Loss of region-specific glial homeostatic signature in prion diseases

Araştırma özeti

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

Özet Arka plan Kronik nöroinflamasyon, Alzheimer, Parkinson, Frontal Temporal Demans, Amyotrofik Lateral Skleroz ve prion hastalıkları dahil olmak üzere geniş bir nörodejeneratif hastalık yelpazesinde önemli bir nöropatolojik özellik olarak kabul edilir. Hem mikroglia hem de astrositler, kronik nörodejenerasyon altında, bölgeye özgü homeostatik transkripsiyonel kimlikleri, bölgeye özgü ve hastalığa özgü bir şekilde reaktif fenotiplere dönüşen gösterirler. Prion hastalıklarında bölgeye özgü glia kimliği hakkında çok az şey bilinmektedir. Mevcut çalışma, glia'nın bölgeye özgü homeostatik imzasının prion hastalıklarının ilerlemesiyle değişip değişmediğini ve bu değişikliklerin bölgeye bağlı veya evrensel bir şekilde gerçekleşip gerçekleşmediğini belirlemek için tasarlanmıştır. Ayrıca, farklı prion suşlarının farklı reaktif fenotiplere yol açıp açmadığı da ilgi çekiciydi. Yöntemler Bu soruları cevaplamak için, hastalığın subklinik, erken klinik ve ileri aşamalarında Nanostring Nöroinflamasyon panelini kullanarak 22L ve ME7 prion suşları ile enfekte farelerin talamus, korteks, hipotalamus ve hipokampustaki gen ekspresyonunu analiz ettik. Bulgular Hastalığın preklinik aşamasında bölgeye özgü homeostatik kimliklerin korunduğunu tespit ettik. Bununla birlikte, klinik işaretlerin ortaya çıkmasıyla, bölgeye özgü imzalar kısmen kaybedildi ve yerini nöroinflamasyon imzası aldı. Aynı gen setleri her iki prion suşları tarafından da aktive edilirken, nöroinflamasyonun zamanlaması ve farklı beyin bölgelerindeki aktivasyon derecesi suşlara özgüydü. Aktifleştirilmiş yolların en üstünde astrosit fonksiyonundaki değişiklikler. Dahası, kümeleme analizi, astrosit fonksiyon yolunun aktif mikroglia veya nöron ve nörotransmisyon yollarından önce prion enfeksiyonuna yanıt verdiğini ileri sürdü. Sonuç Güncel çalışma prion hastalıkları ile ilişkili nöroinflamasyon gen ekspresyonu imzasını oluşturmuştur. Sonuçlarımız, hastalık ilerlemesiyle, bölgeye özgü homeostatik transkriptom imzalarının, farklı hücre tropizmi olan prion suşları için yaygın olan bölgeye bağlı nöroinflamasyon imzası ile değiştirildiğini göstermektedir. Mevcut çalışmada tanımlanan prion ile ilişkili nöroinflamasyon imzası, sadece kısmen mikroglia dejeneratif fenotipi ve diğer nörodejeneratif hastalıkların hayvan modelleri için bildirilen hastalıkla ilişkili mikroglia fenotipi ile örtüşmüştür.

Özgün kaynak özetini okuyun

Abstract Background Chronic neuroinflammation is recognized as a major neuropathological hallmark in a broad spectrum of neurodegenerative diseases including Alzheimer’s, Parkinson’s, Frontal Temporal Dementia, Amyotrophic Lateral Sclerosis, and prion diseases. Both microglia and astrocytes exhibit region-specific homeostatic transcriptional identities, which under chronic neurodegeneration, transform into reactive phenotypes in a region- and disease-specific manner. Little is known about region-specific identity of glia in prion diseases. The current study was designed to determine whether the region-specific homeostatic signature of glia changes with the progression of prion diseases, and whether these changes occur in a region-dependent or universal manner. Also of interest was whether different prion strains give rise to different reactive phenotypes. Methods To answer these questions, we analyzed gene expression in thalamus, cortex, hypothalamus and hippocampus of mice infected with 22L and ME7 prion strains using Nanostring Neuroinflammation panel at subclinical, early clinical and advanced stages of the disease. Results We found that at the preclinical stage of the disease, region-specific homeostatic identities were preserved. However, with the appearance of clinical signs, region-specific signatures were partially lost and replaced with a neuroinflammation signature. While the same sets of genes were activated by both prion strains, the timing of neuroinflammation and the degree of activation in different brain regions was strain-specific. Changes in astrocyte function scored at the top of activated pathways. Moreover, clustering analysis suggested that the astrocyte function pathway responded to prion infection prior to activated microglia or neuron and neurotransmission pathways. Conclusions The current work established neuroinflammation gene expression signature associated with prion diseases. Our results illustrate that with the disease progression, the region-specific homeostatic transcriptome signatures are replaced by region-independent neuroinflammation signature, which was common for prion strains with different cell tropism. The prion-associated neuroinflammation signature identified in the current study overlapped only partially with the microglia degenerative phenotype and the disease-associated microglia phenotype reported for animal models of other 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.