Demencja z ciałami Lewy'ego (DLB) charakteryzuje się powszechną obecnością ciał Lewy'ego (LB) w mózgu. Ciała Lewy'ego (LB) w mózgu. alfa-synukleina, główny składnik LB, jest wyrażana w dwóch głównych izoformach (112 i 140). wyrażana jako dwie główne izoformy (112 i 140), ale niewiele wiadomo o ich zróżnicowanej ekspresji w mózgu. ich zróżnicowanej ekspresji w mózgu. Porównaliśmy alfa-synukleinę 112 i poziomy ekspresji alfa-synukleiny 140 w korze przedczołowej sześciu pacjentów z DLB pacjentów, ośmiu pacjentów z chorobą Alzheimera (AD) i sześciu osób z grupy kontrolnej. Względne poziomy ekspresji alfa-synukleiny 112 i alfa-synukleiny 140 zostały określono za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym z technologią competimer przy użyciu systemu LightCycler. Podczas gdy całkowite poziomy alfa-synukleiny były tylko nieznacznie podwyższone w DLB w porównaniu z innymi grupami, alfa-synukleina 112 był znacznie podwyższony w DLB w porównaniu z przypadkami AD i kontroli. kontrolnymi. W przeciwieństwie do tego, poziomy alfa-synukleiny 140 były znacznie zmniejszone w obu zaburzeniach neurodegeneracyjnych w porównaniu z grupą kontrolną. Wyniki te wykazują zróżnicowaną nadekspresję alfa-synukleiny 112 w DLB, co może mieć znaczenie w patogenezie DLB. może mieć znaczenie w patogenezie DLB. --- Powszechnym odkryciem w wielu chorobach neurodegeneracyjnych jest obecność ciałek inkluzyjnych ciałek inkluzyjnych zbudowanych z zagregowanych białek w neuronach dotkniętych obszarów mózgu. W Parkinsona ciała inkluzyjne określane są jako ciała Lewy'ego, a ich głównym składnikiem jest alfa-synukleina. a ich głównym składnikiem jest alfa-synukleina. Chociaż wiele badań sugeruje, że że ciała inkluzyjne mogą chronić komórki, nadal nie jest jasne, czy ciała Lewy'ego promują lub hamują śmierć komórek dopaminergicznych w chorobie Parkinsona. Synfilina-1 oddziałuje z alfa-synukleiną i jest obecna w ciałkach Lewy'ego. Akumulacja ubikwitylowanej synfiliny-1 prowadzi do masowego tworzenia ciałek inkluzyjnych, które przypominają ciałka Lewy'ego. ciałek inkluzyjnych, które przypominają ciałka Lewy'ego poprzez ich zdolność do rekrutacji alfa-synukleiny. Niedawno wyizolowaliśmy izoformę synfiliny-1, synfiliny-1A, która spontanicznie agreguje w komórkach i jest obecna we frakcjach nierozpuszczalnych w detergentach. nierozpuszczalne w detergentach frakcje próbek białek mózgu z pacjentów z alfa-synukleinopatią. Synfilina-1A wykazuje znaczną toksyczność neuronalną a po zahamowaniu proteasomu gromadzi się w ubikwitylowanych inkluzjach z jednoczesnym zmniejszeniem z jednoczesnym zmniejszeniem jej wewnętrznej toksyczności. Fakt, że alfa-synukleina wchodzi w interakcje z synfiliną-1A i jest rekrutowana do ciał inkluzyjnych synfiliny-1A w neuronach wraz z synfiliną-1, dodatkowo wskazuje, że model komórkowy synfiliny-1A jest istotny dla badań nad chorobą Parkinsona. Model komórkowy synfiliny-1A może pomóc w uzyskaniu ważnego wglądu w rolę ciałek wtrętowych w Parkinsona i innych zaburzeniach neurodegeneracyjnych. --- Alfa-synukleina, główny składnik ciał Lewy'ego w synukleinopatiach i blaszek starczych w chorobie Alzheimera, bierze udział w neurodegeneracji. w chorobie Alzheimera, jest centralnie zaangażowana w neurodegenerację. Trzy różne izoformy (alfa-synukleina 112, 126 i 140) wynikające z alternatywnego łączenia alternatywnego splicingu. W niniejszym badaniu zbadano poziomy ekspresji mRNA alfa-synukleiny 126 w korze przedczołowej sześciu pacjentów z otępieniem z ciałami Lewy'ego, ośmiu pacjentów z wariantem ciał Lewy'ego choroby Alzheimera, ośmiu pacjentów z chorobą Alzheimera i 10 osób z grupy kontrolnej. Względne poziomy ekspresji alfa-synukleiny 126 określono za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym reakcję łańcuchową polimerazy w czasie rzeczywistym z technologią competimer. Ekspresja mRNA alfa-synukleiny 126 była znacznie zmniejszona w trzech demencjach w porównaniu z grupą kontrolną. kontroli, co sugeruje ważną rolę tej izoformy alfa-synukleiny w normalnym mózgu. normalnym mózgu. --- Włóknista α-synukleina (α-Syn) jest głównym składnikiem ciał Lewy'ego, które są widoczne u osób z chorobą Parkinsona (PD). są widoczne u osób dotkniętych chorobą Parkinsona (PD). Ta neuropatologiczna forma α-Syn odgrywa kluczową rolę w progresji PD, jak wykazano propaguje się między neuronami. Narzędzia, które zakłócają montaż α-Syn lub zmieniają właściwości fizykochemiczne fibryli, mają potencjalne właściwości właściwości terapeutyczne, ponieważ mogą być wystarczające do zakłócenia i/lub zatrzymania transmisji między komórkami i systematycznego rozprzestrzeniania się zespołów α-Syn w ośrodkowym układzie nerwowym. ośrodkowego układu nerwowego. Chaperony molekularne kręgowców z grupy konstytutywnego/indukowalnego białka szoku cieplnego 70 (Hsc/p70) zostały wykazano, że utrudniają gromadzenie się rozpuszczalnego α-Syn w fibryle i wiążą się z fibrylami fibryli i bardzo znacząco zmniejszają ich toksyczność. Aby zrozumieć, w jaki sposób członkowie rodziny Hsc70 sekwestrują rozpuszczalną α-Synę, przeprowadziliśmy eksperymenty w celu zidentyfikowania molekularne interfejsy powierzchniowe przyzwoitka-α-Syn. Usieciowaliśmy ludzkie Hsc70 i jego drożdżowy homolog Ssa1p i α-Syn za pomocą chemicznego środka sieciującego i zmapowaliśmy interfejsy Hsc70- i Ssa1p-α-Syn. Pokazujemy, że domena wiążąca klienta Hsc70 i Ssa1p wiąże dwa regiony w obrębie α-Syn podobne do pincety, przy czym pierwszy obejmujący reszty 10-45, a drugi obejmujący reszty 97-102. Nasze ustalenia określają, co jest konieczne i wystarczające do inżynierii Hsc70- i Ssa1p o właściwościach minichaperonu z potencjałem jako środki terapeutyczne w chorobie Parkinsona poprzez terapeutycznych w chorobie Parkinsona poprzez ich zdolność do wpływania na α-Syn i/lub toksyczność. --- Choroba Parkinsona (PD) charakteryzuje się postępującą degeneracją neuronów dopaminergicznych neuronów dopaminergicznych substantia nigra pars compacta (SNpc) i powstawaniem ciał Lewy'ego (LB) w części pozostałych neuronów. ciał Lewy'ego (LB) w części pozostałych neuronów. α-synukleina jest głównym składnikiem LB. głównym składnikiem LB, ale mechanizmy patologiczne, które prowadzą do neurodegeneracji związanej z powstawaniem LB pozostają niejasne. Trzy kluczowe elementy w rozwoju PD: α-synukleina, mitochondria i systemy degradacji białek. systemy degradacji białek. Wcześniej opisaliśmy unikalny model, stworzony przez warunkowe genetyczne zubożenie proteasomów 26S w SNpc myszy, które mechanistycznie łączy te trzy elementy z neuropatologią PD: postępującą neurodegeneracją i tworzeniem się inkluzji wewnątrzneuronalnych. Używając tego modelu przetestowaliśmy hipotezę, że α-synukleina jest niezbędna do tworzenia inkluzji i neurodegeneracji. inkluzji i neurodegeneracji spowodowanej wyczerpaniem proteasomu 26S. Stwierdziliśmy stwierdziliśmy, że oba te procesy były niezależne od α-synukleiny. To zapewnia ważny wgląd w związek między proteasomem, α-synukleiną, tworzeniem inkluzji i neurodegeneracją. Pokazujemy również, że szlak autofagii-lizosomalny nie jest aktywowany w neuronach pozbawionych proteasomu 26S neuronach. To prowadzi nas do sugestii, że okołojądrowa akumulacja mitochondriów mitochondriów w inkluzjach w naszym modelu może odzwierciedlać rolę systemu ubikwityny proteasomu w homeostazie mitochondriów i że neurodegeneracja może być za pośrednictwem czynników mitochondrialnych związanych z biogenezą inkluzji. --- Amyloidowe białko prekursorowe (APP) jest zaangażowane w akumulację alfa-synukleiny, głównego składnika ciał Lewy'ego. Obecnie nie wiadomo, czy którakolwiek z izoform APP odgrywa kluczową rolę w odkładaniu alfa-synukleiny w demencji z ciałami Lewy'ego. w demencji z ciałami Lewy'ego (DLB). Używając RT-PCR w czasie rzeczywistym badaliśmy względne poziomy ekspresji mRNA izoform APP w zamrożonych pośmiertnych kory czołowej pacjentów z DLB, pacjentów z chorobą Alzheimera (AD) i osób kontrolnych osób z grupy kontrolnej. Spośród trzech głównych izoform APP, dwie z motywem hamującym proteazę Kunitza (KPI) motywem hamującym proteazę Kunitza (KPI) (APP770 i APP751). w korze czołowej pacjentów z DLB w porównaniu z grupą kontrolną i pacjentami z AD. z grupą kontrolną i pacjentami z AD. Odkrycia te sugerują specyficzną rolę izoform APP zawierających inhibitor proteazy Kunitza w patogenezie DLB. --- Wspólną cechą neuropatologiczną idiopatycznej choroby Parkinsona, demencji z ciałami Lewy'ego i zanikiem wieloukładowym jest rozwój wewnątrzkomórkowych agregatów α-synukleiny, które stopniowo angażują coraz większe części układu nerwowego. układu nerwowego. Mechanizmy patogenetyczne leżące u podstaw tych neurodegeneracyjne są jednak nieznane. W kilku badaniach podkreśliło podobieństwa między klasycznymi chorobami prionowymi a tymi neurologicznymi proteopatiami. proteinopatiami. W szczególności, identyfikacja ciał Lewy'ego w neuronach mezencefalicznych płodu w płodowych neuronach mezencefalicznych przeszczepionych pacjentom z chorobą Parkinsona. hipotezę, że α-synukleina, główny składnik ciał Lewy'ego, może być z mózgu gospodarza do przeszczepu zdrowych neuronów. Te i inne wyniki doprowadziły do hipotezy, że mechanizm podobny do prionowego może leżeć u podstaw progresji synukleinopatii. progresji synukleinopatii w układzie nerwowym. Dokonujemy przeglądu eksperymentalnych pokazujące, że nieprawidłowo sfałdowana α-synukleina może przenosić się między komórkami, a po przeniesieniu do nowej komórki przeniesiona do nowej komórki, może działać jako nasiono, które rekrutuje endogenną α-synukleinę, prowadząc do tworzenia większych agregatów. Model ten sugeruje, że strategie mające na celu zapobieganie przenoszeniu α-synukleiny między komórkami mogą opóźnić progresję objawów choroby Parkinsona i innych synukleinopatii. synukleinopatii. --- alfa-synukleina i ubikwityna to dwa składniki białkowe ciał Lewy'ego, które mogą odgrywać antagonistyczną rolę w patogenezie ciał Lewy'ego. antagonistyczne role w patogenezie ciał Lewy'ego. Zbadaliśmy związek między alfa-synukleiną, ubikwityną i lipidami w ciałach Lewy'ego utrwalonych skrawków mózgu lub wyizolowanych z tkanek korowych otępienia z ciałami Lewy'ego. ciał Lewy'ego. Ciała Lewy'ego wykazywały szereg wzorów znakowania alfa-synukleiny i ubikwityny, od jednorodnego wzoru, w którym alfa-synukleina i ubikwityna były równomiernie rozmieszczone i zachodziły na siebie w całym ciele inkluzyjnym do koncentrycznego wzór, w którym alfa-synukleina i ubikwityna były częściowo posegregowane, z znakowanie alfa-synukleiny skoncentrowane w domenie obwodowej i ubikwitynie w centralnej domenie ciała Lewy'ego. Lipidy stanowiły istotny składnik zarówno w jednorodnych, jak i koncentrycznych ciałach Lewy'ego. Wyniki te sugerują, że ciała Lewy'ego są niejednorodne pod względem składu subregionalnego. Segregacja alfa-synukleiny do obwodowej domeny ciał Lewy'ego jest zgodna z hipotezą że alfa-synukleina jest stale odkładana na ciałkach Lewy'ego. --- Zaproponowaliśmy termin "choroba ciał Lewy'ego" (LBD) w 1980 roku. Następnie sklasyfikowaliśmy LBD na trzy typy zgodnie ze wzorem rozmieszczenia ciał Lewy'ego Lewy'ego: typ pnia mózgu, typ przejściowy i typ rozproszony. Później dodaliśmy później dodaliśmy typ mózgowy. Jak proponowaliśmy od 1980 roku, LBD jest ostatnio jako termin ogólny, obejmujący chorobę Parkinsona, chorobę Parkinsona z otępieniem i otępienie z ciałami Parkinsona i otępienie z ciałami Lewy'ego. LBD ma cechy neuropatologiczne neuropatologiczną, w której liczne ciałka Lewy'ego są obecne w ośrodkowym i współczulnym układzie nerwowym. i współczulnym układzie nerwowym i jest to rodzaj alfa-synukleinopatii, ponieważ głównym składnikiem ciał Lewy'ego jest alfa-synukleina. W tym artykule wyjaśniamy najnowszą koncepcję LBD z historycznego punktu widzenia. --- Termin alfa-synukleinopatia jest używany do nazwania grupy zaburzeń mających wspólną cechę alfa-synukleiny w cytoplazmie neuronów lub komórek glejowych, a także w pozakomórkowych złogach amyloidu. komórek glejowych, a także w pozakomórkowych złogach amyloidu. W chorobie Parkinsona i otępieniu z ciałami Lewy'ego, alfa-synukleina jest głównym składnikiem ciał Lewy'ego i dystroficznych neuronów. ciał Lewy'ego i dystroficznych neurytów; alfa-synukleina gromadzi się również w cytoplazmie gleju. cytoplazmie komórek glejowych. W zaniku wieloukładowym, alfa-synukleina łączy się z cytoplazmatyczne inkluzje oligodendrogleju i inkluzje neuronalne, które są cechą są cechą charakterystyczną tej choroby. Wreszcie, amyloidogenny fragment 61-95 aminokwasów alfa-synukleiny jest nie-Abeta składnikiem płytki starczej amyloidu w chorobie Alzheimera. Nagromadzenie alfa-synukleiny we wszystkich tych zaburzeniach zaburzeniach mają wspólną konfigurację fibrylarną, ale różnią się pod względem wiązanie alfa-synukleiny z różnymi białkami, z wyjątkiem ubikwityny której wiązanie z alfa-synukleiną jest wspólne dla wszystkich inkluzji alfa-synukleiny. Mechanizmy prowadzące do fragmentacji alfa-synukleiny i jej agregacji w zewnątrzkomórkowy amyloid zewnątrzkomórkowego amyloidu nie są znane, chociaż fragmenty alfa-synukleiny i agregaty betaA4 są wynikiem nieprawidłowego rozszczepienia dużych prekursorów. Z drugiej strony z drugiej strony, kilka badań wykazało, że alfa-synukleina może przyjąć konformację konformację fibrylarną i powodować powstawanie nierozpuszczalnych form i agregatów o wysokiej masie cząsteczkowej agregaty in vitro. Podobne kompleksy zaobserwowano również w alfa-synukleinopatiach. Chociaż badania in vitro i in vivo wykazały toksyczne toksyczne działanie alfa-synukleiny, konsekwencje odkładania się alfa-synukleiny na przeżywalność komórek w alfa-synukleinopatiach nie jest znana. --- Choroba Parkinsona (PD) jest jedną z najczęstszych chorób neurodegeneracyjnych. Większość przypadków PD ma charakter sporadyczny, a przyczyny genetyczne pozostają w dużej mierze nieznane. Alfa-synukleina, główny składnik ciał Lewy'ego, odgrywa kluczową rolę w patogenezie PD. patogenezie PD. Makroautofagia jest wysoce konserwatywnym procesem komórkowym, który trawi dysfunkcyjne makrocząsteczki i uszkodzone organelle. Gromadzące się dowody wskazują, że makroautofagia (zwana dalej autofagią) jest zaangażowana w degradację alfa-synukleiny. Dysregulacja autofagii została zaobserwowano w tkankach mózgu pacjentów z PD i modelach zwierzęcych. My postawiliśmy hipotezę, że zmiana poziomów ekspresji genów związanych z autofagią (ATG), w tym ATG5, może przyczyniać się do PD. W tym badaniu przeanalizowaliśmy genetycznie i funkcjonalnie analizowaliśmy promotor genu ATG5 w grupach sporadycznych pacjentów z PD i dopasowanych etnicznie zdrowych osób z grupy kontrolnej. Nowy heterozygotyczny wariant, 106774459T>A, został zidentyfikowany u jednej pacjentki, ale u żadnej z osób kontrolnych, co znacząco zwiększał aktywność transkrypcyjną promotora genu ATG5. Ponadto, poziom ekspresji genu ATG5 u pacjentki z PD był znacząco podwyższony niż w grupie kontrolnej. Cztery nowe warianty heterozygotyczne, 106774423C>A, 106774418C>A, 106774382C>A i 106774206G>A, stwierdzono tylko w grupie kontrolnej. Wariant 106774464C>T i SNP-106774030A>G (rs510432) zostały znalezione u pacjentów z PD i w grupie kontrolnej z podobną częstotliwością. Łącznie, wariant zidentyfikowany u PD może zmieniać poziom białka ATG5 i aktywność autofagii, przyczyniając się do wystąpienia PD jako czynnika ryzyka. --- α-synukleina jest głównym składnikiem ciał Lewy'ego w chorobie Parkinsona (PD) i demencji z ciałami Lewy'ego (DLB). demencji z ciałami Lewy'ego (DLB). Niedawno wykazaliśmy, że nieprawidłowa α-synukleina z opornością na proteinazę K (PK) odkłada się w presynapsach różnych regionach anatomicznych mózgu we wczesnych stadiach PD i DLB. NUB1, białko białko wiążące synfilinę-1, również gromadzi się w ciałach Lewy'ego, ale nie jest nie wiadomo, czy nieprawidłowa α-synukleina jest związana z NUB1. Tutaj wykazaliśmy, że że w mózgu pacjentów z PD i DLB, NUB1 gromadzi się w presynapsach w hipokampie, korze mózgowej i istocie czarnej, w których w których odkłada się α-synukleina oporna na PK. Endogenny NUB1 również gromadził się z α-synukleiną odporną na PK w presynapsach transgenicznych myszy, które wyrażają ludzką α-synukleinę z mutacją A53T. Mikroskopia immunoelektronowa wykazała, że NUB1 jest zlokalizowany w presynaptycznych zakończeniach nerwowych, gdzie nie są widoczne żadne nieprawidłowe filamenty. filamentów. Analizy biochemiczne wykazały, że NUB1 współistnieje z nieprawidłową α-synukleiną w mózgu pacjentów z DLB. Odkrycia te sugerują, że NUB1 wraz z nieprawidłową α-synukleiną jest zaangażowany w patogenezę choroby ciał Lewy'ego. --- Przedsynaptyczne białko alfa-synukleina jest głównym składnikiem ciał Lewy'ego i neurytów Lewy'ego, definiujących cechy neuropatologiczne choroby Parkinsona. i neurytów Lewy'ego, charakterystycznych cech neuropatologicznych choroby Parkinsona i otępienia z ciałami Lewy'ego. i otępienia z ciałami Lewy'ego. Mutacje w genie alfa-synukleiny powodują rodzinne formy choroby Parkinsona i otępienia z ciałami Lewy'ego. My wcześniej opisaliśmy transgeniczną linię myszy wyrażającą skróconą ludzką alfa-synukleinę (1-120), która rozwija agregaty alfa-synukleiny, prążkowia niedobór dopaminy w prążkowiu i zmniejszona lokomocja, podobnie jak w chorobie Parkinsona. My Teraz pokazujemy, że w prążkowiu tych myszy, podobnie jak w chorobie Parkinsona, synaptyczny akumulacji alfa-synukleiny towarzyszy zależna od wieku redystrybucja synaptycznych białek SNARE SNAP-25, syntaksyny-1 i synaptobrewina-2, a także zależne od wieku zmniejszenie uwalniania dopaminy. Ponadto, uwalnianie barwnika FM1-43 z komórek PC12 wyrażających ludzką pełnej długości alfa-synukleina (1-140) lub skrócona alfa-synukleina (1-120) była zmniejszona. Odkrycia te ujawniają nowy wzrost toksycznej funkcji alfa-synukleiny w synapsie, co może być wczesnym wydarzeniem w patogenezie choroby Parkinsona. choroby Parkinsona. --- Choroba Parkinsona (PD) jest najważniejszym zaburzeniem ruchowym, a u około 50% pacjentów z czasem pacjentów rozwija z czasem demencję. PD należy do grupy zaburzeń ciała Lewy'ego ciał Lewy'ego. Alfa-synukleina (AS) jest głównym składnikiem ciał Lewy'ego, a jej agregacja jest kluczowym wydarzeniem w patogenezie PD. a jej agregacja jest kluczowym wydarzeniem w patogenezie PD. Beta-synukleina (BS) hamuje agregację AS in vitro i in vivo i wykazano, że wchodzi w interakcję bezpośrednio z AS, regulując jej funkcjonalność i zapobiegając jej oligomeryzacji. oligomeryzacji. Niedawno opisaliśmy podgrupę molekularną DLB charakteryzującą się drastyczną redukcją BS w obszarach korowych. W tym badaniu przeanalizowaliśmy ekspresję dwóch transkryptów BS i głównego transkryptu AS SNCA140, w zamrożonych próbkach z trzech obszarów mózgu, kory skroniowej, jądra ogoniastego i móżdżku. od pacjentów z PD i PDD w porównaniu z grupą kontrolną. Względną ekspresję mRNA określono metodą PCR w czasie rzeczywistym z użyciem SybrGreen, specyficzną dla neuronów enolazą jako genem gospodarza i metodą deltadeltaCt. Najważniejsza różnica Najważniejsza różnica w ekspresji mRNA BS i AS między PD i PDD została stwierdzono w jądrze ogoniastym, gdzie mRNA BS ulegało nadekspresji w PD, a mRNA AS zmniejszona w PDD. Nasze odkrycia zapewniają nowy wgląd w patogenezę otępienia w PD. demencji w PD, wskazując, że zróżnicowana ekspresja BS i AS w jądrze ogoniastym może reprezentować jeden z mechanizmów molekularnych zaangażowanych w te złożone choroby. choroby.
Jaki jest główny składnik ciał Lewy'ego?
Choroba Parkinsona (PD) charakteryzuje się postępującą degeneracją neuronów dopaminergicznych istoty czarnej pars compacta (SNpc) i tworzeniem ciał Lewy'ego (LB) w części pozostałych neuronów. Alfa-synukleina została zidentyfikowana jako główny składnik ciał Lewy'ego.