Araştırmacılar, Alzheimer hastalığı (AD) patolojisiyle önemli ölçüde ilişkili benzersiz bir nötrofil türü tanımladılar ve AD farelerinin periferik kanındaki nötrofillerin transkriptomunun haritasını çıkardılar. Ekip, Halk Sağlığı Okulu'ndan yardımcı araştırmacı Li Jin ile işbirliği içinde Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden (USTC) Lv Xinyou'yu içeriyor.
Yaşlılar arasında demansın önde gelen nedeni olan AD, beyinde amiloid-beta plaklarının ve tau düğümlerinin birikmesiyle karakterize olup, nöron kaybına ve bilişsel gerilemeye neden olur. Kapsamlı araştırmalar yapılmasına rağmen, AD ilerlemesinde bağışıklık hücrelerini içeren mekanizmalar yeterince anlaşılmamıştır.
Bu nedenle çalışma, AD bağlamında bir tür beyaz kan hücresi olan nötrofillerin heterojenliğini araştırmayı amaçladı. Araştırmacılar, AD model farelerin, özellikle de 7 aylık dişi APP/PS1 transgenik farelerinin ve 5xFAD transgenik farelerin periferik kanından nötrofilleri izole etti; her ikisi de AD'yi incelemek için köklü modellerdi. Bu nötrofiller daha sonra bireysel hücre seviyesinde gen ekspresyonunun analizine izin veren ve hücresel çeşitliliğin kapsamlı bir görünümünü sağlayan bir yöntem olan scRNA-seq'e tabi tutuldu.
ScRNA-seq'den oluşturulan veriler, doğruluğu sağlamak için sıkı kalite kontrol önlemleri uygulanarak 10x Genomics Cell Ranger yazılımı kullanılarak işlendi. Bu, aşırı gen sayılarına, yüksek benzersiz moleküler tanımlayıcılara (UMI'ler) ve yüksek mitokondriyal gen içeriğine sahip hücrelerin filtrelenmesini içeriyordu.
Analiz altı farklı nötrofil kümesini ortaya çıkardı. Bunlar arasında Neu-5 kümesi AD farelerinde belirgin şekilde zenginleşti. Bu küme, diğer nötrofil türleriyle karşılaştırıldığında daha az sayıda spesifik granül ve daha düşük bir olgunluk puanı dahil olmak üzere benzersiz özellikler sergiledi ve bu da AD patolojisinde özel bir rol olduğunu düşündürdü. Daha ileri gen ontolojisi analizi, Neu-5 kümesinin, sitokin aracılı sinyal yollarında yer alan genlerin aşağı regüle edildiğini gösterdi; bu, değişen bir inflamatuar yanıta işaret etti.
Özellikle dikkate değer bir bulgu, bu küme içindeki Ccrl2 geninin yukarı regülasyonuydu. Bu yukarı regülasyon, AD farelerinin beyinlerinde CCRL2 proteininin artan ekspresyonunu doğrulayan akış sitometrisi ve immünohistokimyasal boyama yoluyla doğrulandı.
Çalışma, bu bağışıklık hücrelerinin AD ilerlemesine nasıl katkıda bulunduğunu anlamak için çok önemli ve bağışıklık tepkilerini modüle etmeye odaklanan potansiyel yeni terapötik hedeflere kapıyı açıyor.
Yaşlılar arasında demansın önde gelen nedeni olan AD, beyinde amiloid-beta plaklarının ve tau düğümlerinin birikmesiyle karakterize olup, nöron kaybına ve bilişsel gerilemeye neden olur. Kapsamlı araştırmalar yapılmasına rağmen, AD ilerlemesinde bağışıklık hücrelerini içeren mekanizmalar yeterince anlaşılmamıştır.
Bu nedenle çalışma, AD bağlamında bir tür beyaz kan hücresi olan nötrofillerin heterojenliğini araştırmayı amaçladı. Araştırmacılar, AD model farelerin, özellikle de 7 aylık dişi APP/PS1 transgenik farelerinin ve 5xFAD transgenik farelerin periferik kanından nötrofilleri izole etti; her ikisi de AD'yi incelemek için köklü modellerdi. Bu nötrofiller daha sonra bireysel hücre seviyesinde gen ekspresyonunun analizine izin veren ve hücresel çeşitliliğin kapsamlı bir görünümünü sağlayan bir yöntem olan scRNA-seq'e tabi tutuldu.
ScRNA-seq'den oluşturulan veriler, doğruluğu sağlamak için sıkı kalite kontrol önlemleri uygulanarak 10x Genomics Cell Ranger yazılımı kullanılarak işlendi. Bu, aşırı gen sayılarına, yüksek benzersiz moleküler tanımlayıcılara (UMI'ler) ve yüksek mitokondriyal gen içeriğine sahip hücrelerin filtrelenmesini içeriyordu.
Analiz altı farklı nötrofil kümesini ortaya çıkardı. Bunlar arasında Neu-5 kümesi AD farelerinde belirgin şekilde zenginleşti. Bu küme, diğer nötrofil türleriyle karşılaştırıldığında daha az sayıda spesifik granül ve daha düşük bir olgunluk puanı dahil olmak üzere benzersiz özellikler sergiledi ve bu da AD patolojisinde özel bir rol olduğunu düşündürdü. Daha ileri gen ontolojisi analizi, Neu-5 kümesinin, sitokin aracılı sinyal yollarında yer alan genlerin aşağı regüle edildiğini gösterdi; bu, değişen bir inflamatuar yanıta işaret etti.
Özellikle dikkate değer bir bulgu, bu küme içindeki Ccrl2 geninin yukarı regülasyonuydu. Bu yukarı regülasyon, AD farelerinin beyinlerinde CCRL2 proteininin artan ekspresyonunu doğrulayan akış sitometrisi ve immünohistokimyasal boyama yoluyla doğrulandı.
Çalışma, bu bağışıklık hücrelerinin AD ilerlemesine nasıl katkıda bulunduğunu anlamak için çok önemli ve bağışıklık tepkilerini modüle etmeye odaklanan potansiyel yeni terapötik hedeflere kapıyı açıyor.
Kaynak
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
