TAR DNA-binding protein 43 kDa (TDP-43) — нейродегенеративдик ооруларда патологиялык белок топтолуулары менен байланышкан DNA/RNA-байлоочу белок; бул изилдөөдө анын өзгөчө серин 409 жана 410 аймактарында фосфорлонгон патологиялык формасы болгон pTDP-43 изилденген. Изилдөөчүлөр Альцгеймер оорусу (AD), Альцгеймер оорусуна коштолгон Леви денечелери оорусу жана биринчилик жашка байланыштуу тауопатиясы (PART) бар адамдын өлгөндөн кийинки мээ ткандарында pTDP-43 кайсы нейрондук системалар менен мейкиндиктик жактан дал келерин изилдешкен. Multiplex иммунофлуоресценция, конфокалдык z-stack сүрөттөө жана AIVIA 15.0 колдонулган жасалма интеллект колдоосу менен үч өлчөмдүү объект сегментациясы бириктирилген. Изилдөөнүн негизги табылгасы — pTDP-43 топтолушу амигдала, гиппокамптын төмөнкү аймактары жана энториналдык кортекс боюнча өзгөчө допамин β-гидроксилаза (DβH) оң норадренергиялык нейрондор менен күчтүү мейкиндиктик дал келүү көрсөтүшү.

Жалпысынан 15 учур изилденген. Контролдук учурларда нейродегенеративдик патология болбогондуктан, бул үлгүлөр нейрондук маркерлердин боёлушунун көрүнүшүн салыштыруу үчүн визуалдык шилтеме катары колдонулуп, pTDP-43 колокализация анализдеринин негизги бөлүгүнө киргизилген эмес. Оорунун топторундагы 12 учур PART-TDP, TDP-43 патологиясы бар Альцгеймер оорусунун жогорку ыктымалдуу формасы (hAD-TDP) жана ага Леви денечелери оорусу коштолгон hAD-TDP-LBD топтору катары бааланган.

Норадренергиялык системаны белгилеген DβH менен pTDP-43 ортосундагы дал келүү изилдөөдө эң туруктуу жана топторду ажыратууда эң күчтүү нейрондук маркер үлгүсү болгон. Тирозин гидроксилаза (TH) оң допаминергиялык/норадренергиялык нейрондор да pTDP-43 менен байланыштуу деп табылган; везикулярдык глутамат ташуучусу-1 (VGLUT1) оң глутаматергиялык терминалдар менен нейрондордун катышуусу көпчүлүк аймактарда кыйла чектелген; ал эми холин ацетилтрансфераза (ChAT) оң холинергиялык клеткалар жалпысынан колокализациянын эң төмөн деңгээлдерин көрсөткөн.

Коштолгон Леви денечелери оорусу (Lewy body disease, LBD) маанилүү өзгөртүүчү фактор катары чыккан. Көптөгөн аймактарда жана нейротрансмиттердик системаларда LBDнин болушу pTDP-43 колокализациясынын төмөн деңгээли менен байланышкан. PCA жана иерархиялык кластерлөө анализдеринде LBD абалы менен амилоид жүгү топтук түзүлүштүн маанилүү аныктоочулары болгон; DβH колокализация үлгүлөрү патологиялык топторду ажыратууда өзгөчө күчтүү болгон.

Ошентсе да, изилдөө өлгөндөн кийинки болгону 15 учурдан турган чакан жана изилдөөчү мүнөздөгү үлгүгө таянат. Контролдук учурлар оору топторуна караганда кыйла жаш; өлгөндөн кийинки ткандын табигый өзгөрмөлүүлүгү бар жана изилдөө кесилиштик мүнөздө. Ошондуктан pTDP-43 менен белгилүү нейрондук системалардын колокализациясы себептүүлүктүн далили эмес. Изилдөө TDP-43 норадренергиялык нейрондорго кайсы молекулалык механизм аркылуу таасир этерин же TDP-43 топтолушу нейрондук функция бузулганга чейинби же кийинби өнүгөөрүн түздөн-түз көрсөтпөйт.

TDP-43 жана pTDP-43 Деген Эмне?

TDP-43 — болжол менен 43 kDa өлчөмүндөгү, DNA жана RNA менен өз ара аракеттене алган белок; нейродегенеративдик ооруларда патологиялык агрегаттарды түзгөндө, өзгөчө серин 409/410 калдыктарындагы фосфорлонуу көп кездешкен өзгөрүү болуп саналат. Бул изилдөө жалпы TDP-43кө караганда патологиялык топтолуулары менен байланышкан фосфорлонгон TDP-43түн, башкача айтканда pTDP-43түн, ар түрдүү нейрондук маркерлер менен үч өлчөмдүү мейкиндиктик дал келишин негизги көңүлгө алат.

Булакта берилген TDP-43 белогунун түзүлүштүк өзгөчөлүктөрү

Булак TDP-43 төрт негизги аймактан турарын билдирет: бир N-terminal аймак, эки RNA таануу мотиви (RRM1 жана RRM2) жана прион сымал касиеттерге ээ C-terminal аймак. Изилдөөдө патологиялык инклюзияларды баалоо үчүн өзгөчө S409/410 фосфорлонуусуна каршы pTDP-43 антителолору колдонулган, ошондой эле жалпы TDP-43кө жана N-terminal жана C-terminal TDP-43 фрагменттерине каршы антителолор да ыкма бөлүмүндө сүрөттөлгөн.

Фосфорлонуу — белоктун белгилүү аминокислота аймактарына фосфат тобунун кошулушу. Фосфорлонуу дайыма патологиялык эмес; бирок TDP-43 протеинопатияларында S409/410 фосфорлонуусу патологиялык инклюзиялар менен күчтүү байланышкан молекулалык белги болуп саналат. Ошондуктан изилдөөчүлөр клетканын ичинде pTDP-43 белгиси кайсы жерде экенин ар башка нейрон түрлөрүнүн маркерлери менен салыштырышкан.

Альцгеймер оорусунда TDP-43 эмне үчүн изилденет?

Альцгеймер оорусунун негизги нейропатологиялык өзгөчөлүктөрү амилоид-β бляшкалары жана гиперфосфорлонгон tau топтолуулары; бирок көп учурларда аларга башка протеинопатиялар да коштолот. Булак TDP-43 патологиясы AD жана биринчилик жашка байланыштуу тауопатия учурларында жогорку жыштыкта кездешиши мүмкүн экенин жана айрым изилдөөчүлөр лимбикалык аймактардагы жашка байланыштуу TDP-43 патологиясын LATE — Limbic-Predominant Age-Related TDP-43 Encephalopathy алкагында бааларын билдирет.

ADда коштолгон TDP-43 патологиясы гиппокамптын тезирээк атрофиясы, деменция үчүн төмөнүрөөк патологиялык босого жана когнитивдик функциянын тезирээк төмөндөшү менен байланыштуу экени мурдагы изилдөөлөрдөн белгилүү. Бул изилдөөнүн негизги боштугу болсо TDP-43 лимбикалык системада кайсы клеткалык субтиптерге өзгөчө багытталары жетиштүү аныкталбаганында.

PART эмнени билдирет?

Биринчилик жашка байланыштуу тауопатия (Primary Age-Related Tauopathy, PART) — жашка байланыштуу tau нейрофибриллярдык патологиясы бар, бирок Альцгеймер оорусуна мүнөздүү жогорку амилоид жүгү жок же өтө чектелген нейропатологиялык абал. Изилдөөдө PART-TDP тобу TDP-43 патологиясы ADнын интенсивдүү амилоид чөйрөсү жок кезде кандай бөлүштүрүлөрүн салыштыруу үчүн маанилүү.

Булактагы таблицаларда ADнын нейропатологиялык өзгөрүү коддору A-B-C түрүндө берилген. Бул түзүлүш амилоид топтолушунун даражасын, tau нейрофибриллярдык патологиясын жана невриттик бляшка жүгүн бирге көрсөткөн бириктирилген нейропатологиялык классификация. Мындан тышкары, Thal фазасы, Braak стадиясы жана CERAD баалоосу өзүнчө өзгөрмөлөр катары колдонулган.

hAD кыскартмасы эмнени билдирет?

Бул макаладагы hAD “high-likelihood Alzheimer’s disease”, башкача айтканда нейропатологиялык жактан Альцгеймер оорусунун ыктымалдыгы жогору болгон учурларды билдирет. Бул жердеги “h” тамгасы “тукум куучулук” деген маанини билдирбейт.

Изилдөөдө каралган төрт нейрондук маркер

Норадренергиялык система эмне үчүн маанилүү?

Норадренергиялык нейрондор сергектик, көңүл буруу, когнитивдик ийкемдүүлүк жана эс тутум процесстерин жөнгө салууга катышат. Булак өзгөчө locus coeruleus норадренергиялык системасы Альцгеймер оорусунда эрте стадияда дегенерацияга дуушар болушу мүмкүн экенин жана норадренергиялык тонустун жоголушу нейроинфламмация жана ири масштабдагы нерв тармагынын морттугу менен байланыштуу экенин билдирет.

Изилдөөдө табылган жогорку DβH–pTDP-43 дал келүүсү ошондуктан микроскопиялык боёк сигналдарынын жөн гана дал келүүсү катары эмес, TDP-43 патологиясынын нейромодулятордук чынжырлар менен байланышын көрсөткөн клетка-тиби үлгүсү катары бааланган. Бирок бул үлгү функциялык жоготууну түздөн-түз өлчөгөн эмес.

Амигдала, гиппокамп жана энториналдык кортекс эмне үчүн бирге изилденген?

TDP-43 патологиясы Альцгеймер оорусунда өзгөчө лимбикалык түзүлүштөрдө айкын болот жана амигдала эрте жабыркаган аймактардын бири. Гиппокамп эс тутум чынжырларынын борборунда, ал эми энториналдык кортекс кортикалдык маалымат менен гиппокамп системасынын ортосундагы маанилүү байланыш аймагы. Ошондуктан изилдөөчүлөр TDP-43 бир гана анатомиялык аймакта эмес, лимбикалык система боюнча ар кандай нейрондук субтиптерге кандай бөлүштүрүлгөнүн изилдешкен.

Бул Изилдөөдө “Колокализация” Так Эмнени Билдирет?

Колокализация pTDP-43 менен белгилүү бир нейрондук маркердин жөн гана бири-бирине жакын көрүнүшү эмес, AIVIA тарабынан үч өлчөмдүү сегменттелген объекттердин soma же нейрит көлөмдөрүнүн ичинде чындап тийишип, мейкиндиктик жактан дал келиши дегенди билдирет; изилдөө бул дал келүүлөрдү “relation count” катары сандык баалаган.

Бул айырма маанилүү. Эки флуоресценттик сигнал бир микроскоп сүрөтүндө бир нече микрометр жакын көрүнсө да, ошол эле клеткалык объекттин бөлүгү болбошу мүмкүн. Изилдөөдө z огу боюнча жайгашуу да эске алынып, үч өлчөмдүү реконструкция жасалган жана объект деңгээлиндеги тийишүү/дал келүү мамилелери гана колокализация катары кабыл алынган.

Бир pTDP-43 объектиси эч бир нейрондук маркер объектиси менен дал келбеши да, бир нече объект менен дал келиши да мүмкүн. Ошондуктан “relation count” түздөн-түз “канча нейрон оорулуу?” дегенди билдирбейт; ал сегменттелген pTDP-43 объекттери менен нейрондук маркер объекттеринин ортосундагы үч өлчөмдүү мамилелердин санын көрсөтөт.

Колокализация себептүүлүк эмес

DβH жана pTDP-43 сигналдарынын ошол эле клеткалык түзүлүштө дал келиши TDP-43 норадренергиялык нейрондордо бар экенин же бул түзүлүштөр менен күчтүү мейкиндиктик байланышы бар экенин колдойт. Бирок бул өлчөмдүн өзү TDP-43 норадренергиялык нейрондордун өлүмүнүн себеби экенин, DβH TDP-43 агрегатталуусун баштаарын же эки молекула түздөн-түз физикалык жактан бири-бирине байланарын далилдебейт.

PCA жана HCA эмне үчүн колдонулат?

Негизги компоненттер анализи (Principal Component Analysis, PCA) — көп сандагы өз ара байланышкан өзгөрмөлөрдү маалыматтагы эң чоң өзгөрмөлүүлүктү алып жүргөн азыраак сандагы жаңы окторго айландыруучу өлчөмдү азайтуу ыкмасы. Булакта ар бир өзгөрмө PCAга чейин z-скорго айландырылган, ошентип ар башка масштабдагы өзгөрмөлөрдүн анализде түздөн-түз үстөмдүк кылышы азайтылган.

Ар бир негизги компонент баштапкы өзгөрмөлөрдүн бири-бирине тик, башкача айтканда ортогоналдык сызыктуу комбинациясы. Биринчи компонент маалыматтагы түшүндүрүлө турган эң чоң дисперсия багытын, кийинки компоненттер болсо мурунку компоненттерге тик калган башка дисперсия багыттарын кармоого аракет кылат. Булактагы изилдөөдө PCA клиникалык диагноз койгон өз алдынча жасалма интеллект модели катары эмес, учурлардын көп өзгөрмөлүү үлгүлөрүн визуалдаштыруу жана топтордун ажырашын баалоо үчүн колдонулган.

Иерархиялык кластерлөө анализи (Hierarchical Clustering Analysis, HCA) болсо бири-бирине көбүрөөк окшош учурларды этап-этабы менен топтоп, дендрограмма түзөт. Изилдөөчүлөр Ward ыкмасын колдонушкан. Бул ыкма топтор бириктирилгенде кластер ичиндеги өзгөрмөлүүлүктүн өсүшүн мүмкүн болушунча чектөөгө аракет кылат.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Катышуучулар жана изилдөө дизайны

Учурлар когорту 2020-жылдын декабрынан 2023-жылдын октябрына чейин Mayo Clinic клиникалык программаларынан жана NIH колдогон Neurodegenerative Research Group менен Alzheimer’s Disease Research Center булактарынан түзүлгөн. Контролдор аутопсияда нейродегенеративдик патология аныкталбаган адамдар катары аныкталган.

Жалпысынан 15 учур болгон. Бүт когортто көрсөтүү учурундагы медианалык жаш 93 жыл, орточо жаш 87,5 жыл деп билдирилген. PART жана hAD учурларынын өлүм жашы болжол менен 93 ± 5,5 жыл, ал эми контролдук топтун жашы 67 ± 12,5 жыл болгон. Жалпысынан төрт учур, башкача айтканда когорттун %26,7си аял болгон.

Контролдор кыйла жаш. Авторлор жашы боюнча ылайыктуу, бирок нейродегенеративдик өзгөрүүлөрү жок контролдук ткандарды таба алышпагандыктан, контролдорду pTDP-43 топтук анализиндеги салыштыруучу оору тобу катары эмес, негизинен нейрондук маркерлердин нормалдуу боёлуш үлгүсүн көрсөтүү үчүн визуалдык шилтеме катары колдонушкан.

Нейропсихологиялык баалоо

Катышуучулар жүрүм-турум неврологу тарабынан түзүмдөштүрүлгөн неврологиялык баалоодон өткөрүлүп, нейропсихологиялык тесттер колдонулган.

Адамдын мээ тканы кантип даярдалган?

Формалин менен фиксацияланып, парафинге камтылган адам мээсинин эки ткандын блогунан амигдала жана гиппокамптык формацияны камтыган аймактар тандалган. Кесимдин калыңдыгы 10 µm деп аныкталган.

Кесимдер адегенде фосфат-буферленген туз эритмесинде %0,3 Triton-X 100 менен бөлмө температурасында 30 мүнөт өткөрүмдүү кылынган. Андан кийин антигенди калыбына келтирүү үчүн 10 mM натрий цитраты, pH 6,0 чөйрөсүндө 80 °Cде 30 мүнөт ысытуу колдонулган.

Адам IgGси менен байланышкан спецификалык эмес флуоресценттик сигналдарды азайтуу үчүн F(ab')₂ фрагменттери 1:35 суюлтууда жана 4 °Cде түнү бою колдонулган. Блоктоо үчүн %2 нормалдуу эшек сывороткасы жана %0,1 бодо малдын сыворотка альбумини колдонулган.

Негизги антителолор жана суюлтуулар

Биринчи антителолор 4 °Cде түнү бою колдонулган. Эртеси күнү ылайыктуу флуорофор менен конъюгацияланган экинчи антителолор кошулган. Улгайган адам мээсинде күчтүү болушу мүмкүн болгон липофусцин автофлуоресценциясын азайтуу үчүн TrueBlack бөлмө температурасында 3 мүнөт колдонулуп, кесимдер antifade монтаждык чөйрө менен жабылган. Биринчи антитело алынып салынган omission контролдору боёлуштун спецификалуулугун баалоо үчүн колдонулган.

Конфокалдык сүрөттөө

Multiplex сүрөттөр Zeiss 980 LSM spinning-disk confocal системасы менен ошол эле жарыктандыруу параметрлери сакталган абалда алынган. Сүрөттөө учурунда изилдөөчүлөр диагноз тобуна карата сокурланган.

Ар бир анатомиялык аймакта 20× чоңойтууда 3–4 талаа тандалып, ошол эле ткандын аймагын кайра үлгүлөөнү азайтуу үчүн талаалардын ортосунда кеминде 100 µm аралык калтырылган. Ар бир z-stack 1 µm аралыктагы 10 оптикалык тегиздиктен турган.

AIVIA 15.0 менен жасалма интеллект сегментациясы

Үч өлчөмдүү жасалма интеллект колдогон иш агымы AIVIA 15.0 программасында жүргүзүлгөн. Пиксел классификаторлору ар бир диагноз тобунан эки–үч учурга тиешелүү төрт–беш өкүлчүлүктүү сүрөттө сигналды жана фонду кол менен белгилөө аркылуу үйрөтүлгөн.

Ошол эле учурдан алынган көз карандысыз ROIлер кокустук түрдө же AI сегментациясын үйрөтүү үчүн, же кийинки морфометриялык жана колокализация өлчөөлөрү үчүн бөлүнгөн. Үйрөтүү аяктагандан кийин атайын анализ агымы белгиленген объекттерди үч өлчөмдүү түрдө кайра түзүп, морфометриялык өзгөчөлүктөрүн чыгарып, эки маркердин ортосундагы объект деңгээлиндеги дал келүүлөрдү эсептеген.

Изилдөөчүлөр ошондой эле amygdala-BL аймагындагы өкүлчүлүктүү үлгүлөрдө AI аныктаган pTDP-43–нейрон субтип колокализацияларын кол менен саноо менен салыштырышкан. Булак бул салыштыруу AI сандык баалоосу менен жакын дал келгенин билдирет.

Статистикалык анализ

Статистикада биологиялык бирдик слайд же ROI эмес, ар бир өзүнчө адам учуру. Бул абдан маанилүү; анткени ошол эле адамдан алынган көп сүрөттөрдү бири-биринен көз карандысыз бейтаптар катары эсептөө үлгү көлөмүн жасалма түрдө көбөйтмөк.

Маалыматтар медиана жана квартилдер аралык аралык (Q1–Q3) түрүндө берилген. Үч же андан көп диагноздук топту салыштырууда Kruskal–Wallis тести, эки топтук салыштырууларда Mann–Whitney U тести колдонулган.

Spearman ранг корреляциясы pTDP-43 жүгү менен клиникалык же нейропатологиялык өзгөрмөлөрдүн ортосундагы монотондук мамилелерди баалоо үчүн колдонулган. Көптөгөн корреляциялар бир убакта текшерилгендиктен, жалган оң натыйжа коркунучун азайтуу үчүн Spearman p-маанилерине False Discovery Rate (FDR) түзөтүүсү колдонулган.

PCAга чейин өзгөрмөлөр z-скорго айландырылган. Иерархиялык кластерлөөдө Ward ыкмасы колдонулган. Изилдөөчүлөр жаштын мүмкүн болгон аралаштыруучу таасирин баалоо үчүн учур деңгээлинде жаш ковариаты менен түзөтүлгөн анализдерди жана жашы боюнча дал келген субтоптордо сезимталдык анализдерин жүргүзүшүп, негизги жыйынтыктар жаш эске алынгандан кийин өзгөрбөгөнүн билдиришкен.

Бардык статистикалык иштер GraphPad Prism 11 менен диагноз абалына карата сокур изилдөөчүлөр тарабынан жүргүзүлгөн. PCA же HCAда кандайдыр бир өзгөрмө боюнча маалыматы жетишпеген байкоолор тиешелүү анализден чыгарылган.

Амигдала-BL жыйынтыктары

Базолатералдык амигдалада pTDP-43–DβH колокализациясы hAD-TDP жана hAD-TDP-LBD топторунда эң жогору, PART-TDPда эң төмөн үлгүнү көрсөткөн. VGLUT1 менен pTDP-43 колокализациясы PART-TDPда жогору болгон, TH колокализациясы hAD-TDP тобунда эң жогору табылган. ChAT колокализациясы бардык топтордо башка маркерлерге караганда төмөн болгону менен, hAD-TDPда салыштырмалуу көбөйгөн.

DβH колокализациясы APOE менен оң, билим берүү узактыгы менен терс байланыш көрсөткөн. VGLUT1 TH, ChAT, невриттик бляшка C скору жана Braak стадиясы менен оң, LBD менен терс байланышкан. TH VGLUT1, ChAT, гиппокамптык склероз жана өлүм жашы менен оң, LBD менен терс байланыш көрсөткөн. ChAT болсо VGLUT1, TH жана Braak стадиясы менен оң, LBD менен терс байланышкан.

Булактагы 1-сүрөттө бул салыштыруулардын статистикалык белгилери * p < 0,05 жана ** p < 0,01 түрүндө берилген; текст ар бир салыштыруу үчүн өзүнчө так p-маанилерди бербегендиктен, бул жерде графиктен так p мааниси ойлоп чыгарылган эмес.

Амигдала-CM жыйынтыктары

Центромедиалдык амигдалада DβH колокализациясы hAD-TDPда эң жогору, hAD-TDP-LBDда эң төмөн болгон. VGLUT1 кайрадан PART-TDPда, TH болсо hAD-TDPда эң жогорку үлгүнү көрсөткөн. ChAT жалпы алганда эң төмөн колокализация деңгээлинде калган, бирок hAD-TDPда салыштырмалуу байыган.

Изилдөөчүлөр ар башка топтордогу DβH оң нейрондордун саны жыйынтыкты жасалма түрдө өзгөртүп-өзгөртпөгөнүн өзүнчө текшерип, relation count маанилерин жалпы DβH оң нейрондордун санына нормалдаштырышкан. Нормалдаштыруудан кийин да негизги үлгүлөр негизинен сакталганы билдирилген.

Гиппокамптык субаймактардагы жыйынтыктар

CA1, CA2/3, CA4, dentat girus жана subikulum боюнча DβH колокализациясы жалпысынан hAD-TDP тобунда жогору болгон. Мунун маанилүү аймактык өзгөчөлүгү CA1; бул жерде hAD-TDP-LBD тобунда да айкын DβH байышы байкалган. DβH жүгү өлүм жашы, Braak стадиясы, APOE генотипи жана амилоид өлчөөлөрү менен оң байланыштарды, ал эми айрым субаймактарда Trail A/B жана Boston Naming Test көрсөткүчтөрү менен LBD абалына карата терс байланыштарды көрсөткөн.

VGLUT1 колокализациясында CA1–CA4 жана subikulumда топтук айырмачылыктар чектелүү. Dentat girusта PART-TDP тобунда көбөйүү байкалган. VGLUT1 ар башка аймактарда TH, ChAT жана гиппокамптык склероз менен оң; LBD, ARTAG, билим, BNT, MMSE жана невриттик бляшка жүгү сыяктуу өзгөрмөлөр менен аймакка жараша терс байланыштарды көрсөткөн.

TH жана ChAT колокализациялары гиппокамптык субаймактарда көбүнчө hAD-TDP тобунда эң жогору болгон; hAD-TDP-LBD же PART-TDPда аймакка жараша төмөндөөлөр байкалган. TH менен ChAT күчтүү түрдө бирге өзгөргөн. Эки маркер тең өлүм жашы жана гиппокамптык склероз менен оң, LBD менен терс байланышкан.

Энториналдык кортекс жыйынтыктары

Энториналдык кортексте DβH–pTDP-43 колокализациясы hAD-TDPда эң жогору, hAD-TDP-LBDда эң төмөн болгон. VGLUT1 колокализациясы PART-TDPда, TH колокализациясы hAD-TDPда эң жогорку деңгээлде болгон. ChAT дагы жалпы алганда төмөн болгону менен hAD-TDPда салыштырмалуу жогору болгон.

Бул аймакта DβH Trail A көрсөткүчү менен терс байланышкан. VGLUT1 ChAT жана гиппокамптык склероз менен оң байланыш көрсөткөн. TH ChAT жана өлүм жашы менен оң, LBD менен терс байланышкан. ChAT болсо TH жана гиппокамптык склероз менен оң, LBD менен терс байланышкан.

Леви Денечелери Оорусу TDP-43 Үлгүсүн Кантип Өзгөрткөн?

Бул чакан когортто LBD pTDP-43 колокализациясынын өзгөчө DβH жана TH менен болгон мамилелеринде туруктуу түрдө терс өзгөртүүчү катары чыккан; PCA жана HCA анализдеринде да топтук түзүлүштү аныктаган негизги өзгөрмөлөрдүн бири болгон. Бирок бул табылга LBD TDP-43тү биохимиялык жактан түздөн-түз азайтат дегенди далилдебейт.

Авторлор hAD-TDP-LBD тобунда pTDP-43 жүгүнүн төмөн болушунун мүмкүн болгон түшүндүрмөлөрү катары агрегат түзүүгө жакын белоктордун клеткалык белок сапатын көзөмөлдөө системалары үчүн атаандашуусун же LBD болгон учурда сезгич нейрондордун көбүрөөк жоголушун талкуулашат. Булар экспериментте түздөн-түз текшерилген механизмдер эмес жана келечекте механисттик жактан ырасталышы керек.

PCA жана HCA эмнени көрсөттү?

Көп аймактуу pTDP-43 колокализациясын нейропатологиялык стадиялаштыруу өзгөрмөлөрү менен бириктирген PCA жана HCA анализдери 12 патологиялык учурда PART-TDP, hAD-TDP жана hAD-TDP-LBD топторун айкын ажыраткан. Булак өзгөчө LBD абалы жана амилоид жүгү кластер түзүлүшүнө маанилүү салым кошконун билдирет.

Амигдала DβH маалыматтары A-B-C, Thal, Braak жана LBD стадиялары менен бирге колдонулган моделде үч патологиялык топ бул чакан маалымат топтомунда толук ажыраган. Бул билдирүү изилдөөдөгү 12 учурдан турган изилдөөчү маалымат топтому үчүн гана жарактуу; аны тастыкталган клиникалык классификатор же диагностикалык тесттин ийгилиги катары чечмелөөгө болбойт.

Нейропатологиялык стадиялар өзүнчө колдонулганда PART менен AD учурларын амилоид жана tau жүгү боюнча ажырата алган, бирок AD-TDP менен AD-TDP-LBD субтопторун ажырата алган эмес. Тескерисинче, клетка-тиби pTDP-43 колокализациялары ADнын TDP-43 субтопторун ажырата алган, бирок амилоид жана tau маалыматы жок PARTты ADдан ишенимдүү ажырата алган эмес. Булак бул эки маалымат түрү бири-бирин толуктаган, бирок бирдей эмес классификация окторун камсыз кыларын баса белгилейт.

Булактагы 6 жана 7-сүрөттөр эмне үчүн кайра чийилген жок?

Булактагы 6 жана 7-сүрөттөр чыныгы учур деңгээлиндеги PCA позицияларын, вектор багыттарын, z-скорлорун жана дендрограмма аралыктарын көрсөтөт. Макала текстинде алардын бардык чийки координаттары өзүнчө сандык таблица түрүндө берилбегендиктен, графиктен чекиттин ордун болжоп жаңы “так” PCA графигин түзүү илимий жактан туура болмок эмес. Ошондуктан Verianla баянында булакта түздөн-түз билдирилген топтук ажыроо жана өзгөрмөлөрдүн мамилелери гана берилген.

Когнитивдик тесттер менен байланыш эмнени билдирет?

Гиппокамптык аймактарда pTDP-43 колокализациялары Trail A/B, Boston Naming Test, MMSE жана CDR сыяктуу айрым когнитивдик/функциялык өлчөөлөр менен байланыш көрсөткөн. Бул үлгүлөр клетка-типине мүнөздүү TDP-43 жүгү клиникалык бузулуу менен байланыштуу болушу мүмкүн деген ойду колдойт.

Бирок бейтаптын тканы өлгөндөн кийин изилденгендиктен, изилдөө TDP-43 топтолушу мурда болуп, когнитивдик бузулууну түздөн-түз баштаганын көрсөтө албайт. Авторлор бул жыйынтыктар корреляциялык экенин жана механисттик же себептик тыянак чыгарууга болбой турганын ачык белгилешет.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• pTDP-43 лимбикалык система боюнча нейрондук субтиптерге бирдей бөлүштүрүлбөйт.
• DβH оң норадренергиялык нейрондор pTDP-43 менен эң айкын колокализация үлгүсүн көрсөтөт.
• TH оң катехоламинергиялык клеткалардын катышуусу айкын болгону менен аймакка жана патологиялык топко жараша өзгөрөт.
• VGLUT1 оң глутаматергиялык системанын катышуусу жалпысынан чектелүү жана PARTта айрым аймактарда салыштырмалуу көбөйөт.
• ChAT оң холинергиялык нейрондор сейрек жана pTDP-43 колокализациялары жалпысынан төмөн деңгээлде.
• LBDнин болушу көп аймактарда pTDP-43 колокализациясы менен терс байланышкан.
• DβH колокализация үлгүлөрү патологиялык топторду ажыратууда эң күчтүү нейрондук маркерлердин бири катары чыккан.
• Клетка-тиби колокализация маалыматы менен классикалык нейропатологиялык стадиялаштыруу бири-бирин толуктаган маалымат берет.
• Жаш ковариаты менен жүргүзүлгөн кошумча анализдерде негизги жыйынтыктар сакталган.

Изилдөө колдобогон жыйынтыктар

• Изилдөө TDP-43 норадренергиялык нейрондорду түздөн-түз өлтүрөрүн далилдебейт.
• DβH менен pTDP-43 колокализациясы эки белок түздөн-түз физикалык жактан байланышарын көрсөтпөйт.
• LBD pTDP-43тү молекулалык түрдө басаңдатат деген механизм далилденген эмес.
• PCA/HCA ажыроосу клиникада колдонууга мүмкүн болгон тастыкталган диагностикалык алгоритм эмес.
• Бул изилдөө тирүү бейтаптарда колдонулуучу сүрөттөө же кан анализин иштеп чыккан эмес.
• Кесилиштик postmortem дизайн TDP-43 топтолушу убакыт боюнча кайсы патологиядан мурда же кийин өнүгөөрүн көрсөтпөйт.
• Чакан үлгүнүн жыйынтыктарын бардык Альцгеймер же PART популяциясына түздөн-түз жалпылоого болбойт.
• TH сигналы допаминергиялык нейрондорго гана мүнөздүү деп эсептелбейт; норадренергиялык нейрондор да TH экспрессиялай алат.
• Изилдөө жаңы дарынын же дарылоонун натыйжалуулугун текшерген эмес.

Негизги чектөөлөр

Чакан үлгү: Жалпысынан 15 учур жана негизги патологиялык анализдерде 12 оору учуру бар. Бул үлгү изилдөөчү анализдер үчүн баалуу, бирок кеңири популяцияга жалпылоо жагынан чектелүү.

Контролдордун жаш айырмасы: Контролдор оору топторуна караганда кыйла жаш. Ошондуктан изилдөөчүлөр контролдорду pTDP-43 ооруларын түздөн-түз салыштырууга киргизбей, негизинен нормалдуу нейрондук боёлуш үлгүсүнүн визуалдык шилтемеси катары колдонушкан.

Postmortem өзгөрмөлүүлүк: Адамдын өлгөндөн кийинки тканында фиксация, клеткалык бүтүндүк жана оорунун ар башка стадиялары боюнча табигый өзгөрмөлүүлүк бар.

Кесилиштик дизайн: Ар бир учур оорунун бир гана убакыт чекитин көрсөтөт. Ошол эле адамда TDP-43түн жылдар бою прогрессиясы байкалган эмес.

Эрте оору стадияларынын аздыгы: Когорт улгайган жана айкын нейропатологиясы бар учурлардан тургандыктан, эрте стадияда кайсы клетка түрү биринчи жабыркай турганын аныктоо кыйын.

TH спецификалуулугу: TH боёлушу допаминергиялык да, норадренергиялык да нейрон субтиптерин көрсөтө алат; ошондуктан TH жыйынтыгын допаминергиялык системага гана чектөөгө болбойт.

3D AI сегментациясынын чеги: Жогорку клеткалык ажыратууну камсыз кылганы менен, ыкма нейрон дегенерациясынын убакыттык тартибин же патологиянын молекулалык себебин аныктай албайт.

Аралаш патологиялар: Үлгүнүн чакандыгынан улам көп коштолгон патологиялардын бардык айкалыштарын өзүнчө статистикалык топтор катары анализдөө мүмкүн болгон эмес.

Авторлор келечекте бир клеткалык транскриптомика жана мейкиндиктик протеомика сыяктуу ыкмалар pTDP-43 топтолушу нейрондук функция бузулганга чейинби же кийинби пайда болорун жана тандалма алсыздык кайсы молекулалык жолдор аркылуу өнүгөөрүн баалоодо маанилүү болорун белгилешет.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Түпнуска аталыш: TDP-43 Coincides with Noradrenergic Neurons in Alzheimer’s Disease (AD) and Primary Age-Related Tauopathy (PART)

Авторлор: Gokhan Uruk; Hossam Youssef; Rodolfo G. Gatto; Nadia Hossain; Jerusha Bhaskaran; Yuqi Tian; Mary M. Machulda; Ronald C. Petersen; Jennifer L. Whitwell; Robert Ross Reichard; Keith A. Josephs.

Тең салым: Gokhan Uruk жана Hossam Youssef изилдөөгө тең салым кошкон.

Жооптуу автор: Keith A. Josephs.

Мекемелер: Department of Neurology, Mayo Clinic, Rochester, Minnesota; Department of Radiology, Mayo Clinic; Department of Neuropsychiatry (Neuropsychology), Mayo Clinic; Department of Laboratory Medicine and Pathology (Neuropathology), Mayo Clinic; Department of Neurology, Behavioral Neurology, and Movement Disorders, Mayo Clinic College of Medicine and Science.

Журнал: Cells.

Басмакана: MDPI, Basel, Switzerland.

Булак түрү: Адамдын өлгөндөн кийинки мээ тканына негизделген түпнуска, кесилиштик жана изилдөөчү мүнөздөгү илимий макала.

Том / сан / макала номери: 15(20), 1850.

DOI: 10.3390/cells15201850.

Жөнөтүлгөн күнү: 11 август 2026.

Оңдолгон күнү: 5 октябрь 2026.

Кабыл алынган күнү: 7 октябрь 2026.

Жарыяланган күнү: 12 октябрь 2026.

Рецензия абалы: Cells журналында жарыяланган рецензияланган макала.

Лицензия: Creative Commons Attribution (CC BY).

Расмий шилтеме: https://www.mdpi.com/2073-4409/15/20/1850

DOI шилтемеси: https://doi.org/10.3390/cells15201850

Этикалык жактыруу: Изилдөө Helsinki Declaration талаптарына ылайык жүргүзүлгөн жана Mayo Clinic Institutional Review Board тарабынан IRB# 14-004401 жана IRB# 712-98 алкагында жактырылган.

Маалымдалган макулдук: Бардык катышуучулардан же алардын өкүлдөрүнөн макаланы жарыялоого жазуу түрүндө маалымдалган макулдук алынган.

Каржылоо: Изилдөө National Institutes of Health тарабынан R01-AG037491 (PI: K.A.J.) жана P30 AG062677 (PI: R.C.P.) гранттары менен колдоого алынган.

Маалыматтардын жеткиликтүүлүгү: Топтолгон маалыматтар негизги текстте, сүрөттөрдө жана кошумча материалдарда берилген. Биринчи сүрөттөр жана электрондук таблицалар сыяктуу маалыматтар жооптуу автордон жазуу түрүндөгү суроо боюнча берилиши мүмкүн экени айтылган. Макалада түпнуска программалык код тууралуу маалымат берилген эмес.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор кызыкчылыктардын кагылышы жок экенин билдиришкен.

Авторлордун салымдары: G.U. флуоресценттик иммуногистохимиялык иштерди, сандык жана статистикалык анализдерди жүргүзүп, нейропатологиялык/иммунофлуоресценттик маалыматтарды чогултуп талдаган. G.U. жана H.Y. алгачкы текстти даярдашкан. G.U., H.Y. жана R.G.G. акыркы текстке маанилүү салым кошушкан. N.H., J.B. жана Y.T. таблица жана сүрөт маалыматтарын алууга салым кошкон. M.M.M. жана R.C.P. каржылоону жана нейропсихологиялык тесттерди камсыз кылган. R.R.R. нейропатологиялык үлгүлөрдү, учур диагнозун жана маалымат чогултууну камсыз кылган. K.A.J. жана J.L.W. клиникалык маалымат жана маалыматты чечмелөө боюнча экспертиза берип, ошондой эле изилдөөнү концептуалдаштырып, көзөмөлдөп жана каржылаган.

Негизги методологиялык чек: Изилдөө адамдын өлгөндөн кийинки тканынан алынган кесилиштик колокализация маалыматтарын талдайт. Колокализация себептүүлүк, белоктордун түз молекулалык өз ара аракеттенүүсү же патологиянын убакыттык тартиби дегенди билдирбейт. Чакан үлгү, жаш контролдор, улгайган оору когорту жана аралаш патологиялар жыйынтыктардын жалпыланышын чектейт.