典型特征。 与Zjuchyli002-A相比，Zjuchyli001-A的ATAD3A表达水平显着降低。 这项研究从ATAD3A的复合杂合变体的患者中产生了IPSC，并且是负面对照，作为阐明ATAD3A变体相关疾病的分子机制的有价值工具。ATPase家族AAA含有域的蛋白3a（ATAD3A）富含线粒体膜，对于维持线粒体结构和功能至关重要。ATAD3A基因的变体可以导致Harel Yoon综合征（Hayos），这是神经，心血管和其他系统的发育缺陷。 这项研究旨在从患者的体细胞（Zjuchyli001-A）和阴性对照（Zjuchyli002-A）中开发出诱导的多能干细胞（IPSC），作为对ATAD3A变异疾病的病因的进一步研究的有效工具。 我们描述并分析了Proband及其家人的临床表现。 从概率和阴性对照中收集并将其重新编程为IPSC。 此外，我们测量了IPSC中的ATAD3A表达水平，以确认这些细胞系的有效性。 Proband和她的姐姐都病重病，并有复合杂合的ATAD3A变体（F459S/T498NF*13）。 他们的父母是这些变体的载体，没有任何临床表现。 两个变体都位于ATAD3A蛋白的ATPase结构域上。 细胞系Zjuchyli001-A和Zjuchyli002-A呈现多能干细胞的典型特征。 与Zjuchyli002-A相比，Zjuchyli001-A的ATAD3A表达水平显着降低。 这项研究从ATAD3A的复合杂合变体的患者中产生了IPSC，并且是负面对照，作为阐明ATAD3A变体相关疾病的分子机制的有价值工具。ATAD3A基因的变体可以导致Harel Yoon综合征（Hayos），这是神经，心血管和其他系统的发育缺陷。这项研究旨在从患者的体细胞（Zjuchyli001-A）和阴性对照（Zjuchyli002-A）中开发出诱导的多能干细胞（IPSC），作为对ATAD3A变异疾病的病因的进一步研究的有效工具。我们描述并分析了Proband及其家人的临床表现。从概率和阴性对照中收集并将其重新编程为IPSC。此外，我们测量了IPSC中的ATAD3A表达水平，以确认这些细胞系的有效性。Proband和她的姐姐都病重病，并有复合杂合的ATAD3A变体（F459S/T498NF*13）。他们的父母是这些变体的载体，没有任何临床表现。两个变体都位于ATAD3A蛋白的ATPase结构域上。细胞系Zjuchyli001-A和Zjuchyli002-A呈现多能干细胞的典型特征。与Zjuchyli002-A相比，Zjuchyli001-A的ATAD3A表达水平显着降低。这项研究从ATAD3A的复合杂合变体的患者中产生了IPSC，并且是负面对照，作为阐明ATAD3A变体相关疾病的分子机制的有价值工具。