阿尔茨海默病状态与 APOE 基因型的脑类器官分组表型评价
按认知状态与 APOE 基因型分为 4 组，比较脑类器官的凋亡、突触、β 淀粉样蛋白（amyloid-β，Aβ）、磷酸化 tau 和应激颗粒，并作同基因背景复核。
用途与模型
- 研究用途
- 为神经疾病候选靶点和干预研究提供人源模型的表型评价；本研究未完成药物筛选性能验证。
- 模型与细胞来源
- 20 条人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）系：认知正常与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）来源各分 APOEε3/ε3 和ε4/ε4，4 组各 5 系。
- 方法版本
- 原论文已核对的体外评价版本
- 实验形式
- 在第 4/8/12 周检查病理，主要第 12 周比较；单独加入 1 条亲本系与同基因 APOE3 配对系验证。
材料与平台
- 模型
- iPSC 来源含神经元与星形胶质细胞的脑类器官；2 批独立分化。
- 检测
- 表层 cleaved CASP3、synaptophysin/PSD95、Aβ40/42、p-tau、G3BP/EEA1/LAMP1；核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）测序。
- 分析
- 协方差分析纳入疾病/APOE 及交互，调整性别/取样年龄/细胞来源；配对系用 Mann–Whitney 检验。
测量指标与分析
- 表层凋亡和裂解 caspase-3 比例
- 突触蛋白
- 可溶/不溶 Aβ及 Aβ42/40
- 磷酸化 tau
- 应激颗粒与转录特征
每项终点分别判断疾病状态、APOE 主效应和交互，不从某个终点推断全部病理变化。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 在第 4/8/12 周检查病理，主要第 12 周比较；单独加入 1 条亲本系与同基因 APOE3 配对系验证。
- 测试范围
- 4 组各 5 细胞系；Fig2 染色每系 5 类器官取平均，蛋白每系 4–5 类器官混合；同基因比较重复样本 n=6，不是患者数。
- 参照体系
- 认知正常/AD 与 APOE3/4 四组；第 4 周对第 12 周；单个亲本 APOE4 对同基因 APOE3。
- 研究结果
- 患者 APOE4 组凋亡较高；患者组突触蛋白低且可溶 Aβ 高，两者未见显著 APOE4 主效应；synaptophysin 有交互项；AT8 和酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）的 p-tau 与疾病及 APOE 各自相关，PHF1 无显著 APOE4 主效应；同基因 APOE3 减轻多项表型。
适用条件与研究局限
- 12 周不溶 Aβ与斑块未检出。
- 中心坏死、大小差异、缺血管免疫成分及性别未匹配限制比较。
- 没有治疗药物实测；同基因验证只来自 1 亲本系。
来源与原文
- APOE4 exacerbates synapse loss and neurodegeneration in Alzheimer’s disease patient iPSC-derived cerebral organoids原始研究 · Nature Communications · 2020-11-02