Analysis of human brain tissue derived from DBS surgery.

Araştırma özeti

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

Arka planİnsan beyin dokusunun transkriptomik ve proteomik profillemesi, canlı hastalardan taze örneklerin bulunmasıyla engellenir. Ölüm sonrası örnekler genellikle hastanın ileri hastalık evresini temsil eder. Ayrıca, postmortem aralığı transkriptomik ve proteomik profilleri etkileyebilir. Bu nedenle, yaşayan hastalardan alınan taze beyin dokusu örnekleri, metabolik olarak bozulmamış dokunun değerli bir kaynağını temsil eder. Derin beyin stimülasyonu (DBS) elektrotlarının insan beynine implantasyonu, örneğin hareket bozuklukları için bir nöroşirürji tedavisidir. Burada, transkriptomik ve proteomik analizler için DBS cihazının implantasyonunda kullanılan cerrahi aletlerden beyin dokularının toplanmasına yönelik geliştirilmiş bir yaklaşım anlatıyoruz. MetodlarSamples, Parkinson hastalığı, genetik distoni ve titreme hastaların tedavisinde rutin DBS implantasyon prosedüründe kullanılan kılavuz tüplerden ve kayıt elektrotlarından çıkarıldı. RNA dizilemesi, kayıt mikroelektrotlarından çıkarılan dokularda ve kılavuz tüplerden dokularda yapılan sıvı kromatografi-kütle spektrometrisinde (LC-MS) gerçekleştirildi. Mevcut yaklaşımın performansını değerlendirmek için elde edilen veri kümeleri, beyin dokularını temsil eden daha önce yayınlanmış veri kümeleriyle karşılaştırıldı.SonuçlarBirlikte, benzersiz Ensembl gen tanımlayıcılarını temsil eden 32.034 RNA transkripti, dört hastanın her iki yarıküresini temsil eden sekiz örnekten tespit edildi. LC-MS kullanarak, 14 hastadan toplanan 31 örnekten 734 benzersiz protein tespit ettik. Veri kümeleri BioStudies veritabanında mevcuttur (erişim numarası S-BSST667). Sonuçlarımız, DBS kurulumunda kullanılan cerrahi aletlerin beyin materyalini protein ve gen ekspresyonu çalışmaları için yeterli tuttuğunu göstermektedir. Benzer yaklaşımla elde edilen daha önce yayınlanmış veri kümeleriyle karşılaştırıldığında protokolün sağlamlığı ve tekrarlanabilirliği kanıtlanmıştır.Sonuçlar Rutin DBS ameliyatı sırasında kullanılan aletler, yaşayan hastalardan taze beyin dokuları elde etmek için yararlı bir kaynaktır. Bu yaklaşım, postmortem dokuların kullanılmasından kaynaklanan sorunların üstesinden gelir, örneğin postmortem aralığının beynin transkriptomik ve proteomik peyzajı üzerindeki etkisi gibi ve DBS ile tedavi edilebilen hastalıkların moleküler yönlerini incelemek için kullanılabilir.

Özgün kaynak özetini okuyun

BackgroundTranscriptomic and proteomic profiling of human brain tissue is hindered by the availability of fresh samples from living patients. Postmortem samples usually represent the advanced disease stage of the patient. Furthermore, the postmortem interval can affect the transcriptomic and proteomic profiles. Therefore, fresh brain tissue samples from living patients represent a valuable resource of metabolically intact tissue. Implantation of deep brain stimulation (DBS) electrodes into the human brain is a neurosurgical treatment for, e.g., movement disorders. Here, we describe an improved approach to collecting brain tissues from surgical instruments used in implantation of DBS device for transcriptomics and proteomics analyses.MethodsSamples were extracted from guide tubes and recording electrodes used in routine DBS implantation procedure to treat patients with Parkinson's disease, genetic dystonia and tremor. RNA sequencing was performed in tissues extracted from the recording microelectrodes and liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) performed in tissues from guide tubes. To assess the performance of the current approach, the obtained datasets were compared with previously published datasets representing brain tissues.ResultsAltogether, 32,034 RNA transcripts representing the unique Ensembl gene identifiers were detected from eight samples representing both hemispheres of four patients. By using LC-MS, we identified 734 unique proteins from 31 samples collected from 14 patients. The datasets are available in the BioStudies database (accession number S-BSST667). Our results indicate that surgical instruments used in DBS installation retain brain material sufficient for protein and gene expression studies. Comparison with previously published datasets obtained with similar approach proved the robustness and reproducibility of the protocol.ConclusionsThe instruments used during routine DBS surgery are a useful source for obtaining fresh brain tissues from living patients. This approach overcomes the issues that arise from using postmortem tissues, such as the effect of postmortem interval on transcriptomic and proteomic landscape of the brain, and can be used for studying molecular aspects of DBS-treatable diseases.

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.