Nature子刊 | 核糖体功能改变:阿尔茨海默病的早期预警信号

文摘   2025-02-06 20:00   山东  

Bringing medical advances from the lab to the clinic.


关键词:AD;MCI;核糖体;Scientific Reports

阿尔茨海默病(AD)是导致痴呆的主要原因,随着全球人口老龄化加剧,其发病率不断上升。尽管已有研究揭示了AD的多种遗传和环境风险因素,但其发病机制尚未完全明确。AD的发病过程复杂,涉及多种基因表达的变化,尤其是在从轻度认知障碍(MCI)到AD的过渡阶段。因此,全面分析基因表达变化对于理解AD的发病机制至关重要【1】。


近日,Akiko Yamakawa 等研究学者在期刊 Scientific Reports 上发表题为 Alzheimer’s disease may develop from changes in the immune system, cell cycle, and protein processing following alterations in ribosome function 的研究论文【2】本研究通过大规模RNA测序分析,揭示从认知正常(CN)到MC,再到AD的基因表达变化,发现核糖体功能相关基因在MCI进展中起关键作用,而免疫反应、细胞周期和内质网中的蛋白质处理相关基因则在AD进展中更为重要。这些发现表明,AD的发病可能与核糖体蛋白基因表达变化后的免疫系统、细胞周期和蛋白质处理的变化有关


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主要研究结果

🔷  样本和基因表达分析
  • 样本信息研究纳入了1227个日本人群的血液样本,包括424例AD患者、543例MCI患者和260例CN参与者。AD组的平均年龄为79.5岁,MCI组为76.8岁,CN组为72.6岁。APOE ε4等位基因频率在AD组最高(0.23),CN组最低(0.085)。
  • 免疫细胞类型分布:通过CIBERSORT分析,发现γδ T细胞在CN和MCI样本之间存在显著差异(FDR = 7.88 × 10⁻³)。在MCI和AD样本之间,B细胞、浆细胞、γδ T细胞和中性粒细胞的分布也存在显著差异。
  • 差异基因表达在CN-MCI和MCI-AD之间分别鉴定出883个和1169个差异表达基因。CN-MCI中主要涉及核糖体功能相关基因,而MCI-AD中则涉及免疫反应、细胞周期和蛋白质处理相关基因。

🔷  蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析

通过PPI网络分析,发现核糖体功能相关基因(如RPL7、RPL11、RPS14和RPL21)在CN-MCI中起关键作用,而免疫反应(如ACTR2和CDC42)、细胞周期和蛋白质处理相关基因在MCI-AD中更为重要

🔷  qPCR验证

通过qPCR验证了RPL11、RPS14和CDC42的表达变化,结果与RNA测序结果一致。尽管RPS14和CDC42在CN和MCI之间没有显著差异,但总体趋势与RNA测序结果相符。

图. 基于PPI网络分析的功能模块

编者按:
临床意义和科研启发:
本研究揭示了从CN到MCI再到AD的基因表达变化,为理解AD的发病机制提供了新的视角。核糖体功能相关基因在MCI进展中的关键作用提示,这些基因可能作为早期诊断的生物标志物。此外,免疫反应、细胞周期和蛋白质处理相关基因在AD进展中的重要性,为未来的治疗策略提供了潜在靶点。未来的研究需要在脑组织样本中进一步验证这些发现,并探索这些基因在AD发病中的具体机制。。

原文链接:
【1】Collaborators, G. .F. Estimation of the global prevalence of dementia in 2019 and forecasted prevalence in 2050: an analysis for the global burden of Disease Study 2019. Lancet Public. Health. 7, e105–e125 (2022).
【2】https://doi.org/10.1038/s41598-025-88526-y

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作者:Amber Wang,微信号:Healsana。助理:ChatGPT
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