Kalifornijos universiteto Irvine vadovaujami mokslininkai išsiaiškino, kaip dėl TREM2 R47H genetinės mutacijos tam tikrose smegenų srityse atsiranda nenormalių baltymų gumulėlių, vadinamų beta amiloidinėmis plokštelėmis, susijusiomis su vėlyva Alzheimerio liga. Naudodama vienos ląstelės Merfish erdvinės transkriptomikos technologiją, komanda sugebėjo apibūdinti mutacijos poveikį keliuose žievės ir subkortikiniuose smegenų regionuose, pateikdama pirmąsias įžvalgas vienos ląstelės lygmeniu.
Tyrimas, paskelbtas m Molekulinė psichiatrijapalygino normalių pelių ir specialių pelių modelių smegenis, kurios patiria pokyčius, panašius į Alzheimerio liga sergančių žmonių.
Išvados atskleidė, kad TREM2 mutacija lėmė skirtingus beta amiloido apnašų kaupimosi įvairiose smegenų dalyse, dalyvaujančiose aukštesnio lygio funkcijas, tokias kaip atmintis, samprotavimas ir kalba, modelius. Tai taip pat paveikė tam tikrus ląstelių tipus ir jų genų ekspresiją šalia plokštelių.
„Alzheimerio liga progresuoja skirtingai asmenims, turintiems įvairių genetinių rizikos veiksnių”, – sakė pagrindinis tyrėjas Xiangmin Xu, UC Irvine kanclerio anatomijos ir neurobiologijos profesorius ir universiteto Neuroninių grandinių žemėlapių centro direktorius. „Profiliuodami žinomas mutacijas galime sukurti ankstyvą individualizuotą gydymą prieš prasidedant pažinimo nuosmukiui.
Komandos nariai išanalizavo 19 pelių smegenų dalių ir daugiau nei 400 000 ląstelių naudodami specialią techniką, vadinamą Merfish, kad sužinotų, kaip jas paveikė su Alzheimerio liga susijusios mutacijos. Jie galėjo ištirti genų ekspresijos modelius, suteikdami supratimą apie tai, kaip jie reguliuojami, prisideda prie ląstelių funkcijų ir reaguoja į dirgiklius. Jų analizė parodė, kad skirtingos mutacijos, tokios kaip TREM2 R47H, sukelia pokyčius, kaip mikroglijos ir astrocitų ląstelės reaguoja į uždegimą, taip pat kaip neuronai bendrauja ir palaiko smegenų sveikatą.
„Ankstyvas įsikišimas yra labai svarbus siekiant užkirsti kelią rimtam pažinimo nuosmukiui. Tai pirmasis tyrimas, kurio metu visos smegenys buvo nagrinėjamos tokiu detaliu lygiu, leidžiantis mums geriau suprasti, kaip TREM2 R47H mutacija veikia genų ekspresiją tam tikruose ląstelių tipuose”, – sakė jis. Xu pasakė. „Šios įžvalgos gali padėti sukurti tikslines terapijas, skirtas šiems pokyčiams spręsti, ir gali paskatinti ankstyvos intervencijos strategijas, kurios padeda užkirsti kelią Alzheimerio ligai arba sulėtinti jos progresavimą.”
Komandai vadovavo Kevinas G. Johnstonas, iki šiol buvęs doktorantūros mokslų daktaru, ir asocijuotas tyrėjas Zhiqun Tan iš UC Irvine'o Anatomijos ir neurobiologijos katedros. Kiti UC Irvine nariai buvo Kim Green, profesorė ir pirmininko pavaduotoja bei magistrantė Kristine Minh Tran iš Neurobiologijos ir elgesio katedros; Grantas Macgregoras, vystymosi ir ląstelių biologijos profesorius; Zhaoxia Yu, statistikos profesorė; ir Bereket Berackey, biomedicinos inžinerijos absolventas, mokslininkas. Eranas A. Mukamelis, kognityvinių mokslų docentas, ir Alon Gelber, MD-Ph. taip pat dalyvavo kandidatas iš UC San Diego.