聋病是全球性公共卫生问题。目前全球有3.6亿聋病患者,其中我国有约3000多万聋病患者。耳聋是由遗传和环境因素引起的,其中50%的耳聋患者是由遗传因素造成的,线粒体基因编码的12S rRNAA15555G突变是氨基糖苷类抗生素诱导的非综合征耳聋的重要原因。由于线粒体的多拷贝性和双重膜结构,目前尚缺乏有效的技术手段对线粒体基因进行定点突变或改造或构建相应的细胞模型和动物模型,严重制约线粒体基因突变相关的疾病发生发展机制研究。诱导性多潜能干细胞(Induced pluripotent stem cells, iPS cells or iPSCs)是一类通过在体细胞中人为表达特定转录因子,诱导体细胞重编程而获得的类似胚胎干细胞的细胞类型。患者特异性iPS细胞则是将患者的体细胞诱导成iPS细胞。其原代细胞来源于患者本身,克服了动物模型存在的物种差异性；原代细胞来源广泛,克服了取材上的困难；更重要的是还保持患者基因组尤其是致病基因不变,为各种疾病的研究提供一个良好的细胞模型。本论文通过收集携线粒体DNA A1555G突变的聋病患者及与其相同线粒体基因组单体型的正常人尿液中的肾小管上皮脱落细胞,经离体培养扩增,建立携mtDNAA1555G突变的聋病患者尿液细胞系正常人尿液细胞系。然后利用逆转录病毒作为载体将四个转录因子(Oct-4, Sox-2, c-Myc, Klf4)导入尿液细胞,建立聋病特异性iPS细胞系和正常人iPS细胞系。光学显微镜观察,iPS细胞聚集形成类似ES细胞紧凑的多细胞集落,呈现克隆边缘明显,核质比高的特点。通过碱性磷酸酶染色(AP染色)、荧光定量PCR、甲基化分析、免疫荧光实验、插入鉴定、核型分析等方法鉴定,显示上述细胞具有较高的碱性磷酸酶活性；内源多能性基因的表达量显著高于原代尿液细胞,外源多能性基因沉默；Nanog和Oct-4基因启动子区为去甲基化状态,尿液细胞为高甲基化状态；细胞表达ES细胞特异性细胞表面标志物,包括SSEA3、SSEA4,肿瘤相关抗原TRA-1-60、TRA-1-81,以及核蛋白NANOG;四个外源性转录因子基因已经整合到iPS细胞的染色体基因组中；细胞核型正常,为46条染色体、XY型。体外拟胚体诱导和体内畸胎瘤形成实验表明上述iPS细胞具有分化为三胚层组织细胞的潜能。同时,对诱导出的iPS细胞系进行全序列线粒体DNA的PCR测序,显示患者iPS细胞仍然保留A1555G突变并且和原代尿液细胞相比未出现新的突变。综上所述,本论文成功建立了携线粒体DNAA1555G突变的聋病特异性iPS细胞系。为深入阐明聋病的致病机制及药物筛选提供可靠的细胞模型,为聋病的诊断和治疗开拓了新思路。