[发明专利]大脑类器官疾病模型构建、检测方法及过表达Aβ胚胎细胞系

说明书

本发明涉及阿尔茨海默病大脑类器官疾病模型构建方法及检测方法。构建方法：1、建立胚胎干细胞过表达β‑淀粉样蛋白细胞系；1.1构建淀粉样β前体蛋白(APP)突变慢病毒表达载体质粒；1.2包装淀粉样β前体蛋白(APP)突变慢病毒；1.3构建稳转淀粉样β前体蛋白(APP)过表达胚胎干细胞单克隆细胞系；2、建立阿尔茨海默病大脑类器官疾病模型；2.1构建淀粉样β前体蛋白(APP)突变的阿尔茨海默病大脑类器官疾病模型；3.分析疾病模型理化指标的变化，以确定是否成功培育出阿尔茨海默病大脑类器官疾病模型。

技术领域

本发明涉及类器官疾病模型的构建方法，特别涉及一种阿尔茨海默病大脑类器官疾病模型构建方法、检测方法及胚胎干细胞过表达β-淀粉样蛋白细胞系。

背景技术

动物模型一直是疾病机制研究和临床前药物评测的关键工具。阿尔茨海默病的机制研究的缓慢和临床实验的失败一定程度上源于目前使用的AD转基因动物模型的弊端和局限性。目前的动物模型将人疾病过程复杂的病因某一单一的因素或者几个因素联合在一起在动物模型中表现甚至放大出来，可以特异性的研究某一特定因素的病因所引起的疾病变化，但都无法完全模拟人疾病的进程，此外，动物从基因一直到组织器官层次与人类还是有很大的差异。这些往往是导致很多在实验动物上有治疗效果的药物在临床阶段却失败的原因。

由于人类大脑组织很难获得，研究人员通过分化人多能干细胞(hPSCs)，包括诱导多能干细胞(iPS)和胚胎干细胞(ES)，来获取人神经细胞。这种相对简单且划算的获取人神经细胞的方式为神经科学的发展铺平了道路。研究人员现在可以利用模拟人体生理环境的模型来开发新药、验证细胞疗法和研究神经疾病。而且由于现在可以生成患者特异性的分化细胞类型，iPS细胞还可以用来弥补动物模型研究和临床研究之间的差距。一直以来，成年和胚胎神经元细胞一直采用2D组织培养技术的传统方法进行培养。科学家们通过这种简化方法即可识别相对简单症候相关的关键机理路径。

然而，由于动物组织(尤其是脑组织)是由细胞和细胞外基质组成的极为复杂的3D结构，2D细胞培养无法充分体现完整的组织结构。没有建立神经元和胶质细胞之间的相互联系。很多疾病的发生是由于多种不同类型细胞相互作用的结果，单一类型的细胞并不能模拟疾病的真实过程。类器官属于三维(3D)细胞培养物，包含其代表器官的一些关键特性。此类体外培养系统包括一个自我更新干细胞群，可分化为多个器官特异性的细胞类型，与对应的器官拥有类似的空间组织并能够重现对应器官的部分功能，从而提供一个高度生理相关系统含有成体干细胞的组织样本、单一成体干细胞或者通过多能干细胞的定向诱导分化都能够产生类器官。

神经系统疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病，发病率逐年升高，对社会危害极大，同时，相关研究需要的病理组织很难获取。因此，迫切需要建立来源于患者的疾病细胞模型，研究患者来源的细胞分化过程中的问题及机制，利用这些细胞进行疾病相关药物研发、药物的精准医疗等。并且随着基因编辑技术发展，类器官模型在人的大脑发育、疾病机制的研究上将进一步展现出极其重要的价值。目前国内在类器官尤其是大脑各脑区特异性的类器官的研究几乎处于空白状态。

发明内容