POLG genotype influences degree of mitochondrial dysfunction in iPSC derived neural progenitors, but not the parent iPSC or derived glia

生物 诱导多能干细胞 神经干细胞 复合杂合度 线粒体 线粒体DNA 柠檬酸循环 表型 杂合子优势 突变 粒体自噬 粒线体疾病 细胞生物学 氧化磷酸化 分子生物学 遗传学 基因型 癌症研究 干细胞 基因 细胞凋亡 生物化学 新陈代谢 自噬 胚胎干细胞
作者
Hong Yang,Cecilie Katrin Kristiansen,Anbin Chen,Gonzalo S. Nido,Lena Elise Høyland,Mathias Ziegler,Gareth J. Sullivan,Laurence A. Bindoff,Kristina Xiao Liang
出处
期刊:Experimental Neurology [Elsevier BV]
卷期号:365: 114429-114429 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.expneurol.2023.114429
摘要

Diseases caused by POLG mutations are the most common form of mitochondrial diseases and associated with phenotypes of varying severity. Clinical studies have shown that patients with compound heterozygous POLG mutations have a lower survival rate than patients with homozygous mutations, but the molecular mechanisms behind this remain unexplored. Using an induced pluripotent stem cell (iPSC) model, we investigate differences between homozygous and compound heterozygous genotypes in different cell types, including patient-specific fibroblasts, iPSCs, and iPSC-derived neural stem cells (NSCs) and astrocytes. We found that compound heterozygous lines exhibited greater impairment of mitochondrial function in NSCs than homozygous NSCs, but not in fibroblasts, iPSCs, or astrocytes. Compared with homozygous NSCs, compound heterozygous NSCs exhibited more severe functional defects, including reduced ATP production, loss of mitochondrial DNA (mtDNA) copy number and complex I expression, disturbance of NAD+ metabolism, and higher ROS levels, which further led to cellular senescence and activation of mitophagy. RNA sequencing analysis revealed greater downregulation of mitochondrial and metabolic pathways, including the citric acid cycle and oxidative phosphorylation, in compound heterozygous NSCs. Our iPSC-based disease model can be widely used to understand the genotype-phenotype relationship of affected brain cells in mitochondrial diseases, and further drug discovery applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
哇咔咔发布了新的文献求助10
刚刚
zm发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
nicheng完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
1秒前
大模型应助山茶采纳,获得20
2秒前
大模型应助程小柒采纳,获得10
3秒前
烨Yang完成签到,获得积分10
3秒前
吴亮红完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
kermit发布了新的文献求助10
3秒前
玄嗣发布了新的文献求助10
4秒前
Abc发布了新的文献求助10
4秒前
Cyan完成签到 ,获得积分10
4秒前
华仔应助zm采纳,获得10
5秒前
6秒前
Fairy完成签到,获得积分10
6秒前
在水一方应助灰太狼大王采纳,获得10
7秒前
7秒前
春田发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
传奇3应助哇咔咔采纳,获得10
7秒前
7秒前
东方树叶发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
大个应助琪琪采纳,获得10
10秒前
YX发布了新的文献求助10
10秒前
Abc完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
机灵的又夏应助烨Yang采纳,获得10
12秒前
12秒前
李政楷发布了新的文献求助10
12秒前
执着盼波发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
杨震发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7344397
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8957001
关于积分的说明 19018311
捐赠科研通 6996274
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219775
关于科研通互助平台的介绍 2384735
邀请新用户注册赠送积分活动 2199957