Mechanisms of Programmed Cell Death in Parkinson's Disease and Multiple Sclerosis

Araştırma özeti

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

Özet Parkinson hastalığı (PD) ve multipl skleroz (MS) artan küresel prevalansı olan nörodejeneratif bozukluklardır, ancak erken tanı ve tedavi önemli zorluklar olmaya devam etmektedir. Büyüyen kanıtlar, her iki hastalığın patogenezinde programlanmış hücre ölümünü (PCD) içerir, ancak bu koşullar boyunca PCD ile ilgili moleküler imzaların sistematik bir şekilde araştırılması hala eksiktir. Bu çalışmada, 13 PCD alt türünü temsil eden 1,708 genden oluşan küratörlü bir set ile transkriptomik veri kümelerini entegre ettik. Diferansiyel ekspresyon analizi, hastalığa özgü diferansiyel eksprese edilmiş genleri (DEG'ler) tanımladı, bu da PCD ile ilişkili genlerle önemli ölçüde örtüştü - özellikle MS'de PD'den daha fazla. Fonksiyonel zenginleştirme analizi, farklı PCD yol tutulumlarını ortaya çıkardı: PD ile ilgili genler mitokondriyal dış membran süreçleri, içsel ve dışsal apoptoz, ferroptoz ve p53 sinyalleme ile zenginleştirildi ve MS ile ilgili genler lizozomal fonksiyonu, bağışıklık aracılı apoptozu ve PI3K-Akt yolunu vurguladı. Protein-protein etkileşimi (PPI) ağ analizi, PD için JUN, TLR4, IFNG ve ERBB2 ve MS için AKT1, IL1B ve BCL2L1 gibi hastalıklara özgü hub genlerini ortaya çıkardı; TLR4 ve IFNG paylaşılan düzenleyiciler olarak ortaya çıktı. LASSO regresyonu, sağlam tanısal gen panellerini (PD için 7 gen, MS için 5 gen) tanımladı ve rastgele bir orman sınıflandırıcısı, bağımsız kohortlar arasında yüksek tahmin doğruluğunu (AUC> 0.8) doğruladı. Bağışıklık infiltrasyon analizi, TLR4'ü PD ve IFNG'de doğuştan gelen bağışıklık aktivasyonuna MS'de sitotoksik yanıtlara bağladı. İlaç tahmini, bu hub genlerini hedef alan muramil dipeptit ve oyulmuşilol gibi potansiyel terapötik ajanları tanımladı. Çalışmamız, PD ve MS'deki hem farklı hem de paylaşılan PCD manzaralarını karakterize ediyor, yeni tanısal biyobelirteçler öneriyor ve immünomodülatör ve PCD hedefli terapötik stratejileri vurguluyor, nörodejeneratif hastalıklarda hassas tıbbın ilerletilmesi için kapsamlı bir çerçeve sunuyor.

Özgün kaynak özetini okuyun

Abstract Parkinson's disease (PD) and multiple sclerosis (MS) are neurodegenerative disorders with increasing global prevalence, yet early diagnosis and treatment remain significant challenges. Growing evidence implicates programmed cell death (PCD) in the pathogenesis of both diseases, though a systematic exploration of PCD-related molecular signatures across these conditions is still lacking. In this study, we integrated transcriptomic datasets with a curated set of 1,708 genes representing 13 PCD subtypes. Differential expression analysis identified disease-specific differentially expressed genes (DEGs), which significantly overlapped with PCD-related genes—more notably in MS than in PD. Functional enrichment analysis revealed distinct PCD pathway involvements: PD-related genes were enriched in mitochondrial outer membrane processes, intrinsic and extrinsic apoptosis, ferroptosis and p53 signaling, and MS-related genes highlighted lysosomal function, immune-mediated apoptosis and the PI3K-Akt pathway. Protein-protein interaction (PPI) network analysis revealed disease-specific hub genes, including JUN , TLR4 , IFNG and ERBB2 for PD, and AKT1 , IL1B and BCL2L1 for MS, with TLR4 and IFNG emerging as shared regulators. LASSO regression identified robust diagnostic gene panels (7 genes for PD, 5 for MS), and a random forest classifier validated their high predictive accuracy (AUC > 0.8) across independent cohorts. Immune infiltration analysis linked TLR4 to innate immune activation in PD and IFNG to cytotoxic responses in MS. Drug prediction identified potential therapeutic agents, such as muramyl dipeptide and carvedilol, targeting these hub genes. Our study characterizes both distinct and shared PCD landscapes in PD and MS, proposes novel diagnostic biomarkers, and highlights immunomodulatory and PCD-targeted therapeutic strategies, offering a comprehensive framework for advancing precision medicine in neurodegenerative 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.