美國國立衛生研究院：晶元技術輔助幹細胞治療眼疾

來自美國國立衛生研究院（NIH）的研究人員最近開發了一項技術，使用該技術可加速幹細胞形成組織，該技術同時測量多種基因的表達，幫助研究人員根據細胞功能和發育階段對細胞進行分類。例如使用該技術將幫助研究人員使用患者的皮膚細胞再生視網膜色素上皮細胞（RPE，眼球後方的組織，許多盲眼該部位受損），其還將幫助研究人員尋找個性化藥物治療。該研究成果在近期的Stem Cell TranslationalMedicine雜誌上發表。

RPE是一個位於視網膜附近的單細胞層，其上布滿著含有感光受體的視錐和視桿細胞，RPE對於感光功能至關重要，多種導致RPE受損的疾病都會導致視力和感光功能的喪失。

人工誘導多功能幹細胞技術（iPS）可促使幹細胞形成RPE。為了驗證iPS細胞產生的RPE，研究人員使用顯微鏡和生理功能檢測來確保再生組織的形態和功能的正常。研究人員還使用了定量RT-PCR技術檢測能反映細胞發育進程和功能的基因表達水平，例如在iPS細胞中，SOX2基因表達比成熟的RPE更高，但定量RT-PCR只允許研究人員對每個樣本進行幾個基因的同步測量。

研究團隊基於生物技術公司Affymetrix的商業化平台開發全新的多重測量晶元（assay）。該晶元能同時高度自動化測量RPE樣本上多種基因的表達。在晶元中，小DNA片段被結合到小珠上來捕捉RPE樣本中細胞的基因所表達生成的RNA分子。一旦獲取，來自不同基因的RNA分子會被熒游標記物標記。

研究人員使用iPS技術誘導皮膚組織生成的RPE，然後檢測RPE中8種代表發育、功能、疾病的標誌基因的表達。研究團隊使用定量RT-PCR技術同時檢測每個基因的RNA水平，然後使用多通路晶元同時檢測所有的基因，並比較iPS產生的RPE和iPS細胞以及RPE細胞的基因表達差別。相比iPS細胞，iPS產生的RPE的SOX2水平更低，而RPE特異基因PAX6、RPE65、RDH5、TRPM1和BEST1基因更高。相比培育的RPE，iPS產生的RPE的SOX2、PAX6基因表達水平更高（這兩種基因是發育相關標記物），但RPE特異性基因水平較低，提示著不成熟的狀態。

研究人員表示，該項工作表明可以使用自動高通量技術同時測量iPS產生的RPE的多個基因表達情況，這意味著可以節省開支，增加效率和產出。多通道晶元將被應用到細胞的質量檢查，並用於篩選有潛在療效的化合物，還將幫助改良RPE相關的細胞治療。

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