OASIS 人源中脑模型的分级药物筛选
先用细胞系进行高内涵成像初筛，再用患者来源中脑多巴胺能神经元和中脑类器官复核聚集及神经元存活。
用途与模型
- 研究用途
- 帕金森病相关 α-突触核蛋白病理的候选物筛选和体外药效评价。
- 模型与细胞来源
- 前级为 SH-SY5Y 细胞，后级为患者来源人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells，hiPSCs）来源中脑多巴胺能神经元及中脑类器官。
- 方法版本
- 2023 年原研究 OASIS 版本
- 实验形式
- 光遗传辅助α-突触核蛋白（α-synuclein，α-syn）聚集诱导体系（optogenetics-assisted α-synuclein aggregation induction system，OASIS）的光控聚集条件、暗条件及候选物处理比较；二维人源神经元与三维类器官分别评价。
材料与平台
- SH-SY5Y 细胞初筛体系
- 通过聚集相关成像评分筛查化合物库，选择后续候选物。
- 人源中脑多巴胺能神经元
- 比较聚集信号、酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase，TH）阳性神经元与凋亡相关指标。
- 中脑类器官
- 分别分析 α-syn 聚集、TH 阳性神经元及 胶质纤维酸性蛋白（GFAP）和神经元标志 TUJ1；在已有聚集体条件下进一步评价候选作用。
测量指标与分析
- 聚集诱导评分与病理性 α-syn 染色
- TH 阳性神经元数量与存活
- 裂解型 caspase-3
- GFAP 与 TUJ1 标志
- 预先形成的聚集信号变化
将细胞系筛选命中物逐级复核，分别比较蛋白病理、神经元存活和其他细胞标志；两药在类器官中的结果与前级神经元结果分开记录。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 细胞系高内涵成像初筛，复核后在人源中脑多巴胺能神经元中检测候选作用。
- 测试范围
- 化合物库包含 1280 种化合物；初筛得到 19 种潜在命中物，复核后 5 种进入人源神经元评价。
- 参照体系
- 光控聚集条件与暗条件；候选物处理与对应对照。
- 研究结果
- 5 种候选物均减少聚集指标，CDC 与 BAG956 进一步提高 TH 阳性神经元存活、降低裂解型 caspase-3。
适用条件与研究局限
- 该分级验证采用同一研究中的患者来源神经模型。
实验条件比较
- 研究设计
- 在三维中脑类器官中比较光控聚集及药物处理，并检验已经形成的聚集体的变化。
- 测试范围
- 图 4G–H 的聚集体和 TH 阳性神经元量化中，作者列出 n=24、总计 8 个类器官。
- 参照体系
- 暗条件、光照条件及 CDC 或 BAG956 处理；形成聚集体后的处理与相应对照。
- 研究结果
- 光照模型的聚集指标增多、TH 阳性神经元减少，GFAP 量化无显著变化。两药减少聚集并提高 TH 阳性神经元存活，TUJ1 阳性神经元数量无相应变化；已有聚集信号也减少。
适用条件与研究局限
- TH、TUJ1 和 GFAP 对应不同的细胞标志。
- 该类器官比较来自本研究采用的 OASIS 模型。
来源与原文
- Advanced human iPSC-based preclinical model for Parkinson's disease with optogenetic alpha-synuclein aggregation原始研究 · Cell Stem Cell · 2023-06-19