NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
BackgroundDynamin ile ilişkili protein 1 (Drp1) mitokondriyal dinamiklerde kritik bir rol oynar. Bu proteinin kısmi inhibisyonu, Parkinson hastalığı ve Alzheimer hastalığı gibi nörolojik bozuklukların deneysel modellerinde koruyucudur. Koruyucu mekanizma öncelikle iyileştirilmiş mitokondriyal fonksiyona atfedilmiştir. Bununla birlikte, Drp1 inhibisyonunun bu tür nörolojik bozukluklardaki protein agregasyonunu azalttığı gözlemleri otofajinin dahil olduğunu göstermektedir. Drp1 inhibisyonunun bu potansiyel yeni koruyucu mekanizmasını araştırmak için, mitokondriyal tutulum olmadan bozulmuş otofajiye sahip bir modele ihtiyaç duyulmaktadır.MetodlarBiz, insanlarda parkinson benzeri semptomlara neden olan manganez (Mn) etkilerini, iki hücre kültürü modelinde (sabit otofaji HeLa muhabir hücreleri ve N27 sıçan ölümsüzleştirilmiş dopamin nöronal hücreler) doz-yansı çalışmaları yaparak otofaji ve mitokondri üzerinde karakterize ettik. Mitokondriyal fonksiyon Seahorse Flux Analyzer kullanılarak değerlendirildi. Otofaji akısı, otofagozomların ve otolizomların sayısının yanı sıra diğer otofaji proteinlerinin seviyelerini ölçerek izlendi. İn vitro verileri güçlendirmek için, çoklu fare modelleri (otofaji muhabiri fareler ve mutant Drp1+/- fareler ve onların vahşi tip çöp arkadaşları) oral olarak daha önce alfa-sinüklein agregasyonunu ve ekzomlar yoluyla iletimi arttırdığı bildirilen düşük kronik bir Mn rejimi ile tedavi edildi. RNAseq, lazerle yakalanan mikrodizeksiyon, immünofloresans, immünoblotlama, stereolojik hücre sayımı ve davranış çalışmaları kullanılmıştır. VITRO'DA SONUÇLAR: Veriler, düşük toksik olmayan konsantrasyonlarda, Mn bozulmuş otofaji akısının ancak mitokondriyal fonksiyon ve morfoloji olmadığını göstermektedir. Fare orta beyninde, RNAseq verileri otofaji yollarının düzensiz olduğunu ancak mitokondriyal ilişkili genler olmadığını doğruladı. Ek olarak, Mn, nitral dopamin nöronlarında seçici olarak bozulmuş otofajidir, ancak yakındaki nitral GABA nöronlarında değil. Kısmi Drp1-knockdown ve Drp1+/- farelere sahip hücrelerde, Mn indüklenmiş otofajik bozukluk önemli ölçüde önlenmiştir. Bu gözlemlerle tutarlı olarak, Mn, bu patolojiye karşı korunan proteinaz-K dirençli alfa-sinüklein ve Drp1-knockdown seviyelerini arttırdı.Bu çalışma, iyileştirilmiş otofaji akısının, mitokondriyal fisyondaki rolünden bağımsız olarak Drp1 inhibisyonu tarafından verilen ayrı bir mekanizma olduğunu göstermektedir. Bozuk otofaji ve mitokondriyal disfonksiyonun nörodejeneratif hastalıkların iki önemli özelliği olduğu göz önüne alındığında, Drp1 inhibisyonu tarafından verilen bu iki yolu hedefleyen kombine koruyucu mekanizmalar bu proteini çekici bir terapötik hedef haline getirmektedir.
Özgün kaynak özetini okuyun
BackgroundDynamin-related protein 1 (Drp1) plays a critical role in mitochondrial dynamics. Partial inhibition of this protein is protective in experimental models of neurological disorders such as Parkinson's disease and Alzheimer's disease. The protective mechanism has been attributed primarily to improved mitochondrial function. However, the observations that Drp1 inhibition reduces protein aggregation in such neurological disorders suggest the involvement of autophagy. To investigate this potential novel protective mechanism of Drp1 inhibition, a model with impaired autophagy without mitochondrial involvement is needed.MethodsWe characterized the effects of manganese (Mn), which causes parkinsonian-like symptoms in humans, on autophagy and mitochondria by performing dose-response studies in two cell culture models (stable autophagy HeLa reporter cells and N27 rat immortalized dopamine neuronal cells). Mitochondrial function was assessed using the Seahorse Flux Analyzer. Autophagy flux was monitored by quantifying the number of autophagosomes and autolysosomes, as well as the levels of other autophagy proteins. To strengthen the in vitro data, multiple mouse models (autophagy reporter mice and mutant Drp1+/- mice and their wild-type littermates) were orally treated with a low chronic Mn regimen that was previously reported to increase α-synuclein aggregation and transmission via exosomes. RNAseq, laser captured microdissection, immunofluorescence, immunoblotting, stereological cell counting, and behavioural studies were used. RESULTS IN VITRO: data demonstrate that at low non-toxic concentrations, Mn impaired autophagy flux but not mitochondrial function and morphology. In the mouse midbrain, RNAseq data further confirmed autophagy pathways were dysregulated but not mitochondrial related genes. Additionally, Mn selectively impaired autophagy in the nigral dopamine neurons but not the nearby nigral GABA neurons. In cells with a partial Drp1-knockdown and Drp1+/- mice, Mn induced autophagic impairment was significantly prevented. Consistent with these observations, Mn increased the levels of proteinase-K resistant α-synuclein and Drp1-knockdown protected against this pathology.ConclusionsThis study demonstrates that improved autophagy flux is a separate mechanism conferred by Drp1 inhibition independent of its role in mitochondrial fission. Given that impaired autophagy and mitochondrial dysfunction are two prominent features of neurodegenerative diseases, the combined protective mechanisms targeting these two pathways conferred by Drp1 inhibition make this protein an attractive therapeutic target.
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.