CNTNAP4 deficiency in dopaminergic neurons initiates parkinsonian phenotypes.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Rasyonale: Kontaktin-ilişkili protein benzeri 4 (CNTNAP4) neurexin süper ailesine aittir ve nörolojik gelişim ve sinaptik fonksiyonda kritik işlevlere sahiptir. İnternöronlarda CNTNAP4 kaybı otizm, şizofreni ve epilepsi ile ilişkilendirilmiştir. CNTNAP4 ayrıca substantia nigra'daki (SN) dopaminerjik (DA) nöronlarda da oldukça zenginleştirilmiştir, ancak çok az çalışma CNTNAP4'ün DA nöronlarındaki rolünü araştırmıştır ve DA nöronlarındaki CNTNAP4 eksikliğinin Parkinson hastalığına (PD) katkıda bulunup bulunmadığı belirsizliğini korumaktadır. Yöntemler: CNTNAP4'ün DA MN9D hücre hattı üzerindeki knockdown veya overexpression etkileri Western blotting, immünositokimya ve RNA dizilemesi yoluyla değerlendirildi. Bir in vivo hayvan modeli, CNTNAP4 nakavt fareleri ve adeno-ilişkili viral kısa saç tokası RNA'sının stereotaksik enjeksiyonları, SN'deki CNTNAP4'ü susturmak için tirozin-hidroksilaz promotoru ile birlikte, ortaya çıkan fizyolojik/davranışsal etkiler davranışsal testler, Batı lekeleme, immünohistokimya ve iletim elektron mikroskobu yoluyla değerlendirildi. PD hastalarında beyin omurilik sıvısı (CSF) ve plazma CNTNAP4 konsantrasyonlarını incelemek için enzime bağlı immünosorbent tahlilleri (ELISA) yapıldı. Bulgular: CNTNAP4 knockdown'un mitofajiyi indüklediğini ve MN9D hücrelerinde alfa-sinüklein ekspresyonunu arttırdığını gösterdik. SN'de CNTNAP4 knockdown, SN'ye özgü alfa-sinüklein ekspresyonunda, DA nöronal dejenerasyonunda ve farelerde motor disfonksiyonunda PD benzeri artışlara neden oldu. Buna ek olarak, SN-DA nöronlarındaki CNTNAP4 knockdown, otofagozomları arttırdı ve SN'deki sinaptik vezikülleri azalttı. Dahası, CNTNAP4 nakavt fareleri hareket açıklarını, nitral DA dejenerasyonunu ve SN'ye özgü nakavt modeli ile tutarlı olan otofajiyi arttırdı. Ayrıca PD hastalarında CSF ve plazma CNTNAP4 ekspresyonunun arttığını; özellikle kontrollere veya kadın PD hastalarına kıyasla erkek PD hastalarında plazma CNTNAP4'ün arttığını tespit ettik. Sonuç: Bulgularımız, CNTNAP4 eksikliğinin PD ile ilgili fenotipleri başlatabileceğini ve bunun altında yatan mekanizmaların bazılarını aydınlattığımızı göstermektedir.

Özgün kaynak özetini okuyun

Rationale: Contactin-associated protein-like 4 (CNTNAP4) belongs to the neurexin superfamily and has critical functions in neurological development and synaptic function. Loss of CNTNAP4 in interneurons has been linked to autism, schizophrenia, and epilepsy. CNTNAP4 is also highly enriched in dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra (SN), however, few studies have investigated the role of CNTNAP4 in DA neurons, and whether CNTNAP4 deficiency in DA neurons contributes to Parkinson's disease (PD) remains unclear. Methods: Effects of CNTNAP4 knockdown or overexpression on the DA MN9D cell line were assessed via Western blotting, immunocytochemistry, and RNA sequencing. An in vivo animal model, including CNTNAP4 knockout mice and stereotaxic injections of adeno-associated viral short-hairpin RNA with the tyrosine-hydroxylase promotor to silence CNTNAP4 in the SN, as well as the resulting physiological/behavioral effects, were evaluated via behavioral tests, Western blotting, immunohistochemistry, and transmission electron microscopy. Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs) were performed to examine the cerebrospinal fluid (CSF) and plasma CNTNAP4 concentrations in PD patients. Results: We demonstrated that CNTNAP4 knockdown induced mitophagy and increased α-synuclein expression in MN9D cells. CNTNAP4 knockdown in the SN induced PD-like increases in SN-specific α-synuclein expression, DA neuronal degeneration, and motor dysfunction in mice. In addition, CNTNAP4 knockdown in SN-DA neurons increased autophagosomes and reduced synaptic vesicles in the SN. Furthermore, CNTNAP4 knockout mice showed movement deficits, nigral DA degeneration, and increased autophagy, which were consistent with the SN-specific knockdown model. We also found that CSF and plasma CNTNAP4 expression was increased in PD patients; in particular, plasma CNTNAP4 was increased in male PD patients compared with controls or female PD patients. Conclusion: Our findings suggest that CNTNAP4 deficiency may initiate phenotypes relevant to PD, of which we elucidated some of the underlying mechanisms.

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.