目的：
　　视网膜色素变性(Retinitis pigmentosa,RP)是一种遗传性的视网膜退行性病变，以视杆细胞以及视锥细胞的原发性病变为特征，目前已经发现的致病基因有65个。虽然有越来越多的致病基因被发现，但是视网膜色素变性确切的致病机制尚不明确。并且来自一个家庭的兄弟姐妹，携带相同致病基因的不同患者的疾病进程往往也存在着较大差异，造成这种异质性和个体差异的原因仍不清楚。虽然多种多样的动物模型已被用于研究该疾病的发病机制以及药物测试，但是由于物种相互之间的差异，其结果不一定适用于人类，甚至出现了相互矛盾的结果。与此同时，人类诱导多能干细胞(iPSCs)和视网膜类器官(ROs)体外分化系统的建立为疾病建模和药物筛选提供了无限的细胞来源。由患者来源的iPSCs分化得来的ROs为疾病机制的破译提供了一个全新的平台，同时也为新的治疗方法以及治疗策略的临床前测试提供了一个有利的工具。但是值得注意的是，利用患者来源的iPSCs分化的ROs已经建立了多个早发性的视网膜色素变性模型。然而，由于一部分视网膜色素变性发病时间较晚，用类器官模型进行模拟存在着风险性、复杂性和不稳定性等问题，如何在培养皿中模拟迟发性疾病仍然是一个挑战。本研究利用PDE6B突变的视网膜色素变性患者来源的诱导多能干细胞，并将其分化为视网膜类器官并培养至晚期。与来自正常人的对照组相比，患者的视网膜类器官在分化到第230天表现出了明显的异常。此外，在患者的视网膜类器官还观察到环鸟苷酸(cGMP)浓度水平升高和视杆细胞存在定位错误等疾病表型。本研究首次证明了视网膜类器官模型可以用来研究迟发性视网膜色素变性的机制，以及测试新的治疗方法和探究新的治疗策略。
　　方法：
　　1.利用携带PDE6B基因突变的视网膜色素变性患者血液来源的诱导多能干细胞在体外分化三维视网膜类器官，构建疾病模型。
　　2.对视网膜类器官进行长期培养，并培养达到第230天。
　　3.通过切片的免疫荧光染色以及TUNEL染色等技术，进一步观察其疾病表型。
　　4.利用RNA-seq以及定量PCR等方法，进一步探究其疾病的机理。
　　结果：
　　1.成功分化突变以及对照组的视网膜类器官并进行长期培养。
　　2.收集分化至晚期的视网膜类器官进行RNA-seq以及定量PCR，转录组水平的分析结果显示突变的视网膜类器官存在这与对照组明显不同的基因表达谱。
　　3.对分化至晚期的视网膜类器官进行免疫荧光染色，观察到视杆细胞的定位异常，同时存在着突触连接受损以及纤毛减少的表型。
　　4.对cGMP水平进行了检测，PDE6B突变的视网膜类器官中的cGMP水平明显上升。
　　结论：
　　本研究利用迟发性视网膜色素变性的病人来源的诱导多能干细胞分化得到的视网膜类器官，该诱导多能干细胞携带PDE6B突变。通过免疫荧光染色，我们观察到分化至晚期(230)的患者视网膜类器官出现视杆细胞定位异常、突触连接受损以及连接纤毛减少的表型。收集分化至中晚期的视网膜类器官，对其进行转录组分析，其结果显示突变的视网膜类器官在分化至230天时有着明显与正常对照组不同的基因表达谱。参与调节cGMP水解的基因表达水平的变化导致了cGMP浓度水平的升高，这一点通过对突变以及正常的视网膜类器官中cGMP酶联免疫吸附试验(ELISA)得到了验证。在分化第193天以及230天，突变的视网膜类器官中的cGMP水平明显高于对照组，这可能也是导致光感受器细胞中突触连接和连接纤毛的形成受损原因。在本研究中，我们利用体外细胞培养系统建立了首个存在疾病表型的迟发性视网膜色素变性的疾病模型，为研究由PDE6B突变引起的视网膜色素变性的相关机制提供了新的见解。