NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
POLG1 genindeki mitokondriyal DNA polimeraz gamasının katalitik alt birimini kodlayan varyasyonlar, son zamanlarda Parkinson hastalığı (PD), özellikle progresif dış oftalmopleji (PEO) tanısı alan hastalarda ile ilişkilendirilmiştir. Bununla birlikte, bu ilişkiyi bildiren çalışmaların çoğu, esas olarak PD hasta primer hücrelerinde POLG1'deki varyasyonun genetik olarak tanımlanmasına ve mitokondriyal DNA kopya numarasının belirlenmesine odaklandı ve hasta beyin hücrelerinde, özellikle dopaminerjik nöronlarda mevcut hücresel değişiklikler hakkında çok az bilgi sağladı. Bu nedenle, indüklenmiş pluripotent kök hücrelerin (iPSC'ler) kullanımı yoluyla, erken başlangıçlı PD geliştiren bir kadın hastadan elde edilen orta beyin dopaminerjik nöron içeren sferoidlerin (MDNS) varyantı olan yeni p.Q811R POLG1 (POLG1Q811R)'deki hücresel değişiklikleri değerlendirdik ve bunları aynı cinsiyetin sağlıklı bir kontrolünden elde edilen kültürlerle karşılaştırdık. Hem POLG1 varyantı hem de kontrol MDNS, dopamini serbest bırakabilen fonksiyonel orta beyin bölgeselleştirilmiş TH / FOXA2-pozitif dopaminerjik nöronlar içeriyordu. Western blot analizi, kontrol kültürlerine kıyasla POLG1Q811R MDNS'de yüksek moleküler ağırlıklı oligomerik alfa-sinüklein varlığını tespit etti. MDNS içinde POLG1Q811R ile ilgili hücresel değişiklikleri değerlendirmek için, kütle spektrometrisi bazlı nicel proteomik analiz uyguladık. Toplamda 6749 protein tespit edildi ve 61'i POLG1Q811R ve kontrol örnekleri arasında önemli ölçüde farklı olarak ifade edildi. Pro- ve anti-inflamatuar sinyalizasyon ve enerji metabolizmasında yer alan yollar değiştirildi. Özellikle, POLG1Q811R MDNS'de artan glikoliz PFKM ve LDHA seviyelerindeki artışla önerildi ve glikoliz oranı ve oksijen tüketim seviyelerinin fonksiyonel analizi kullanılarak doğrulandı. Sonuçlarımız, PD patogenezine ilişkin hücresel değişiklikleri değerlendirmek için iPSC'lerin kullanımını doğrular, POLG1'de yeni bir p.Q811R varyasyonu taşıyan benzersiz bir PD hastasında ve PD patogeneziyle ilgili olabilecek birkaç değiştirilmiş yolu tanımlar.
Özgün kaynak özetini okuyun
Variations in the POLG1 gene encoding the catalytic subunit of the mitochondrial DNA polymerase gamma, have recently been associated with Parkinson's disease (PD), especially in patients diagnosed with progressive external ophthalmoplegia (PEO). However, the majority of the studies reporting this association mainly focused on the genetic identification of the variation in POLG1 in PD patient primary cells, and determination of mitochondrial DNA copy number, providing little information about the cellular alterations existing in patient brain cells, in particular dopaminergic neurons. Therefore, through the use of induced pluripotent stem cells (iPSCs), we assessed cellular alterations in novel p.Q811R POLG1 (POLG1Q811R) variant midbrain dopaminergic neuron-containing spheroids (MDNS) from a female patient who developed early-onset PD, and compared them to cultures derived from a healthy control of the same gender. Both POLG1 variant and control MDNS contained functional midbrain regionalized TH/FOXA2-positive dopaminergic neurons, capable of releasing dopamine. Western blot analysis identified the presence of high molecular weight oligomeric alpha-synuclein in POLG1Q811R MDNS compared to control cultures. In order to assess POLG1Q811R-related cellular alterations within the MDNS, we applied mass-spectrometry based quantitative proteomic analysis. In total, 6749 proteins were identified, with 61 significantly differentially expressed between POLG1Q811R and control samples. Pro- and anti-inflammatory signaling and pathways involved in energy metabolism were altered. Notably, increased glycolysis in POLG1Q811R MDNS was suggested by the increase in PFKM and LDHA levels and confirmed using functional analysis of glycolytic rate and oxygen consumption levels. Our results validate the use of iPSCs to assess cellular alterations in relation to PD pathogenesis, in a unique PD patient carrying a novel p.Q811R variation in POLG1, and identify several altered pathways that may be relevant to PD pathogenesis.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.