Lidské indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSc) nabízejí jedinečnou příležitost k modelování lidských neurodegenerativních onemocnění. Vytvořili jsme lidské iPSc z kožních fibroblastů dětí s mukopolysacharidózou typu IIIB. U tohoto fatálního lysozomálního střádavého onemocnění defektní α-N-acetylglukosaminidáza přerušuje degradaci heparan sulfátových (HS) proteoglykanů a vyvolává buněčné poruchy převážně v centrálním nervovém systému, což způsobuje neúprosnou progresi směrem k těžké mentální retardaci. V buňkách pacientů se hromadí částečně strávené proteoglykany, které ovlivňují signalizaci fibroblastového růstového faktoru. Zhoršovaly izolaci vznikajících iPSc, pokud exogenní přísun chybějícího enzymu nezrušil ukládání a neobnovil proliferaci buněk. Po několika pasážích pacientské iPSc hladovějící po exogenním enzymu pokračovaly v proliferaci v přítomnosti fibroblastového růstového faktoru navzdory akumulaci HS. Přežití a nervová diferenciace pacientských iPSc byly srovnatelné s nepostiženými kontrolami. Zatímco patologie buněk v plovoucích kulturách neurospher byla skromná, nediferencované pacientské iPSc a jejich neuronální potomstvo vykazovaly buněčné poruchy sestávající ze zásobních vezikul a závažné dezorganizace Golgiho pásků spojené se změněnou expresí proteinu Golgiho matrix GM130. Profilování genové exprese v neuronálních kmenových buňkách poukázalo na změny složek extracelulární matrix a interakcí mezi buňkou a matrix, zatímco geny spojené s funkcemi lysozomu nebo Golgiho aparátu byly downregulovány. Souhrnně tyto výsledky naznačují defektní reakce pacientových nediferencovaných kmenových buněk a neuronů na podněty prostředí, které pravděpodobně ovlivňují organizaci Golgiho, buněčnou migraci a neuritogenezi. To by mohlo mít potenciální důsledky pro postnatální neurologický vývoj, jakmile se v postiženém dětském mozku začne výrazně hromadit HS proteoglykan.

.