Hugsanleg táralífmerki til að greina Parkinsonsveiki — tilraunarannsóknⅡ

3. Úrslit

3.1. Sjúklingar og klínískar breytur

Á milli mars 2019 og október 2019 voru 24 sjúklingar með iPD, þrír einkennisberar E46K-SNCA stökkbreytingarinnar og 27 CT einstaklingar með í þessari tilraun, en almenn einkenni hennar eru sýnd í töflu 1. Meðallengd sjúkdómslengd PD sjúklinganna var 9,36 ár, og þeir voru með væga tvíhliða hreyfihömlun (UPDRS stig) og Hoehn og Yahr stig sem bentu til vægrar til miðlungs hreyfiskerðingar. Einkennandi fyrir IPD sjúklinga var að 40 prósent þeirra voru með væga til miðlungsmikla æðabólgu.

3.2. nLC MS/MS Gögn Alls 560 táraprótein voru auðkennd í sýnunum sem greind voru hér, með fyrri próteómískum rannsóknum á tárum, og nokkrar hópsértækar breytingar á tárapróteinum voru augljósar hjá PD sjúklingunum miðað við CT. Prótein með mismunandi gnægð með fyrri próteómískum rannsóknum á tárum og nokkrar hópsértækar breytingar á tárapróteómi voru augljósar hjá PD sjúklingum miðað við CT. Prótein með mismunandi gnægð greindust í báðum hópum, þó að flest afhömluðu próteinum í tárapróteini PD sjúklinga hafi verið oftjáð. Greining á STRING PPI netinu var gerð til að meta milliverkanir milli próteina sem voru marktækt mismunandi hjá PD sjúklingum og CT (mynd 1). Prótein sem voru oftjáð í PD sjúklingum voru tengdir við marktækt fleiri milliverkanir en búist var við, sem gefur til kynna að aukningin á þessum próteinum hafi einhver líffræðileg tengsl (Mynd 1A). Hins vegar sáust veikari tengsl milli próteina sem voru niðurstýrð, sem táknar aðgreindan klasa (Mynd 1B). Flest próteinin sem tjáð eru með mismun gæti verið staðbundin í annaðhvort utanfrumu- eða innanfrumuhólf.

Til að skilja betur hugsanlegt hlutverk próteina sem tjáð eru með mismunandi hætti í líffræðilegu samhengi voru gerðar greiningar á hagnýtum athugasemdum með mismunandi genaverufræði (GO) hugtökum. Fyrir vikið sást afnám próteina taka þátt í mismunandi líffræðilegum ferlum (Mynd 2): ónæmissvörun (lípókalín 2—LCN 2, serpín B3—SPB3, peptíð sem seytist eggbúsfrumufrumu-FDSCP, kadherín—MFGM og daufkyrninga gelatínasa- tengt lípokalíni—NGAL); apoptosis (olfaktómedín-4—OLFM4, kaspasi-14—CASPE og gamma-glútamýlsýklótransferasi—GGCT); bólga (Calprotectin-S100A8, S100A9); kollagen niðurbrot (myeloblastic-PRTN3 og metalloproteinase 9-MMP9); nýmyndun próteina (misleitt kjarna ríbonucleoprotein A3—ROA3); aðgreining keratínfrumna (calmodulin-líkt prótein 5—CALML5); lípíðflutningur (apólípóprótein D—APOD, apólípóprótein A2—APOA2 og lágþéttni-lípópróteintengt prótein 2—LRP2); og varnir (myeloperoxidasi—MPO, defensin alfa 3—DEFA 3, glútaþíon peroxidasi 3—GPX3, kítínasi-3-eins og prótein 2—CH3L2 og lýsósím C—LYSC).

Ef PD-sjúklingarnir voru taldir allir saman, og sérstaklega sem iPD-sjúklingar og sjúklingar með E46K-SNCA stökkbreytinguna, voru uppstýrð táraprótein áberandi í öllum þremur þessara hópa, með mismunandi tjáningu í hverjum hópi (mynd 3). Það skal tekið fram að aðeins þrír sjúklingar sem báru E46K-SNCA stökkbreytinguna voru rannsakaðir og dreifing gagna frá þeim tíma var meiri. Sömu prótein komu sterkari fram í tárum sjúklinga með E46K-SNCA stökkbreytinguna en í tárum sjúklinga með iPD. Allur þessi samanburður var gerður á gildum miðað við CT társýni.

Tafla 2 sýnir próteinin sem voru stýrð upp (falt > 1,5) og lækkuð (falt < 0,5) í IPD hópnum með æðabólgu samanborið við IPD sjúklinga án æðabólgu. Sjúklingar með E46K-SNCA stökkbreytinguna fengu ekki blæðingabólgu.

Meðal tárapróteina sem losað var um í PD sjúklingum, skar sig hópur af sex próteinum upp úr, þar af fimm sem voru oftjáð í PD hópnum miðað við CTs (prelamin A/C—LMNA, cathepsin D—CATD, acid ceramidase—ASAH1, bráðabreytingar endoplasmic reticulum ATPase—TERA og umfrymisdynín 1—DYHC1), en einn þeirra var lækkaður (tripeptidyl-peptidase 1—TPP1: Tafla 3). Þessi prótein tengdust taugahrörnunarferlum, aðallega breytingum á sjálfsáfalli í lýsi, frumudauða, afturábaki axonal flutningi og afmýlingarferlum. Athyglisvert var að athuga samband þessara próteina við breytingar á virkni leysinga. Af þessum sex próteinum sýndu þrjú góða getu til að flokka PD sjúklinga og CTs á réttan hátt, eins og endurspeglast af AUC gildum ROC ferlanna, og þau tengdust breytingum á leysisvirkni: CATD, ASAH1 og DYHC1.

Einbreyta aðhvarfsgreiningin greindi fjórar breytur með tölfræðilega marktekt við=0.05: aldur sjúklinganna og faltbreyting á CATD, ASAH1 og DYHC1 próteinum (tafla 4).

Að auki sáust LMNA og DYHC1 próteinin hafa tölfræðilega marktekt við=0.1. Fjölbreytu aðhvarfslíkan var komið á með því að taka tillit til aldurs og próteina með hvaða marktækni sem er. Þó að almenna líkanið sýndi aðeins þýðingu þegar um CATD próteinið var að ræða (tafla 5), ​​var líklegt að líkanið hefði orðið fyrir áhrifum af fáum sýnum sem til eru og aukning á fjölda sýna sem rannsakað var gæti vel greint aðrar mikilvægar breytur.

4. Umræður

Þessi rannsókn var gerð til að greina prótein með nanóvökvaskiljun-massagreiningu (nLC–MS/MS) og velja þá sem tengjast taugahrörnunarsjúkdómum sem höfðu meiri mismununarmátt milli PD og TC hópanna sem rannsakaðir voru. Nokkrar leitir að frambjóðendum lífmerkja í tárum PD sjúklinga hafa verið gerðar á undanförnum árum; niðurstaðan var hins vegar sú að frekari staðfestingarrannsókna væri þörf til að finna besta sjúkdómsgreiningar- eða forspárlífmerkið fyrir þessa meinafræði. Greining á PD byggist nú á tilvist hreyfieinkenna og óhreyfanlegra einkenna, þar á meðal svefntruflanir eða lyktarbrest. Hreyfieinkenni koma aðallega fram þegar tap á dópamínvirkum taugafrumum nær um 50–60 prósentum.

Click to life extension cistanche fyrir Parkinsonsveiki

Þess vegna mun það að ná snemma greiningu opna leið til að breyta gangi sjúkdómsins og vonandi seinka alvarlegri fötlun sem þessi meinafræði veldur. Þetta mál hefur orðið lykilatriði í rannsóknum á PD, þó að skortur á gildum lífmerkjum sé mikil hindrun sem kemur í veg fyrir að sjúklingar séu greindir á forklínískum eða forklínískum stigum, svo og eftirlit með þróun sjúkdómsins og áhrifum meðferða.

Af þessum sökum ætlaði þessi rannsókn að leita að áreiðanlegum lífmerkjum á PD í óífarandi vökva, svo sem tárum. Augað hefur marga tauga- og æðaþætti sem finnast einnig í heilanum, sem gerir það tilvalið fyrir uppgötvun nýrra lífmerkja sem hægt væri að nota til að greina PD eða aðra taugahrörnunarsjúkdóma, sem og við uppgötvun nýrra lækningamarka. Hér fengust tár frá PD- og tölvusneiðmyndasjúklingum í gegnum glerháræðar án undangengins svæfingar og án þess að snerta yfirborð augans. Fyrri tilraunarannsóknir á tárum sjúklinga hafa verið gerðar með hópi sjúklingatára [19], og greining okkar er fyrsta einstaka táragreiningin sem gerir kleift að bera kennsl á einstök einstök merki. Með því að nota háræðar til að ná tárasýnunum forðumst við að snerta táruþekjuvef og greina þannig prótein sem finnast í tárinu frá tárapróteinum eins og gerist við notkun Schirmer strimla. Í rannsókn okkar fundum við marktækt aflögun próteina hjá PD sjúklingum.

Þessi prótein taka aðallega þátt í bólgu- og taugahrörnunarferlum, frumudauða og ónæmissvörun. Bólga er alls staðar nálæg í taugahrörnunarsjúkdómum, þar með talið PD, og ​​nýlegar rannsóknir hafa bent til þess að -syn-afleiddar T-frumueðlisgerðir eru helst þekktar hjá PD sjúklingum, sem og T frumur í PD marksvæðum, sem hugsanlega bendir til sjálfsofnæmisþáttar PD [20 ]. Talið var að taugafrumur væru verndaðar fyrir sjálfsofnæmisárás, en dópamínvirkar taugafrumur eru viðkvæmar vegna þess að þær hafa prótein á yfirborði frumna sem hjálpa ónæmiskerfinu að þekkja framandi efni [21]. T-frumur geta hugsanlega misskilið sjúkdómsskemmdar taugafrumur fyrir framandi efni, og þar af leiðandi, Sulzer o.fl. lagði til líkan þar sem -syn-sértækar T frumur valda taugafrumudauða í taugahrörnunarsjúkdómum sem tengjast sértækri misfellingu þessa próteins. Í rannsókninni okkar sáust hópar af stjórnlausum próteinum sem tengjast ónæmissvörun, eins og LCN2, SPB3 og FDSCP, meðal annarra, í társýnum. Hins vegar sýndu ákveðin immúnóglóbúlín sem tóku þátt í ónæmissvörun, eins og IgA2, ekki tölfræðilega marktækan mun á PD hópnum og CT hópnum.

Frekari rannsókna er þörf til að skýra hvort þetta samband milli ónæmissvörunar og próteina sem finnast í tárum sé beint tengt PD. Hægt er að skilgreina taugabólgu sem ósértækan bólgutilvik í heila og allt miðtaugakerfið hefur taugabólguþátt, sem er áberandi í sjúkdómum eins og MS, heilabólga og heilaæðaslys, flogaveiki, AD og PD, og þar sem virkni extracellular matrix (ECM) niðurbrjótandi ensíma eða málmpróteasa (MMP) hefur verið tengd. MMPs taka þátt í mörgum lífeðlisfræðilegum og meinafræðilegum ferlum í heila og blóði. Blóð-heila hindrunin (BBB) ​​er mynduð af æðaþelsháræðunum sem aðskilja blóðflæði til heilans og virkni hennar er í þremur mannvirkjum sem eru mikilvæg fyrir heilleika hennar: æðaþelsfrumur háræða heilans, þéttmótin (TJs) ) milli þessara frumna og grunnhimnunnar. Æðaþekjan er hindrun fyrir litlum vatnssæknum efnasamböndum þar sem TJs innsigla eyðurnar á milli aðliggjandi æðaþelsfrumna, hindra stjórnlausa leið uppleystra efna á milli þessara frumna og umbreyta æðaþel heilans í tiltölulega ógegndræpa hindrun [22,23].

Hins vegar tengir grunnhimnan þessar æðaþelsfrumur við pericytes og astrocytes til að mynda taugaæðaeininguna sem auðveldar samskipti milli frumanna. Þessi himna er grundvallaratriði fyrir að BBB virki á fullnægjandi hátt og, sem slík, fyrir jafnvægi í heila og almenna heilsu hans. Það hefur verið lagt til að MMPs trufla TJs sérstaklega og þau melta grunnhimnu æðaþelssins og stuðla þannig að ákveðnum heilasjúkdómum [24]. Þó að tæknilega sé erfitt að sýna fram á MMP virkni in vivo, tengdist sterkari MMP virkni meiri BBB gegndræpi eftir heilaæðaslys og við endurflæði in vivo [25]. Aukningu á MMP-2 og MMP-9 mRNA og virkni hefur verið lýst eftir endurflæði í háþrýstingsrottum með miðlæga heilaslagæðastíflu (MCAO) [26]. Þar að auki var BBB leki einnig greindur í piriform heilaberki þessara rotta, í tengslum við truflun á TJs, sem gefur til kynna að þessi MMPs breyta BBB heilleika með því að brjóta niður TJ prótein [26]. Sem slík, og þrátt fyrir tæknilegar áskoranir, eru nokkrar vísbendingar um að MMPs melti TJ og ECM prótein in vivo.

Tjáning og virkni MMP-1, -2 og -9 hefur verið ákvörðuð í heilavef eftir slátrun frá PD sjúklingum og á meðan engar breytingar sáust á MMP-1 og MMP -9 miðað við aldurssamsvörun viðmiðunarhópa, var 50 prósent lækkun á MMP-2 virkni greinileg í SN sjúklinganna með PD [27]. Lagt var til að veikari MMP 2 virkni gæti hjálpað dópamínvirkum taugafrumum og taugafrumur þeirra að lifa af í SN [27]. Þar að auki hefur MMP-3 einnig verið rannsakað um PD, sem gæti hugsanlega verið flækt í klofningu -syn. MMP-3 klýfur hreinsað -syn in vitro og samsöfnun -syn eykur í nærveru MMP-3 samsöfnunar sem væri sérstaklega skaðlegt dópamínvirkum frumum í PD. Mikilvægt er að MMP-1, -2 og -9 og MT1-MMP klofna einnig hreinsað -syn, þó með minna skilvirkni en MMP-3 [28]. MMP-3 virðist taka þátt í dópamínvirkri taugahrörnun, taugabólgu og BBB heilindum í PD; Hins vegar mun þurfa frekari rannsóknir til að skýra hlutverk allra þessara MMPs í PD og hvort sértæk hömlun þeirra gæti verið gild meðferðaraðferð. Hér voru MMP-9 gildi hærra í rifi PD sjúklinga, bæði iPD sjúklinga (2.8-falt) og þá sem bera E46K-SNCA stökkbreytinguna (3-falt).

Síðarnefndu sjúklingar með lungnabólgu fengu ekki æðabólgu, sem bendir til þess að aukning á MMP-9 styrk sé ekki eins sterk tengd æðabólgu og meinafræði PS. Hins vegar, með því að greina iPD hópana sérstaklega, sjáum við að það er sterkari MMP-9 oftjáning hjá IPD sjúklingum með æðabólgu, 3,08 sinnum meiri en hjá IPD sjúklingum án æðabólgu. Við rannsökuðum áður framlag þessa MMP til rifsins hjá sjúklingum með meinafræði á yfirborði augans [29,30]. Hins vegar verða frekari rannsóknir nauðsynlegar til að ákvarða hvort aukningin á MMP-9 tengist beint PD eða augnyfirborðssjúkdómum sem gætu breytt táragreiningunni.

Vísbendingar safnast fyrir um mikilvægu hlutverki orkuefnaskipta í taugahrörnunarsjúkdómum, þar á meðal PD. Óeðlileg lípíðhluti og lípíðperoxun hafa verið metin hjá PD sjúklingum [31], og þar af leiðandi voru lípíðhlutar lagðir til sem hugsanleg verndandi lífmerki fyrir PD. Nýlegar faraldsfræðilegar rannsóknir á tilvonandi hópi eða með tilviksviðmiðunarhönnun reyndu að meta tengsl milli fituhlutfalla og hættu á PD [32-35]. Sumar þessara rannsókna voru með litlar sýnishorn, á meðan aðrar skoðuð aðeins tiltekna fituhluta, aðallega kólesteról, eða stjórnað fyrir takmarkaðan fjölda hugsanlegra ruglings. Þrátt fyrir að stöðugt samband hafi sést á milli hærra kólesterólgilda og minni hættu á PS, er undirliggjandi orsök óþekkt og hvort svipaðar niðurstöður sjáist fyrir önnur fituhluti ætti að meta. Í tárasýnunum sem prófuð eru hér virðast meðlimir apólípópróteins (APO) fjölskyldunnar vera stjórnlausir, fjölskyldu próteina sem tengist mörgum taugahrörnunarsjúkdómum. APOE próteinið tekur þátt í nokkrum heilasjúkdómum, þar á meðal AD, MS, áverka á heilaskemmdum og Creutzfeldt-Jakob sjúkdómi [36-38], sem vekur möguleika á að ApoE gæti einnig gegnt mikilvægu hlutverki í þróun PD. Ennfremur greindust hærra kólesterólmagn í heila erfðabreytts músamódel af PD, og ​​þar sem APOs taka þátt í að viðhalda kólesteróljafnvægi gæti hugsanleg tengsl milli APOs og PD verið til [39].

Hins vegar hafa fáar rannsóknir beinst að hlutverki APO í PD. Í miðtaugakerfi eru APO framleidd af glial frumum og þau eru tekin upp af taugafrumum til að nota í axon vexti og fyrir synaptic virkni. Ennfremur er talið að ApoE hafi taugaverndandi hlutverk, sem kemur í veg fyrir frumufrumur taugafrumna og ganglion frumna í sjónhimnu (RGCs) [40]. Tjáning APO í mannsheilanum er undir áhrifum af gerð APO og aldri einstaklingsins. Af mismunandi APO eru ApoE, ApoD og ApoJ sterkust tjáð í heilanum. Hins vegar gæti tjáningarstig þeirra breyst á mismunandi stigum lífsins og til dæmis er 50 prósent meira ApoE í heila nýbura en hjá fullorðnum, á meðan það er um það bil 10 sinnum meira ApoD og ApoJ í fullorðinsheila en í fósturvísinum. ApoD er aðallega tjáð í heila, úttaugum, fylgju, lungum, eggjastokkum og milta [41]. Í társýnum okkar virðist ApoD vera oftjáð hjá sjúklingum með PD. Glialfrumur nálægt SN sjúklinga með PD hafa meira ApoD, sem talið er að tengist oxunarálagi, þar sem ApoD verndar frumur gegn oxunarálagi og aukin tjáning þess hamlar lípíðperoxun [42].

Reyndar virðist tjáning ApoD í heilastofni vernda gegn taugahrörnun og í skemmdum heila tjá taugafrumur ekki ApoD [41]. Þannig að ApoD í tárinu ábyrgist frekari rannsóknir á PD sjúklingum og þeim sem eru með aðra taugahrörnunarsjúkdóma til að meta hvort það hafi raunveruleg taugaverndandi áhrif hjá slíkum sjúklingum. Meðal annarra próteina sem reyndust vera aflétt í þessari rannsókn, var lítill hópur valinn vegna þátttöku þeirra í taugahrörnunarferlum, sérstaklega í ljósósóma sjálfsát eða taugaflutning. Ubiquitin-proteasome (UPP) leiðin hefur verið lögð til að gegna lykilhlutverki í niðurbroti -syn [43]; þó eru vaxandi vísbendingar um að lýsósómið geti einnig miðlað niðurbroti -syn [44,45]. Burtséð frá nákvæmri autophagy feril sem -syn fer inn í lýsósómið, er gert ráð fyrir að það brotni hratt niður af "synucleinasa" við venjulegar aðstæður. Í dópamínvirkum taugafrumum er kraftmikið jafnvægi milli hinna ýmsu sköpulagsforma og fáliðunarástanda -syn próteins, sem er mótað af þáttum sem geta flýtt fyrir eða hamlað samsöfnun og myndun fibrils [46]. Greining og lýsing á eitruðu -syn tegundunum er enn ófullnægjandi og margar rannsóknir hafa beinst að mismunandi ástandi próteinsamruna.

Þessar rannsóknir reyndu að ákvarða hvort eitruðu tegundirnar samsvara óleysanlegu fibrillary próteinum sem finnast aðallega í LBs eða, öfugt, pre-fibrillary prótein oligomers eða protofibrils. Það eru vaxandi vísbendingar in vivo og in vitro um að oligomeric tegundir séu sjúklega mikilvægustu ísóformin [47,48], og það hefur jafnvel verið lagt til að LBs gætu verið verndandi, táknað mynd af árásargirni. Við lífeðlisfræðilegar aðstæður er -syn virkt við taugamót og það tekur þátt í ferlum eins og myndun, verslun og tengingu taugamótablaðra (SVs). Það tengist einnig endurvinnslu SVs og geymslu dópamíns.

Fosfórun og affosfórun á -syn knýja áfram virkjun og óvirkjun þessa próteins, sem einnig er stjórnað af ljósósóma sjálfsáhrifum og niðurbroti próteasóma sem knúin er áfram af ubiquitinylering [49]. Í meinafræðilegum aðstæðum sem orsakast af mismunandi áreiti, fer -syn í gegnum ranga fellingu, stökkbreytingu eða fosfórýleringu sem leiðir til samsöfnunar þess, sem hefur áhrif á myndun og tengingu ljósósóma blaðra án þess að framkalla ljósósóma sjálfsát, og leiðir til útfellingar þess í dópamínvirkum taugafrumum, myndun LBs. og apoptosis [49]. Niðurstöðurnar sem kynntar eru hér sýna að meðal próteina sem losað hefur verið við í táravökva PS sjúklinga, bæði iPD sjúklinga og arfberar E46K-SNCA stökkbreytingarinnar, eru tvö prótein sem tengjast lýsosomal autophagy: CATD og ASAH1. CATD er mikilvægur aspartyl próteasi í leysi og, athyglisvert, CATD skortur og ensímóvirkjun hans í mönnum leiðir til þess að snemma byrjar versnandi og á endanum banvænni taugahrörnun, sem flokkast sem eitt af nokkrum taugafrumu ceroid lipofuscinoses (NCL) heilkennum [50,51 ]. In vitro framleiðir CATD að hluta próteingreiningu á raðbrigða -syn [52], og geta CATD til að stjórna -syn hefur verið metin í villigerð og stökkbreyttum dópamínvirkum frumum í ræktun.

Þar að auki var heili nokkurra CATD-skorts spendýra með NCL rannsakaður til að meta innræna -syn vinnslu, og þar af leiðandi var komist að þeirri niðurstöðu að ensímvirkni CATD gegnir mikilvægu hlutverki í efnaskiptum -syn. ASAH1 próteinið er lysosomal ensím sem breytir lysosomal ceramide í sphingósín. Hömlun á ASAH1 eykur keramíðmagn, sem dregur einnig úr magni oxaðs -syn og magns af ubiquitinylated próteini í dópamínvirkum taugafrumum sem eru fengnar frá PD sjúklingum. Minnkun á magni ceramíðs vegna aukinnar ASAH1 virkni getur stuðlað að uppsöfnun innanfrumu -syn þar sem það breytir lýsósóma autophagy, sem hindrar kannski losun -syn í utanfrumurýmið.

DYHC1 og LMNA eru tvö önnur viðeigandi prótein sem losa sig við í tárum sjúklinga með PD. DYHC1 er prótein sem tekur þátt í hreyfingu frumulíffæra innan frumunnar og afturábak flutnings í öxum. Meðal annarra taugahrörnunarsjúkdóma er það tengt við AD og PD. Breytingarnar á DYHC1 valda lélegum flutningi á venjulegan taugamótastað og lélegri próteinúthreinsun, eins og ljósósómal próteasa cathepsin D [53]. Þessi fyrirhugaða atburðarrás myndi búa til sjálfhverfa spíral þar sem ferlarnir sem leiða til hömlunar á axonal flutningi og framleiðslu á fosfórýleruðu -syn verða gagnkvæmt örvandi, sem gefur skynsamlega skýringu á snemmbúnu taugamótatapinu í striatum PD sjúklinga. Að lokum hefur oftjáning LMNA próteins í PD tárinu verið bendluð við afmýleringu, en þetta hefur ekki verið tengt PD hingað til [54].

Hins vegar er þetta leið sem vert er að skoða í framtíðarrannsóknum. Þessi rannsókn hefur ákveðnar takmarkanir, svo sem hversu fáir sjúklingar eru teknir með, þannig að það ætti að líta á hana sem tilraunarannsókn og ætti að taka tillit til þess við túlkun á niðurstöðum. Að auki væri nauðsynlegt að sannprófa umsækjendur prótein, ekki aðeins í stærri hópi heldur einnig að athuga hvort þau komi fram í öðrum líkamsvökvum (þ.e. blóði eða heila- og mænuvökva). Það er líka mikilvægt að hafa í huga að mögulegar leiðir sem lagðar eru til í þessari grein eru aðeins tilgátur sem þyrfti að sannreyna í frekari rannsóknum. Auk þess skal tekið fram að þar sem gagnagrunnsleitin tók mið af kanónískum próteinröðum fengust engar upplýsingar um próteinform. Þrátt fyrir að þetta gæti verið takmörkun á sérhæfni niðurstaðna teljum við að upplýsingarnar sem fengnar eru á kanónískum röð stigi séu enn mikils virði og veiti dýrmæta innsýn í sameindaeiginleika sjúkdómsins.

Hins vegar ætti að hafa í huga þann möguleika að tiltekin próteinform(er) gætu verið ábyrg fyrir skýrðum niðurstöðum þegar gögnin eru túlkuð.

5. Ályktanir

Í þessari tilraunarannsókn leiddi próteingreiningu í ljós að ákveðin prótein voru uppstillt í tárum PD sjúklinga, aðallega þeir sem taka þátt í leysisvirkni. Mikilvægi þessarar rannsóknar við að bera kennsl á prótein í tárunum sem taka þátt í taugahrörnun ætti að vera lögð áhersla á sem tengsl þeirra við PD sjúklinga með árásargjarn sjúkdómssvipgerð. Þar sem þetta var tilraunarannsókn var aðeins takmarkaður fjöldi sjúklinga rannsakaður. Takmörkun rannsóknarinnar er aldursmunurinn á samanburðarhópnum og PD hópnum. Greining með tárasýnum hjá heilbrigðum einstaklingum án augnsjúkdóma er flókin þar sem á ákveðnum aldri er erfitt að finna sjálfboðaliða án breytinga á tárafilmunni. Framtíðarrannsóknir með stærri sjúklingahópum munu gera okkur kleift að bera kennsl á tiltekna lífvísa fyrir PD sem myndi helst hjálpa til við að spá fyrir um upphaf þessa sjúkdóms.

Engu að síður gefum við vísbendingar hér um að hægt sé að greina prótein einstakra sjúklinga með því að nota aðeins takmarkað magn af tárum. Með góðri þjálfun er besta leiðin til að vinna úr tárum fyrir próteinfræðilegar rannsóknir að nota glerháræð og forðast þannig frumumengun sem getur átt sér stað þegar Schirmer ræmur eru notaðar. Í framtíðarrannsóknum, vonumst við til að sannreyna niðurstöðurnar sem kynntar eru hér og bera kennsl á innhverf PS í gegnum tárpróteinprófílinn, sem gæti þjónað til að ná snemma greiningu á PD.

Heimildir

1 George, JM The synucleins. Erfðamengi Biol. 2001, 3, 1–6. [Krossvísun]

2. Love, S. Taugasjúkdómafræðileg rannsókn á vitglöpum: Leiðbeiningar fyrir taugalækna. J. Neurol. Taugaskurðlækningar. Psychiatry 2005, 76 (Fylgirit 5), v8–v14. [Krossvísun]

3. Spillantini, MG; Schmidt, ML; Lee, VM-Y.; Trojanowski, JQ; Jakes, R.; Goedert, M. -Synuclein í Lewy bodies. Náttúra 1997, 388, 839–840. [Krossvísun]

4. Atik, A.; Stewart, T.; Zhang, J. Alpha-Synuclein sem lífmerki fyrir Parkinsonsveiki. Brain Pathol. 2016, 26, 410–418. [CrossRef] [PubMed]

5. Satake, W.; Nakabayashi, Y.; Mizuta, I.; Hirota, Y.; Ito, C.; Kubo, M.; Kawaguchi, T.; Tsunoda, T.; Watanabe, M.; Takeda, A.; o.fl. Rannsókn á erfðamengi um tengsl greinir algeng afbrigði á fjórum stöðum sem erfðafræðilega áhættuþætti fyrir Parkinsonsveiki. Nat. Genet. 2009, 41, 1303–1307. [CrossRef] [PubMed]

6. Polymeropoulos, MH; Higgins, JJ; Golbe, LI; Johnson, WG; Ide, SE; Di Iorio, G.; Sanges, G.; Stenroos, ES; Pho, LT; Schaffer, AA; o.fl. Kortlagning á geni fyrir Parkinsonsveiki að litningi 4q21-q23. Vísindi 1996, 274, 1197–1199. [CrossRef] [PubMed]

7. Zarranz, JJ; Alegre, J.; Gomez-Esteban, JC; Lezcano, E.; Ros, R.; Ampuero, I.; Vidal, L.; Hoenicka, J.; Rodriguez, O.; Atarés, B.; o.fl. Nýja stökkbreytingin, E46K, á -synuclein veldur Parkinsons og Lewy body vitglöpum. Ann. Neurol. 2003, 55, 164–173. [Krossvísun]

8. Archibald, NK; Clarke, þingmaður; Mosimann, UPP; Bruna, DJ Sjóneinkenni í Parkinsonsveiki og Parkinsonsveiki vitglöp. Mov. Óreglu. 2011, 26, 2387–2395. [CrossRef] [PubMed]

9. Safranow, K.; Nowacka, B.; Lubi ´nski, W.; Honczarenko, K.; Potemkowski, A. Augnfræðilegir eiginleikar Parkinsonsveiki. Med Sci. Monit. 2014, 20, 2243–2249. [CrossRef] [PubMed]

10. Chesnokova, NB; Pavlenko, TA; Ugrumov, MV Augnsjúkdómar sem birtingarmynd Parkinsonsveiki. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii Imeni SS Korsakova 2017, 117, 124–131. [CrossRef] [PubMed]

11. Murueta-Goyena, A.; Del Pino, R.; Galdós, M.; Arana, B.; Acera, M.; Carmona-Abellán, M.; Fernandez-Valle, T.; Tijero, B.; Lucas-Jiménez, O.; Ojeda, N.; o.fl. Þykkt sjónhimnu spáir fyrir um hættu á vitrænni hnignun í Parkinsonsveiki. Ann. Neurol. 2020, 89, 165–176. [Krossvísun]

12. Nakahara, T.; Mori, A.; Kurauchi, Y.; Sakamoto, K.; Ishii, K. Taugaæðavíxlverkanir í sjónhimnu: Lífeðlisfræðileg og meinafræðileg hlutverk. J. Pharmacol. Sci. 2013, 123, 79–84.3. [Krossvísun]

13. Lopatina, EV; Penniyaynen, VA; Tsyrline, VA Áhrif noradrenalíns og sértækra 1 -adrenviðtakablokka á vöxt sjónhimnuvefja. Naut. Exp. Biol. Med. 2012, 153, 48–50. [CrossRef] [PubMed]

14. Bowd, C.; Zangwill, LM; Weinreb, RN; Girkin, CA; Fazio, MA; Liebmann, JM; Belghith, A. Kynþáttamunur í breytingahraða litrófsléns sjónsamhengismyndatöku–mæld lágmarksbrúnbreidd og þykkt sjónhimnutaugatrefja. Am. J. Ophthalmol. 2018, 196, 154–164. [CrossRef] [PubMed] 15. Wisniewski, JR; Zougman, A.; Nagaraj, N.; Mann, M. Alhliða sýni undirbúningsaðferð fyrir próteingreiningu. Nat. Aðferðir 2009, 6, 359–362. [Krossvísun]

16. Meier, F.; Geyer, PE; Vetur, SV; Cox, J.; Mann, M. BoxCar öflunaraðferð gerir próteinfræði í einni skoti kleift á 10,000 próteinum dýpi á 100 mínútum. Nat. Aðferðir 2018, 15, 440–448,3. [CrossRef] [PubMed]

17. Tyanova, S.; Temu, T.; Sinitcyn, P.; Carlson, A.; Hein, MÍN; Geiger, T.; Mann, M.; Cox, J. Perseus reiknivettvangur fyrir alhliða greiningu á (prote)omics gögnum. Nat. Aðferðir 2016, 13, 731–740. [CrossRef] [PubMed]

18. Perez-Riverol, Y.; Csordas, A.; Bai, J.; Bernal-Llinares, M.; Hewapathirana, S.; Kundu, DJ; Inuganti, A.; Griss, J.; Mayer, G.; Eisenacher, M.; o.fl. PRIDE gagnagrunnurinn og tengd verkfæri og úrræði árið 2019: Bættur stuðningur við magngreiningargögn. Nucleic Acids Res. 2019, 47, D442–D450. [Krossvísun]

19. Boerger, M.; Funke, S.; Leha, A.; Roser, A.-E.; Wuestemann, A.-K.; Maass, F.; Bähr, M.; Grus, F.; Lingor, P. Proteomic greining á táravökva leiðir í ljós sjúkdómssértæk mynstur hjá sjúklingum með Parkinsonsveiki — tilraunarannsókn. Garður. Relat. Óreglu. 2019, 63, 3–9. [Krossvísun]

20. Arlehamn, CSL; Garretti, F.; Sulzer, D.; Sette, A. Hlutverk fyrir aðlagandi ónæmiskerfi í Parkinsons- og Alzheimer-sjúkdómum. Curr. Opin. Immunol. 2019, 59, 115–120. [Krossvísun]

21. Sulzer, D.; Surmeier, DJ Taugaveiklun, meingerð og Parkinsonsveiki. Mov. Óreglu. 2013, 28, 715–724. [Krossvísun]

22. Martin, TA; Mansel, RE; Jiang, WG Andstæð áhrif NK4 á HGF/SF olli breytingum á æðaþelsviðnámi (TER) og gegndræpi parafrumu æðaþelsfrumna manna. J. Cell. Physiol. 2002, 192, 268–275. [Krossvísun]

23. Zlokovic, BV Blóð-heila hindrunin í heilsu og langvarandi taugahrörnunarsjúkdómum. Neuron 2008, 57, 178–201. [Krossvísun]

24. Feng, S.; Cen, J.; Huang, Y.; Shen, H.; Yao, L.; Wang, Y.; Chen, Z. Matrix Metalloproteinase-2 og -9 seytt af hvítblæðisfrumum auka gegndræpi blóð-heilaþröskuldar með því að trufla Tight Junction prótein. PLoS ONE 2011, 6, e20599. [Krossvísun]

25. Gu, Y.; Zheng, G.-Q.; Xu, M.; Li, Y.; Chen, X.; Zhu, W.; Tong, Y.; Chung, SK; Liu, KJ; Shen, J. Caveolin-1 stjórnar nituroxíð-miðluðum matrix metalloproteinasa virkni og gegndræpi blóð-heila hindrunar í brennandi heilablóðþurrð og endurflæðisskaða. J. Neurochem. 2011, 120, 147–156. [CrossRef] [PubMed]

26. Yang, Y.; Estrada, EY; Thompson, JF; Liu, W.; Rosenberg, GA Matrix Metalloproteinasa-miðluð truflun á þéttmótapróteinum í heilaæðum er snúið við með Synthetic Matrix Metalloproteinase Inhibitor í brennisteinsblóðþurrð í rottum. J. Cereb. Metab blóðflæðis. 2007, 27, 697–709. [CrossRef] [PubMed]

27. Lorenzl, S.; Albers, DS; Narr, S.; Chirichigno, J.; Beal, M. Tjáning MMP-2, MMP-9 og MMP-1 og þeirra innrænu mótstillir TIMP-1 og TIMP-2 í Postmortem Brain Tissue Parkinsons Sjúkdómur. Exp. Neurol. 2002, 178, 13–20. [CrossRef] [PubMed]

28. Kim, ST; Kim, E.-M.; Choi, JH; Sonur, HJ; Ji, IJ; Jóh, TH; Chung, SJ; Hwang, O. Matrix metalloproteinasi-3 stuðlar að varnarleysi dópamínvirkra taugafrumna. Neurochem. Alþj. 2010, 56, 161–167. [Krossvísun]

29. Acera, A.; Vecino, E.; Duran, JA Rífa MMP-9 stig sem merki um yfirborðsbólgu í augum í tárum. Rannsaka. Opthalmol. Vis. Sci. 2013, 54, 8285–8291. [Krossvísun]

30. Recalde, JI; Duran, JA; Rodriguez-Agirretxe, I.; Soria, J.; Sanchez-Tena, MA; Pereiro, X.; Suarez, T.; Acera, A. Breytingar á táralífmerkjagildum í keratoconus eftir hornhimnukollagen krosstengingu. Mol. Vis. 2019, 25., 12.–21. [PubMed]

31. Dexter, DT; Carter, CJ; Wells, FR; Javoy-Agid, F.; Agid, Y.; Lees, A.; Jenner, P.; Marsden, CD Basal Lipid Peroxidation in Substantia Nigra er aukin í Parkinsonsveiki. J. Neurochem. 1989, 52, 381–389. [CrossRef] [PubMed]

32. Huang, X.; Abbott, RD; Petrovitch, H.; Mailman, RB; Ross, GW Lágt LDL kólesteról og aukin hætta á Parkinsonsveiki: Væntanlegar niðurstöður úr Honolulu-Asíu öldrunarrannsókn. Mov. Óreglu. 2008, 23, 1013–1018. [CrossRef] [PubMed]

33. Huang, X.; Alonso, A.; Guo, X.; Umbach, DM; Lichtenstein, ML; Ballantyne, CM; Mailman, R.; Mosley, TH; Chen, H. Statín, kólesteról í plasma og hætta á Parkinsonsveiki: Framsýn rannsókn. Mov. Óreglu. 2015, 30, 552–559. [Krossvísun]

34. Ma, VR; Gurevich, T.; Giladi, N.; El-Ad, B.; Tsamir, J.; Hemo, B.; Peretz, C. Hærra kólesteról í sermi og minnkuð hætta á Parkinsonsveiki: Statínlaus hóprannsókn. Mov. Óreglu. 2018, 33, 1298–1305.

35. Zhang, L.; Wang, X.; Wang, M.; Sterling, NW; Du, G.; Lewis, MM; Yao, T.; Mailman, RB; Li, R.; Huang, X. Kólesterólmagn í blóðrás getur tengst þeim þáttum sem hafa áhrif á Parkinsonsáhættu. Framan. Neurol. 2017, 8, 501. [Krossvísun]

36. Tamam, Y.; Tasdemir, N.; Yalman, M.; Tamam, B. Samtök apólípópróteins E arfgerða með horfum í MS. Eur. Séra Med. Pharmacol. Sci. 2011, 15, 1122–1130.

37. Ponsford, J.; McLaren, A.; Schönberger, M.; Burke, R.; Rudzki, D.; Olver, J.; Ponsford, M. Sambandið milli apólípópróteins E og áverka heilaskaða alvarleika og hagnýtrar niðurstöðu í endurhæfingarsýni. J. Neurotrauma 2011, 28, 1683–1692. [Krossvísun]

38. Amouyel, P.; Franski rannsóknarhópurinn um faraldsfræði heilakvilla manna; Vidal, O.; Laplanche, J.-L.; Launay, J. Apólípóprótein E samsæturnar sem helstu næmisþættir fyrir Creutzfeldt-Jakob sjúkdóm. Lancet 1994, 344, 1315–1318. [Krossvísun]

39. Koob, AO; Ubhi, K.; Pálsson, JF; Kelly, J.; Rockenstein, E.; Mante, M.; Adame, A.; Masliah, E. Lovastatin bætir synuclein uppsöfnun og oxun í erfðabreyttum múslíkönum af -synucleinopathies. Exp. Neurol. 2010, 221, 267–274. [Krossvísun]

40. Hayashi, H.; Campenot, RB; Vance, DE; Vance, JE Lípóprótein sem innihalda apólípóprótein E Vernda taugafrumur gegn apoptosis með boðleið sem felur í sér lágþéttni lípópróteinviðtaka-tengt prótein-1. J. Neurosci. 2007, 27, 1933–1941. [Krossvísun]

41. Navarro, A.; Mendez, E.; Diaz, C.; del Valle, E.; Martinez-Pinilla, E.; Ordonez, C.; Tolivia, J. Lífslöngu tjáning apólípópróteins D í heilastofni manna: Fylgni við minni aldurstengda taugahrörnun. PLoS ONE 2013, 8, e77852. [CrossRef] [PubMed]

42. Elliott, DA; Weickert, CS; Garner, B. Apólípóprótein í heilanum: Afleiðingar fyrir tauga- og geðsjúkdóma. Clin. Lipidol. 2010, 5, 555–573. [CrossRef] [PubMed]

43. Leroy, E.; Anastasopoulos, D.; Konitsiotis, S.; Lavedan, C.; Polymeropoulos, MH Úrfellingar í Parkin geninu og erfðafræðileg misleitni í grískri fjölskyldu með Parkinsonsveiki snemma. Humm. Genet. 1998, 103, 424–427. [CrossRef] [PubMed]

44. Shin, Y.; Klucken, J.; Patterson, C.; Hyman, BT; McLean, PJ Meðfylgjandi karboxýlendi Hsp70-víxlverkandi próteins (CHIP) miðlar ákvörðunum um niðurbrot á alfa-synúkleíni milli próteasómal- og lysosomalferla. J. Biol. Chem. 2005, 280, 23727–23734. [CrossRef] [PubMed]

45. Webb, JL; Ravikumar, B.; Atkins, J.; Skepper, JN; Rubinsztein, DC Alpha-Synuclein er brotið niður bæði af sjálfsát og próteasómi. J. Biol. Chem. 2003, 278, 25009–25013. [Krossvísun]

46. ​​Dehay, B.; Bourdenx, M.; Gorry, P.; Przedborski, S.; Vila, M.; Hunot, S.; Singleton, A.; Olanow, CW; Kaupmaður, KM; Bezard, E.; o.fl. Miðun á alfa-synúkleín til meðferðar við Parkinsonsveiki: Vélræn og lækningaleg sjónarmið. Lancet Neurol. 2015, 14, 855–866. [CrossRef] 47. Bengoa-Vergniory, N.; Roberts, RF; Wade-Martins, R.; Alegre-Abarrategui, J. Alfa-synuclein fáliður: Ný von. Acta Neuropatól. 2017, 134, 819–838. [Krossvísun]

48. Rockenstein, E.; Nuber, S.; Overk, CR; Ubhi, K.; Mante, M.; Patrick, C.; Adame, A.; Trejo-Morales, M.; Gerez, J.; Picotto, P.; o.fl. Uppsöfnun alfa-synukleins sem er hætt við að fá fáliður eykur hrörnun taugamóta og taugafrumna in vivo. Brain 2014, 137, 1496–1513. [Krossvísun]

49. Datta, I.; Ganapathy, K.; Razdan, R.; Bhonde, R. Staðsetning og fjöldi stjarnfrumna ákvarðar lifun og virkni dópamínvirkra tauga undir 6-OHDA streitu miðlað í gegnum mismunandi BDNF losun. Mol. Neurobiol. 2017, 55, 5505–5525. [Krossvísun]

50. Partanen, S.; Haapanen, A.; Kielar, C.; Pontikis, C.; Alexander, N.; Inkinen, T.; Saftig, P.; Gillingwater, TH; Cooper, JD; Tyynela, J. Synaptic breytingar á thalamocortical kerfi cathepsin D-skorts músa: Líkan af meðfæddri taugafrumu ceroid-lipofuscinosis í mönnum. J. Neuropatól. Exp. Neurol. 2008, 67, 16–29. [Krossvísun]

51. Siintola, E.; Partanen, S.; Stromme, P.; Haapanen, A.; Haltia, M.; Maehlen, J.; Lehesjoki, AE; Tyynela, J. Cathepsin D skortur liggur til grundvallar meðfæddri taugafrumum ceroid-lipofuscinosis í mönnum. Brain 2006, 129, 1438–1445. [CrossRef] [PubMed]

52. Cullen, V.; Lindfors, M.; Ng, J.; Paetau, A.; Swinton, E.; Kolodziej, P.; Boston, H.; Saftig, P.; Woulfe, J.; Feany, MB; o.fl. Cathepsin D tjáningarstig hefur áhrif á alfa-synuclein vinnslu, samloðun og eiturverkanir in vivo. Mol. Brain 2009, 2, 5. [CrossRef] [PubMed]

53. Chu, J.; Thomas, LM; Watkins, SC; Franchi, L.; Nunez, G.; Salter, RD Kólesterólháð frumulýsín örva hraða losun á þroskuðum IL-1beta frá átfrumum úr músum á NLRP3 bólgum og cathepsin B-háðan hátt. J. Leukoc. Biol. 2009, 86, 1227–1238. [Krossvísun]

54. Padiath, QS; Fu, YH Autosomal dominant leukodystrophy af völdum lamin B1 tvítekningar, klínísk og sameindatilviksrannsókn á breyttri kjarnastarfsemi og sjúkdómum. Aðferðir Cell Biol. 2010, 98, 337–357.

fyrir frekari upplýsingar:ali.ma@wecistanche.com