基于双共振压电细胞测定平台揭示 PRPF8 突变 iPSC-RPE 细胞力学特性

《Journal of Biological Engineering》：Double resonant piezoelectric cytometry enables label-free mechanophenotyping of PRPF8-Mutant iRPE cells

　　

摘要

背景

致病的PRPF8变异体会导致严重的视网膜退化，但它们在视网膜色素上皮（RPE）中的生物学机制相关特性尚不明确。我们开发并应用了一种重新配置的双共振压电细胞测定（DRPC）平台，用于无标记地分析患者来源的诱导多能干细胞衍生的RPE单层细胞（iPSC-RPE, iRPE）的力学特性。

结果

DRPC平台能够实时测量单层细胞粘附和成熟过程中的表面侧向应力、储存模量、损耗模量和损耗正切。与对照组iRPE相比，携带PRPF8 c.5792 C>T变异体的患者来源细胞系表现出屏障功能受损、某些细胞骨架相关基因和收缩相关基因的表达下调、从负向突出应力向正向收缩应力转变过程延迟、正向收缩负荷的稳定性降低，以及弹性参数和耗散参数的平均值存在差异。这些力学变化伴随着F-actin和vinculin组织结构的定性差异，以及整合素α5β1荧光强度的减弱。

结论

这些发现揭示了所研究的患者来源的iRPE细胞系（PRPF8 c.5792 C>T）中动态力学响应模式的差异，并证明了DRPC作为一种无标记方法，在遗传性视网膜疾病模型的单层细胞力学特性分析中具有补充作用。