NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Bir yüzyıl önce, bir virüs ile Parkinson hastalığı (PD) arasındaki bir gizem tanımlanmıştır. İnsan beyin biyopsisinin sınırlandırılması ve insan beyin dokusundaki viryonların gözlemlenmesinde elektron mikroskobunun zorluğu nedeniyle, PD'nin viral etiyolojisini incelemek zor olmuştur. Virobiota'nın son keşfi, virüslerin insanlarla simbiyont olarak bir arada olduğunu ortaya koymaktadır. İnsan transkriptomunda şifreli viromun madenciliği için yeni geliştirilen transkriptomik dizileme ve yeni biyoinformatik yaklaşımlar simbiyotik virüsler ve PD arasındaki ilişkiyi incelemeyi mümkün kılar. Bununla birlikte, virüslerin insan substantia nigra'sında (SN) var olup olmadığı ve simbiyotik virüslerin PD patogenezinin altında olup olmadığı bilinmemektedir. Yöntemler: ABD, Birleşik Krallık, Hollanda ve İsviçre'den dünya çapında mevcut insan SN transkriptomik veri kümelerini topladık. ViruSITE ve Viral-Track dahil biyoinformatik yaklaşımları hastaların SN'sinde virüslerin varlığını tanımlamak için kullandık. Kapsamlı RNA dizilimi tabanlı virome analiz boru hattı, SN'deki virobiotayı karakterize etmek için kullanıldı. Pearson'un korelasyon analizi, viral RNA parça sayıları (VRFC'ler) ile SN'deki PD ile ilişkili insan gen dizilimleri arasındaki ilişkiyi incelemek için kullanılmıştır. PD hastaları ile PD olmayan bireyler arasında SN'de diferansiyel olarak ifade edilen genler (DEG'ler) PD'nin moleküler imzalarını incelemek ve simbiyotik virüslerin SN üzerindeki etkisini değerlendirmek için kullanılmıştır. Bulgular: İnsan SN'sinde virüslerin varlığını gözlemledik. PD hastalarının SN'sinde bir virobiota disbiyozu bulundu. PD hastalarının SN'sinde VRFC ve PD ile ilişkili insan gen ekspresyonu arasında belirgin bir korelasyon tespit edildi. VRFC ile ilişkili bu PD ile ilişkili insan genleri, virüsle ilişkili PD ile ilişkili genler (VPG'ler) olarak adlandırıldı. Proteus fajı VB_PmiS-Isfahan, Escherichia fajı phiX174 ve PD hastalarının SN'sindeki nöral hücrelerin gen ekspresyonunu bozabilecek Lactobacillus fajı Sha1 de dahil olmak üzere 3 bakteriyofaj (faj) tespit ettik. Proteus fajı VB_PmiS-Isfahan, Birleşik Krallık, Hollanda ve İsviçre'den gelen hastaların SN'sinde yaygın bir virüstü. VPG'ler ve DEG'ler birlikte fajların dopamin biyosentezi sönümleyebileceğini ve cGAS-STING fonksiyonunu zayıflatabileceğini vurguladı. Yorumlama: Bu, PD patogenezindeki fajların dahil olduğunu keşfeden ilk çalışmadır. SN'de yaşam boyu düşük simbiyotik viral yük, PD patogenezine katkıda bulunabilir. Bulgularımız, beyin virobiotası ve PD arasındaki kara kutunun kilidini açarak, PD etiyolojisine faj-insan simbiyozu perspektifinden yeni bir bakış açısı sağladı.
Özgün kaynak özetini okuyun
Background: A century ago, a mystery between a virus and Parkinson's disease (PD) was described. Owing to the limitation of human brain biopsy and the challenge of electron microscopy in observing virions in human brain tissue, it has been difficult to study the viral etiology of PD. Recent discovery of virobiota reveals that viruses coexist with humans as symbionts. Newly developed transcriptomic sequencing and novel bioinformatic approaches for mining the encrypted virome in human transcriptome make it possible to study the relationship between symbiotic viruses and PD. Nevertheless, whether viruses exist in the human substantia nigra (SN) and whether symbiotic viruses underlie PD pathogenesis remain unknown. Methods: We collected current worldwide human SN transcriptomic datasets from the United States, the United Kingdom, the Netherlands, and Switzerland. We used bioinformatic approaches including viruSITE and the Viral-Track to identify the existence of viruses in the SN of patients. The comprehensive RNA sequencing-based virome analysis pipeline was used to characterize the virobiota in the SN. The Pearson's correlation analysis was used to examine the association between the viral RNA fragment counts (VRFCs) and PD-related human gene sequencing reads in the SN. The differentially expressed genes (DEGs) in the SN between PD patients and non-PD individuals were used to examine the molecular signatures of PD and also evaluate the impact of symbiotic viruses on the SN. Findings: We observed the existence of viruses in the human SN. A dysbiosis of virobiota was found in the SN of PD patients. A marked correlation between VRFC and PD-related human gene expression was detected in the SN of PD patients. These PD-related human genes correlated to VRFC were named as the virus-correlated PD-related genes (VPGs). We identified 3 bacteriophages (phages), including the Proteus phage VB_PmiS-Isfahan, the Escherichia phage phiX174, and the Lactobacillus phage Sha1, that might impair the gene expression of neural cells in the SN of PD patients. The Proteus phage VB_PmiS-Isfahan was a common virus in the SN of patients from the United Kingdom, the Netherlands, and Switzerland. VPGs and DEGs together highlighted that the phages might dampen dopamine biosynthesis and weaken the cGAS-STING function. Interpretation: This is the first study to discover the involvement of phages in PD pathogenesis. A lifelong low symbiotic viral load in the SN may be a contributor to PD pathogenesis. Our findings unlocked the black box between brain virobiota and PD, providing a novel insight into PD etiology from the perspective of phage-human symbiosis.
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.