Alzheimer morbus (AD) dapibus biomarkis caret, qui suam multiplicem pathophysiologiam subiectam reflectunt, progressum diagnosis et curationi impediens. Hic proteomicis comprehensivis utimur ad identitatem fluidi cerebrospinalis (CSF) biomarkis, qui latam latitudinem AD pathophysiologiam repraesentant. Multiplex spectrometriae massae circiter 3,500 et circiter 12000 servo in AD CSF et cerebro notatur. Analysis retis cerebri proteome resolvitur 44 modulorum biodiversitatis, 15 e quibus proteome fluidum cerebrospinum insculptum est. In CSF AD figuli in his moduli imbricatis complicati sunt in quinque circulos interdum, diversos processus pathophysiologicos repraesentantes. Synapses et metabolitae in cerebro AD diminuuntur, sed CSF crescit, dum glial-dives myelinationes et coetus immunes in cerebro et CSF augentur. Constantia et morbus speciei tabulae mutationes in plus quam 500 exemplis additis CSF confirmatae sunt. Hi coetus etiam biologici subgroups in asymptomatic AD identificantur. Super, hi eventus promissi gradus sunt ad instrumenta telae fundatae biomarki applicationis clinicae anno AD.
Morbus Alzheimer (AD) communissima causa est dementiae neurodegenerativae terrarum, et insignitur amplis dysfunctionibus systematis biologicis, incluso synaptic transmissione, immunitate glial mediata, et metabolismo mitochondriali (1-3). Autem, dapibus biomarkers statutum suum adhuc intendunt ad detectionem amyloideae et tau dapibus, et ideo hanc diversam pathophysiologiam reflectere non possunt. Hi "core" interdum biomarkes qui fidelissime mensurantur in fluido cerebrospinali (CSF) comprehendunt (i) amyloidea beta peptidis 1-42 (Aβ1-42), quae formationem amyloideae plaquei corticalis refert; ii) totali tan, signum degenerationis axon; (iii) phospho-tau (p-tau), repraesentativum pathologicum hyperphosphorylation (4-7). Etsi hi fluidi cerebrospinales biomarkes valde faciliorem reddunt nostram detectionem "notatarum" AD morborum interdum (4-7), solum parvam partem biologiae complexi post morbum repraesentant.
Defectus pathophysiologicae diversitatis AD biomarkers multas provocationes induxit, inter quas (i) impotentia cognoscendi et quantitatis biologicae heterogeneitatis AD aegros, (ii) insufficiens mensurae morbi severitatis et progressionis, praesertim in stadio preclinico, et (ii) III) evolutionis medicamentorum therapeuticorum quae omnino solvebant aspectus neurologicae depravationis. Fiducia nostra est in pathologia terminis describere AD ab morbis affinibus solum has difficultates exacerbat. Plures ac plures argumenta demonstrant senes homines cum dementia plus habere quam unam proprietatem pathologicam cognitionis declinationis (8). Quotquot 90% vel plures personae cum AD pathologiam habent etiam vascularium morbum, TDP-43 inclusiones, vel alios morbos degenerativos (9). Hae rationes altae plusquam pathologicae nostram hodiernam diagnosticam compagem dementiae dissipaverunt, et definitio morbi pathophysiologica plenior necessaria est.
Intenta necessitate pro variis AD biomarks, campus magis magisque modum "omicorum" adoptans in altiore systemate ad inveniendum biomarkt. Societas Pharmaceutalis accelerata -AD Foedus anno 2014 immissa est et in fronte programmatis est. Haec multidisciplinaris conatus ab Institutis Nationalibus Salutem, academiam, et industriam intendit ut consilia systematis fundati ut melius definiat pathophysiologiam AD, et biodiversitatem diagnostica analysis et rationes tractandi augere (10). Ut pars huius propositi, retiacula proteomica instrumentum pollicitus factus est ad promotionem systematis biomarki anno AD. Haec notitia agitatae pensatae accessus multiplices proteomicas datas in coetus vel "modules" servo expressorum coagmentatorum ordinat, qui cum speciebus cellulis, organellis et functionibus biologicis coniunguntur (11-13). Fere XII informationes di- retis proteomicis studiis in AD cerebrum peractae sunt (13-23). Super, hae analyses indicant proteome network cerebri AD conservationem modularis in cohortibus independentibus et multiplicibus regionibus corticalis ordinandam valde conservatam. Praeterea nonnulli ex his modulis in AD actis abundantiam transversis datae mutationes ostendunt reproducibiles, pathophysiologiam plurium morborum reflectentes. Collective, hae inventiones ancoram spondentem demonstrant ad inventionem retis cerebri proteome tamquam systematis biomarker substructum in AD.
Ut retis cerebri AD transfigurandum in proteome utiles systematis biomarkers substructis amet, retis cerebri derivatis cum analysi proteomica AD CSF componimus. Hic accessus integratus ad identitatem quinque promissorum ponit CSF biomarkers qui consociata sunt cum amplis pathophysiologiae cerebri fundatae, inter synapses, vasa sanguinis, myelinationem, inflammationem et dysfunctionem meatus metabolicae. Has tabulas biomarker feliciter convalescit per multiplices analyses replicationes, inclusa plusquam 500 CSF exempla e variis morbis neurodegenerativis. Hae analyses sanatio includunt explorandi coetus scutorum in CSF aegrorum cum asymptomatico AD (AsymAD) vel documenta ostendens amyloideae cumulationis abnormis in environment normali cognitiva. Hae analyses significantes heterogeneitatem biologicam in hominum AsymAD luce ponunt et notas designant tabulas quae singulos subtypare possunt in primordiis morbi. Super, hi eventus clavem gradum repraesentant in evolutione instrumentorum biomarki evolutionis multiplicibus systematibus quae bene solvere possunt multas provocationes clinicae quae ab AD.
Praecipuum propositum huius studii est cognoscere novos liquores cerebrospinales biomarkes, qui varias reflectunt varias pathophysiologiam cerebri fundatam quae ad AD ducunt. Figura S1 adumbrat investigationem nostram methodologiam, quae includit (i) analysis comprehensiva a praeliminaribus inventis AD CSF ac proteoma retis cerebri ad cognoscendum multiplices cerebri relatos morbos CSF biomarkers et (ii) replicationem subsequentem Hi biomarkers in pluribus cerebrospinis independentibus sunt. uidi cohortes. Investigatio directa inventio incepit cum analysi expressionis differentialis CSF in 20 personis normalibus cognitive et 20 AD aegris apud Emory Goizueta Alzheimer Morbus Investigationis Centre (ADRC). Diagnosis AD definitur notabilis imminutio cognitiva coram humilibus Aβ1-42 et elevatis gradus totali tan et p-tau in fluido cerebrospinali. )] (Tabula S1A). Imperium (medium MoCA, 26.7 ± 2.2) habuit normales gradus CSF biomarkers.
Humanum CSF notatur per dynamicam extensionem dapibus abundantiae, in qua albumin et alii maxime abundantes servo impedire possunt deprehensio usoris servo (24). Ad profunditatem interdum inventionis augendam, primos 14 ex unaquaque specie CSF dapibus uberrimos removimus ante spectrometriae massae (MS) analysin (24). A summa centum triginta milia 805 peptidum a MS notata sunt, quae ad 3691 proteomatum 40 exempla sunt deformata. Quantitas interdum multiplex tandem massa tag (TMT) labelingum peragitur (18, 25). Ad solutionem notitiarum absentium, tantum illas includimus servo, qui quantitatis sunt saltem 50% exemplorum in analysi subsequente, ita tandem quantitatis 2875 proteomatum. Ob notabilem differentiam in summa dapibus abundantiae gradus, moderatio peraeque statistice aestimata est (13) et in analysi subsequenti non comprehendebatur. Copia valorum reliquorum 39 exemplorum secundum aetatem, sexum et covariancem praepostere sunt adaptatae (13-15, 17, 18, 20, 26).
Usura statistica t-test analysi ad aestimandam expressionem differentialem in regressu notitiarum statutorum, haec analysin notantur servo, cuius copiae gradus significanter mutati sunt (P <0.05) inter imperium et casus AD (Tabula S2A). Ut in Figura 1A ostenditur, abundantia summae 225 servo in AD signanter redacta erat, et copia 303 servo aucta erat signanter. Haec servo differentialiter expressa includunt plures liquores cerebrospinales antea notati AD figentes, ut dapibus taj microtubule associatis (MAPT; P = 3.52 × 10−8), neurofilamentum (NEFL; P = 6.56 10−3), incrementum actis dapibus 43 (GAP43; P = 1.46 10−5), Acidum pingue Binding interdum 3 (FABP3; P = 2.00 10−5), Chitinase 3 simile 1 (CHI3L1; P = 4.44 10−6), Neural Granulin (NRGN; P = 3.43 10−4) et VGF nervus auctus (VGF; P = 4.83 10−3) (4-6). Nihilominus etiam alia scuta gravissima notavimus, ut GDP dissociatio inhibitoris 1 (GDI1; P = 1.54 × 10-10) et SPARC relata modularis calcium ligamen 1 (SMOC1; P = 6.93 × 10-9). Gene Ontologia (GO) analysis of 225 signanter reducta servo revelata arctas nexus cum processibus fluidis ut metabolismi steroidis, sanguinis coagulationis et actionis hormonis (Figura 1B et Tabula S2B). E contra, dapibus signanter aucta 303 propinqua est cum metabolismi structurae et industriae cellae.
(A) Volcanus machinatio ostendit ovile log2 mutationem (x-axis) relativum ad -log10 statisticum P valorem (y-axis) a t-test, quod adhibetur ad exprimendum differentialem expressionem inter imperium (CT) et AD casus CSF proteome Omnium servo. Dapibus signanter reductis ordinibus (P <0.05) in AD in caeruleis monstrantur, cum servo graduum morborum insigniter auctis rubris ostenduntur. Integer dapibus lectus est. (B) Suprema GO vocabula ad interdum relata signanter minuuntur (blue) et aucta sunt anno AD. Monstrat tria GO termini cum supremis z-score in campis processuum biologicorum, functionum hypotheticarum, et partium cellularum. (C) MS MAPT mensuratum gradum in CSF specimen (reliquit) et eius relativum cum ELISA tau gradu (recte). Pearson correlatio coefficiens cum valore P pertinet ostenditur. Propter defectum ELISA notitiae pro uno AD casu, hae figurae valores includunt pro 38 39 casuum enucleatorum. (D) Analysis botri praefecti (P <0.0001, Benjamini-Hochberg (BH) P <0.01) in potestate et AD CSF exempla inventa sunt utentes 65 signanter mutatos servo in notitia statuta. Standardize, normalize.
Proteomicus gradus MAPT proxime se habet cum gradu ELISA taU mensurato (r = 0.78, P = 7.8 10-9; Figura 1C), validitatem mensurae nostrae MS. Post concoctionem trypsin in plano interdum praecursoris amyloidei (APP), peptides isoformes speciales ad C-terminum Aβ1-40 et Aβ1-42 ionizari efficienter (27, 28). Ergo in APP peptides notavimus nihil ad rem pertinere cum ELISA Aβ1-42 gradus. Ad aestimandam expressionem differentialem uniuscuiusque casus, differentialiter expressi soliti sumus proteins cum P <0.0001 [rasti falsae inventionis (FDR) correctae P <0.01] ad faciendam analysim botrum praefecti exemplorum (Tabula S2A). Ut in Figura 1D ostenditur, haec 65 maxime significantes proteins recte glomerari possunt exempla secundum statum morbi, excepto uno AD casu cum notis similibus. Horum 65 servo, 63 in AD augetur, dum duo tantum (CD74 et ISLR) minuuntur. In summa, hae analyses cerebrospinales fluidi centum servorum in AD identificantur, quae morbo biomarki inservire possunt.
Inde analysin retis independens a proteome AD cerebri praestiti sumus. Cohors cerebri huius inventionis dorsolateral cortex praefrontalis (DLPFC) comprehendit ex potestate (n = 10), morbus Parkinson (PD; n = 10), mixtus AD/PD (n = 10) et AD (n = 10) casus. ) Exemplum. Emericus Goizueta adrc. Mauris diam harum 40 casuum antea descriptae sunt (25) et in Tabula S1B perstringuntur. Usi sumus TMT-MS ad resolvendas has 40 telas cerebri et replicationem cohortis 27 casuum. In summa, hae duae notitiae cerebri producuntur 227, 121, peptides unicae, quae proteomes 12.943 provisae sunt (25). Solae illi servo, qui quantum ad minimum L% casuum erant, in investigationibus subsequentibus comprehendebantur. Ultima inventio notitiarum copiarum 8817 quantitatum servo continet. Aptet dapibus abundantia campester secundum aetatem, sexum, et post mortem intervallum (PMI). Analysis differentialis expressio notitiarum post regressionem statutorum demonstravit >2000 gradus dapibus signanter mutatos [P <0.05, analysis discordantium (ANOVA)] in cohortibus duabus vel pluribus morbis. Deinde analysim botrum praevisum praestiti e servo differentialiter expressis, et P <0.0001 in comparationibus AD/imperium et/vel AD/PD (Figura S2, A, B, Tabula S2C). Hae 165, cum ad pathologiam a moderatione et PD speciminibus valde mutatae clare depingunt casus, confirmans fortes AD-specificas mutationes in toto proteome.
Inde algorithmum vocavimus gene Co-expressione Network Analysis (WGCNA) ad analysin retis perficiendam in tutela cerebri inventa, quae notitias in interdum modulos cum similibus exemplaribus expressis ordinat (11-13). Analysis identificatur 44 modulorum (M) servorum co- expressorum, digestorum et maximorum (M1, n = 1821 servorum) ad minima (M44, n = 34 servo) (Figura 2A et Tabula S2D) ). Ut supra dictum est (13) Calculare expressionem repraesentativam profile vel peculiarem dapibus cuiusque moduli, eamque cum statu morbi et AD pathologiam referunt, id est societatem Morborum Alzheimer Registri (CERAD) et Braak Score (Figura 2B) constituunt. Super, 17 moduli significanter ad AD neuropathologiam pertinentes (P <0.05). Multi horum morborum modulorum actis relatarum etiam in cellulis notarum specierum specialium divites sunt (Figura 2B). Ut supra dictum est (13), genus cellae locupletationis determinatur per analysin moduli overlap et indices genesis specierum cellularum referentia. Haec genera ex notitiis editis deducuntur in neurons solitariis mus, cellulis endothelialibus et glialibus. RNA sequencia (RNA-seq) experimentum (29).
(a) WGCNA cerebri proteome detege. (B) Biweight midcorrelation (BiCor) analysis modularis dapibus (prima pars major dapibus expressionis modularis) cum notis neuropathologicis AD (top), inclusis CERAD (Aβ plaque) et Braak (tau tangles) ustulo. Intensitates affirmativae (rubrae) et negativae (blue) correlationes per tabulam duplicem coloris caloris ostenduntur, et asterisci significationem statisticam indicant (P <0.05). Utere hypergeometrica Piscatoris Testi (FET) (fundo) aestimare typum cellae consociationis utriusque moduli interdum. Intensio colorum rubri significat gradum cellae generis locupletationis, et asteriscus significat statisticam significationem (P <0.05). Utere BH methodo ad corrigendum P valorem ex FET derivatum. (C) GO analysis proteins modularis. Proxime affinibus processibus biologicis exhibetur pro singulis coetus moduli vel moduli relativi. oligo, oligodendrocyte.
Copia quinque astrocyteorum et microglia-modorum divitum (M30, M29, M18, M24, M5), validam cum AD neuropathologiam correlationem positivam ostendit (Figura 2B). Analysis ontologiae hos modulos glial cum incremento, proliferatione et immunitate coniungit (Figura 2C et Tabula S2E). Duo moduli glial additi, M8 et M22, in morbo etiam valde ornati sunt. M8 valde affinis est cum iter theloneo receptori, cascade significans, qui munus praecipuum agit in responsione immune innata (30). Eodem tempore M22 proxime cum modificatione post-translationali coniungitur. M2, quae in oligodendrocytis dives est, validam positivum correlationem cum AD pathologiam et nexum ontologicum cum synthesi nucleoside et DNA replicatione ostendit, cellulam multiplicationem in morbis auctam indicans. Altiore, hae inventiones sustinent elevationem modulorum glialis quam antea in proteoma AD retis observavimus (13, 17). In praesenti repertum est multos modulos glialos AD-relatos in retiaculis ostendere gradus expressionis inferioris in potestate et in casibus PD, quatenus specificationem morbi eorum in AD (Figura S2C elevatur).
Quattuor tantum moduli in retiacula nostra proteome (M1, M3, M10, M32) valde negative connectuntur cum AD pathologiam (P <0.05) (Figura II, B, C). Ambo M1 et M3 in notis neuronalibus divites sunt. M1 cum significationibus synapticis valde affinis est, cum M3 cum functioni mitochondriali propinqua est. Nullum argumentum genus cellae locupletationis M10 et M32. M32 nexum inter M3 et metabolismum cellam refert, dum M10 valde affinis est ad munus incrementum cellulae et microtubulum. Comparatus cum AD, omnes quattuor moduli aucti sunt in potestate et PD, datis illis morbis certis AD mutationes (Figura S2C). Super, hi eventus adiuvant diminutam copiam modulorum neuronticorum divitum, quos ante anno AD (13, 17 observavimus). In summa, analysin retis cerebri proteome quod invenimus produximus AD-modus speciei mutati cum prioribus inventis nostris consistentibus.
AD insignitur scaena asymptomatica (AsymAD), in qua singuli amyloideae accumulationem exhibent sine declinatione cognitiva clinica (5, 31). Hic scaena asymptomatica fenestram criticam repraesentat propter detectionem et interventus primaevas. Antea demonstravimus firmam modularem conservationem AsymAD et AD retis cerebri proteoma per independentiam datam (13, 17). Ut ut retis cerebri in praesenti reperti consentaneum sit cum his praecedentibus inventis, conservationem 44 modulorum enucleavimus in notitia replicata ab 27 DLPFC instituta. Hae consociationes includunt potestatem (n = 10), AsymAD (n = 8) et AD (n = 9) casus. Imperium et AD exempla in analysi cohortis cerebri nostri inventionis (Tabula S1B) comprehensa sunt, cum AsymAD casus singulares tantum in cohorte replicatione essent. Hae AsymAD casus etiam ab Emory Goizueta ADRC ripam cerebri venerunt. Etsi cognitio erat normalia tempore mortis, gradus amyloideae enormiter altae erant (media CERAD, 2.8 ± 0.5) (Tabula S1B).
TMT-MS Analysis harum 27 textuum cerebri in quantitate proteomatum 11,244 consecuta est. Haec finalis comes tantum includit illos servo quantitatis in minimis L% exemplorum. Haec notitia copia replicata 8638 (98.0%) de renis 8817 in analysi cerebri inventis deprehensis et 3000 prope modum mutatis servo inter imperium et cohortes AD (P <0.05, post par tium Tukey pro analysi discordantium) (P. Tabula S2F). Inter haec servo differentialiter expressa, 910 etiam significantes mutationes gradus inter AD et proteomum cerebri casuum dicionis (P <0.05, post ANOVA Tukey paribus t-test). Notatu dignum est hos 910 figuli valde constantes esse in directione mutationis inter proteomes (r = 0.94, P <1.0 10-200) (Figura S3A). Inter dapibus auctos, servo cum constantissime mutationes inter notitias ponit, sunt maxime membra modulorum glial-diti M5 et M18 (MDK, COL25A1, MAPT, NTN1, SMOC1, et GFAP). Inter servo redactos, hae mutationes constantissime fere solum membra moduli M1 (NPTX2, VGF et RPH3A) cum synapsi coniunguntur. Porro mutationes relatas midkini (MDK), CD44 verificavimus, dapibus 1 (SFRP1) et VGF secretas dapibus relatos (Figura S3B). Module praeservationis analysis ostendit circa 80% of dapibus modulorum (34/44) in proteoma cerebri signanter conservatos esse in replicatione data (z-score> 1.96, FDR P correcta <0.05) (Figura S3C). Quattuordecim modulorum horum modulorum specialiter reservati sunt inter duos proteomes (z-score> X, FDR P correxit <1.0 10−23). Altiore, inventio et replicatio summi gradus constantiae in expressione differentiali et compositione modulari inter tutelam cerebri effert reproducibilitatem mutationum in servo cortex frontalis AD. Insuper etiam confirmavit AsymAD morbi et graviores morbi retis cerebri simillimam habere structuram.
Accuratior analysis expressionis differentialis in cerebro replicationis notae positae in lumine ponit significantes gradus dapibus mutationes AsymAD, inter summam 151 signanter mutata servo inter AsymAD et imperium (P <0.05) (Figura S3D). Cum amyloidea onere, APP in cerebro AsymAD et AD congruenter aucta est. MAPT solum signanter in AD mutat, quae cum auctis tangulorum gradibus et notae eius relatio cum declinatione cognitiva (V, 7). Moduli glial-diti (M5 et M18) valde reflectuntur in servo auctis in AsymAD, cum modulus neuron actis M1 maxime repraesentativus servorum decrescorum in AsymAD est. Multi ex his figuli AsymAD in morbis symptomaticis maiores mutationes ostendunt. Inter has notas est SMOC1, interdum glialis M18 pertinens, quae cum tumoribus cerebri et oculorum membrorumque evolutione coniungitur (32). MDK factor incrementi heparin-binding ad cellam incrementi et angiogenesis pertinentia (33), alterum membrum M18. Comparatus cum globo regimine, AsymAD insigniter auctus, maiorem auctum sequitur in AD. E contra, interdum synaptic neuropentraxin 2 (NPTX2) signanter in cerebro AsymAD reducitur. NPTX2 antea cum neurodegeneratione coniungitur et munus agnovit in synapsibus excitatoriis mediantibus (34). Super, hi eventus ostendunt varias mutationes dapibus preclinicalium in AD, quae cum gravitate morbi progredi videntur.
Cum notabilem altitudinem dapibus coverage in inventione cerebri proteome consecuti sumus, conamur plenius eius aliud intelligere cum gradu retis AD transcriptoma. Ideo proteoma cerebri comparavimus invenimus cum modulo quem antea generavimus e mensuratione microarray 18204 generum in AD (n = 308) et (n = 157) fibras DLPFC (13). imbricatis. In summa, XX diversorum RNA modulorum identificantur, quorum plures demonstraverunt locupletationem specierum cellularum specialium, inclusas neuronas, oligodendrocytas, astrocytas, et microglia (Figura 3A). Horum modulorum mutationes in AD multiplex ostenditur in Figura 3B. Congruunt cum praecedenti dapibus-RNA analysi involuti utentes proteome MS proteome profundiori (circiter 3000 proteins) (13), plerique 44 modulorum in retis cerebri proteome invenimus in retis transcriptome In retiaculis notabilis nulla est. Etiam in inventio et replicatio nostrarum 34 dapibus modulorum qui in proteoma cerebri valde retinentur, tantum 14 (~40%) exactum examen Piscatoris transmiserunt (FET) peraeque signanter cum transcripto (Figura 3A) habere comprobaverunt. Compatibile cum DNA damna reparatione (P-M25 et P-M19), interdum translatione (P-M7 et P-M20), RNA ligamen/splicentis (P-M16 et P-M21) et interdum targeting (P-M13 et P- M23) modulis in transcriptome non aliudque. Itaque, licet altior proteome notitia copia in analysi currenti overlap (13), maxima proteoma retis AD in transcripto retis provisa non est.
(A) Hypergeometrica FET locupletationem cellularum specierum notarum in RNA moduli transcripti (top) ac moduli overlaminis inter RNA (x-axis) et interdum (y-axis) modulorum cerebri AD. (fundum) . Intensio colorum rubri indicat gradum locupletationis specierum cellularum in summitate tabulae et intensio modulorum in ima tabula intensio. Asterisci significationem statisticam indicant (P <0.05). B) Gradus relativi inter generum proprium cuiusque moduli transcriptomi et AD status. Modi sinistri maxime negative connectuntur cum AD (hyacintho), et qui a dextris sunt maxime cum AD (rubrum) connectuntur. Log-mutatus BH correctus P valor indicat gradum significationis statisticae cuiusque correlativorum. (C) Significans imbricatis modulorum communibus cellae generis locupletandi. (D) Analysis Correlation plica mutationis log2 intitulatum interdum (x-axis) et RNA (y-axis) in imbricatis moduli. Pearson correlatio coefficiens cum valore P pertinet ostenditur. Micro, microglia; caelestia, astrocytes. CT potestate.
Maxime imbricatis dapibus ac RNA modulorum similes cellulae genus profile locupletandi participant et constantes AD directiones mutare (Figura III, B et C). Aliis verbis, synapsis relata M1 moduli proteome cerebri (PM 1) ad tres modulos homologos RNA neuronales divitum (R-M1, R-M9 et R-M16) provisa sunt, qui in utroque AD. reducta massa. Similiter glial-dives M5 et M18 dapibus moduli moduli cum RNA in astrocytis et microglial notis divites (R-M3, R-M7, et R-M10) implicantur et in morbis multum increscunt. Communes hae notae modulares inter duas notitias ulteriorem speciem cellae amplificationis sustinent et mutationes morborum relatas in proteome cerebri observavimus. Multas tamen notabiles differentias inter RNA et interdum gradus singularum personarum in his modulis communibus observavimus. Correlatio analysis expressionis differentialis proteomicorum et transcriptomicorum moleculorum in his modulorum imbricatis (Figura 3D) inconstantiam hanc effert. Exempli gratia, APP et plures alii cinematographici gliales moduli (NTN1, MDK, COL25A1, ICAM1, SFRP1) notabile incrementum in AD proteome ostendit, sed nulla fere mutatio in transcriptomate AD fuit. Hae mutationes interdum speciales arcte coniungi possunt cum tabellis amyloidibus (23, 35), quatenus proteoma ut fons mutationum pathologicarum, et hae mutationes in transcripto non possunt reddi.
Postquam cerebrum et CSF proteomas independenter resolventes invenimus, analysin comprehensivam duorum datarum analyticorum perduximus ad cognoscendum AD CSF biomarkers ad pathophysiologiam retis cerebri pertinentibus. Primum aliudque duorum proteomorum definire debemus. Quamvis late accipiatur quod CSF mutationes neurochemicae in AD cerebrum reflectit (4), obscurum est accuratus gradus LINO inter cerebrum AD et proteoma CSF. Comparando numerum productorum generum communis in duobus proteomatis nostris deprehensis, invenimus LXX% prope (n = 1936) ex servo, qui in fluido cerebrospinali notati erant, etiam quantitatis in cerebro (Figura 4A). Pleraque ex his servo imbricatis (n = 1721) provisa sunt uni e 44 moduli co- expressionis e notitia cerebri inventionis positae (Figura 4B). Ut expectatur, sex moduli maximae cerebri (M1 ad M6) exhibentur summam quantitatem CSF incisam. Minores autem moduli cerebri (exempli, M15 et M29) sunt, qui ex improviso gradum altiorem consequi possunt, majores quam moduli cerebri duplam suam magnitudinem. Haec nos impellit ad methodum accuratiorem, peraeque peraeque eiectae ad calculandum aliudque inter cerebrum et fluidum cerebrospinum.
(A et B) De servo detecto in inventione cerebri et CSF data ponit aliudque. Plerique ex his servo imbricatis coniunguntur cum uno ex 44 modulis co- expressionis co- expressionis retis cerebri. (C) Inveni aliudque inter proteome cerebrospinal fluidum et proteome retis cerebri. Singulis ordinibus caloris tabulae distinctam analysin hypergeometricam FET aliudque repraesentat. Vertex ordo depingit aliudque (gray/nigrae frondium) inter moduli cerebri et totum proteome CSF. Secunda linea depingit Linicium inter modulorum cerebri et CSF interdum (rubrum obumbratum) signanter ordinatum in AD (P <0.05). Tertius ordo ostendit aliudque inter modulorum cerebri et CSF interdum (hyacinthini) signanter ordinatum esse in AD (P <0.05). Utere BH methodo ad corrigendum P valorem ex FET derivatum. (D) Folia moduli tabulae secundum genus cellae consociationis et GO termini affinis. Hae tabulae summam 271 servo actis cerebri continent, quae expressionem differentialem significantem in proteome CSF habent.
Unius caudati FETs utentes, aestimavimus momentum dapibus overlap inter CSF proteome et singulos modulorum cerebri. Analysis demonstravit summam quattuordecim modulorum cerebri in CSF datae copiae habere peraeque signanter (FDR P <0.05), et moduli additi (M18) cuius aliudque significatio prope est (FDR adaequatum P = 0.06) (Figura 4C. , top row). Nos quoque interest modulorum qui fortiter aliudque cum CSF servo differentialiter expressis. Duas igitur analyses additas FET adhibuimus ad determinare uter (i) dapibus CSF signanter auctus esset in AD et (ii) CSF dapibus signanter diminutus erat in AD (P <0.05, paris t test AD/control) modulorum cerebri cum significativa LINO. inter eos. Ut in mediis et imis ordinibus figurae 4C ostenditur, hae additamenta analyses ostendunt 8 44 modulorum cerebri signanter insidunt cum interdum additis in AD CSF (M12, M1, M2, M18, M5, M44, M33, M38) . ), dum duo tantum moduli (M6 et M15) significantem overlapam cum dapibus reductis in AD CSF ostenderunt. Ut expectatur, omnes 10 moduli in 15 modulorum 15 modulorum altissimi insidunt cum proteome CSF. Ponamus ergo hos 15 modulos altos esse fontes AD cerebri derivatos CSF biomarkers.
Hos 15 modulos imbricatis complicavimus in quinque tabulas dapibus magnas quae in propinquitate in figura WGCNA arboris et earum consociationem cum generibus cellulis et ontologia gene (Figura 4D). Prima tabula continet modulos in notis neuronibus et in synapse actis servo (M1 et M12). Synaptic tabula summam 94 proteins continet, et gradus in CSF proteoma signanter mutaverunt, eumque maximum principium CSF indicum inter quinque tabulas cerebri actis relatum est. Secunda coetus (M6 et M15) arctam coniunctionem cum endothelialibus figmentis et corpore vasculari demonstravit, ut "vulnus sanationis" (M6) et "regulatio responsionis immune humoralis" (M15). M15 etiam valde affinis est metabolismi lipoprotein, qui cum endothelio proxime affinis est (36). Tabula vascularis continet 34 CSF signatores ad cerebrum pertinentes. Tertius coetus modulorum (M2 et M4) comprehendit qui signanter ad oligodendrocytae venalicium et cellularum multiplicationem referuntur. Exempli gratia, termini top-gradus ontologiae M2 comprehendunt "relationem positivam DNA replicationis" et "processuum biosynthesin purinum". Interim illae M4 includunt "differentiationem glial cellae" et " segregationem chromosomatum". Tabula myelinationis continet 49 CSF signatores ad cerebrum pertinentes.
Quartus coetus maxime modulos continet (M30, M29, M18, M24, M5), et omnes fere moduli insigniter in microglia et astrocyte notae locupletes sunt. Similes tabulae myelinationis, quarta tabula etiam modulos continet (M30, M29, et M18) qui cellulae multiplicationi propinqua sunt. Ceteri moduli in hoc coetu valde comparantur ad terminis immunologicis, ut "processus effectus immunis" (M5) et "respondens immunis ordinatio" (M24). Circulus immunis glialis continet 42 CSF signatores ad cerebrum pertinentes. Denique tabula ultima continet 52 signatores cerebri in quattuor modulis (M44, M3, M33, M38), quae omnia in corpore ad industriam repositionis et metabolismi pertinentia sunt. Maxima horum modulorum (M3) cum mitochondria propinqua est et in notis neuronibus specialibus dives est. M38 unum e membris minoribus moduli in hoc metabolomo est et etiam neuronum moderatum proprietatem exhibet.
Altiore, hae quinque tabulae amplitudinem generum cellularum et functionum in AD cortex reflectunt, et summatim 271 insunt notae cerebri affinis CSF (Tabula S2G). Ad valorem horum MS eventuum aestimandum, propinquitas extensionis primordium (PEA), orthogonale anticorpus technologiae fundatum cum multiplicibus facultatibus, summa sensibilitate et specie, reteximus et exempla fluidi cerebrospinalis invenimus subset horum 271 biomarkers (n = 36). Haec 36 scuta mutationem in AD multiplex PEA demonstrant, quae propinqua cum nostris MS fundatis inventis (r = 0.87, P = 5.6 10-12) , quae eventus analysi MS comprehensivi nostri fortiter verificavit (Figura S4 ).
Themata biologica a nostris quinque coetibus, ex synaptic significatu metabolismi energiae, omnia ad pathogenesin AD (1-3). Omnes igitur 15 moduli has tabulas continentes ad pathologiam cerebri proteome quod invenimus (Figura 2B) referuntur. Praecipua est princeps affirmativa pathologica relatio inter nostros gliales modulos et validam negativam pathologicam proportionem inter maximos modulos neuronales (M1 et M3). Analysis differentialis expressio proteome cerebri nostri replicati (Figura S3D) etiam elucidat M5 et M18-deceptae glialis proteins. In AsymAD et symptomatic AD, maxime augentur proteins gliales et synapses M1 relatae. dapibus maxime reducitur. Hae observationes indicant 271 signatores fluidi cerebrospinales in quinque circulos notatos esse in processibus morborum in AD cortex relatis, in iis quae in primis asymptomaticis gradibus occurrunt.
Ut melius analysis mutationem directionis tabulae servo in cerebro et fluido spinali, sequentia ad singulas 15 modulorum imbricatorum pertraximus: (i) copiam moduli in cerebro apposito et (ii) modulo. Differentia interdum in fluido cerebrospinali exprimitur (Figura S5). WGCNA, ut ante dictum est, ad modum moduli abundantiae seu dapibus notae valoris in cerebro determinando (13). Volcano tabula adhibetur ad exprimendam differentiam expressionis servo modulari in fluido cerebrospinali (AD/imperium). Hae figurae ostendunt tres ex quinque tabulis diversas expressiones inclinationes in cerebro et fluido spinali monstrare. Duo moduli tabulae synapsis (M1 et M12) diminutionem in gradu abundantiae in cerebro AD monstrant, sed signanter insidunt cum dapibus auctis in AD CSF (Figura S5A). Neuron actis moduli metabolomi (M3 et M38) similes cerebro et cerebrospinali expressio exemplaria fluidi repugnantia monstraverunt (Figura S5E). Tabula vascularium etiam trends varias expressiones ostendit, quamvis moduli eius (M6 et M15) modice in cerebro AD aucti sint et in morbo CSF (Figura S5B) diminuerentur. Reliquae duae tabulae amplas reticulas gliales continent, quarum proteins in utraque cellula constanter ordinatae sunt (Figura S5, C et D).
Nota quod haec trends non sunt omnibus in his tabellis communes. Exempli gratia, tabula synaptica plures continet proteins quae signanter minuuntur in cerebro AD et CSF (Figura S5A). Inter has fluidi cerebrospinales deorsum ordinati figuli sunt NPTX2 et VGF ipsius M1, et chromogranin B ipsius M12. Sed, non obstante his exceptionibus, plerique nostri figuli synaptic in AD fluidum medullae elevantur. Super, hae analyses peraeque significantes trends in cerebro et cerebrospinali humore in singulis nostris quinque tabulis gradatim distinguere poterant. Hae trends urgent complexum et saepe diversam relationem inter cerebrum et CSF expressionem dapibus in AD.
Dein usi sumus summus throughput MS replicationis analysin (CSF replicatio 1) ad angustandam nostram 271 constitutum biomarki ad scuta promittenda et reproducibilia (Figura 5A). CSF exemplum 1 continet summam 96 exemplorum ab Emory Goizueta ADRC, incluso potestate, AsymAD, et cohortis AD (Tabula S1A). Hae AD casus notae sunt mitis declinationibus cognitivae (medium MoCA, 20.0 ± 3.8), et mutationes in AD biomarkes in fluido cerebrospinali confirmatae (Tabula S1A). Contra CSF analysi quae invenimus, haec replicatio fit utens efficaciore et alto throughput "singularis" MS methodus (sine fractione off-linea), inclusa protocollo simpliciore sample praeparationis quae aufert necessitatem immunodepletionis singulorum exemplorum. . Unius autem "canalis amplificationis" immunis percelli adhibetur ad signum minus copiosae servo amplificandum (37). Etsi totum proteome coverage reducit, haec methodus singularis-iaculatus signanter tempus machinae minuit et numerum exemplorum TMT-intitulatum quae viable enucleari potest (17, 38) auget. In summa, analysis peptides 6,487 notatae sunt, quae ad 1,183 proteomatum 96 in casibus prodiderunt. Ut apud CSF analysis invenimus, illae tantum proteins quantum ad minimum L% exemplorum in calculis subsequentibus comprehensae sunt, et notitia pro effectibus aetatis et generis recesserunt. Inde ad quantitatem finalem 792 proteomorum, 95% quarum etiam notae in CSF datae inventae sunt.
(A) Cerebrum relatum CSF scutorum interdum in cohorte prima replicata CSF et inclusa in tabella ultima (n = 60). (B ad E) Panel biomarker gradus (compositos z-scores) mensuratur in cohortibus replicationibus quattuor CSF. Par t-probationes vel ANOVA cum Tukey post-rectione adhibitae sunt ad statisticam significationem mutationum aestimandas in unaquaque analysi replicata abunde. CT potestate.
Cum in comprobatione nostra 271 scuta cerebri relata CSF per analysin comprehensivam magnopere desideramus, ulteriorem examen huius proteomae replicatae his figentibus circumscribemus. In his 271 servo, 100 in replicatione CSF deprehensi sunt 1. Figura S6A demonstrat differentialem harum 100 notarum imbricatarum inter exempla replicationis et moderationis AD. Histones synaptici et metaboliti in AD maxime augentur, dum vascularium servo plus in morbo decrescunt. Plerique 100 figuli imbricati (n = 70) eandem partem mutationis in duobus notitiis ponit (Figura S6B). Hae 70 notae CSF cerebri convalidatae (Tabulae S2H) late reflectunt trends expressionis panel antehac observatae, id est, descensus ordinatio servo vascularium et up-ordinatio aliarum tabularum omnium. Tantum 10 ex his 70 servo convalidari ostendit mutationes in AD abundantiam quae his trends panel contradicebant. Ut tabellam quam maxime altiorem inclinatio cerebri et fluidi cerebrospini reflectit, generaremus, exclusimus istos 10 servo e tabula usurarum, quae tandem verificavimus (Figura 5A). Ergo tabula nostra ultimam summam LX proteins verificatur in duabus cohortibus independentibus CSF AD diversis specimen praeparationis adhibitis et analysi MS suggestu. Insidiae expressio z-score harum tabularum finalium in exemplari CSF 1 potestate et AD casibus confirmatis trend tabulae quae in cohorte CSF invenimus (Figura 5B).
Inter haec 60 servo, moleculae notae sunt cum AD associandae, ut osteopontina (SPP1), quae cytokino pro-inflammatorio in multis studiis associatus est (39-41), et GAP43, interdum synaptic. quod cum neurodegeneratione clare coniungitur (42). Plenissime verificatur servo notae ad alios morbos neurodegenerativos pertinentes, sicut sclerosis amyotrophici laterales (ALS) superoxide dismutasi 1 (SOD1) et morbus Parkinson affinis desaccharasis (PARK7) affinis. Comprobavimus etiam multos alios titulos, ut SMOC1 et membranam cerebri-dives, affectum interdum 1 (BASP1) significantem, nexus antecedentes neurodegenerationis limitatos habere. Notatu dignum est quod propter humilitatis altioris abundantiam in CSF proteome, difficile nobis est hac methodo detectionis altae throughput singulae detectionis uti certo deprehendere MAPT et quasdam alias servo ad relatas (exempli gratia NEFL et NRGN. ) ( 43, 44).
Nos igitur has 60 tabulae prioritatis figentes in tribus analysibus additas replicate repressimus. In CSF Exemplar 2, una TMT-MS ad resolvendum cohortem independentem 297 ditionis et AD exempla ex Emory Goizueta ADRC usi sumus (17). CSF replicatio 3 comprehendit reanalysin notitiarum promptarum TMT-MS ab 120 potestate et AD aegris a Lausanne, Helvetia (45). Plus quam duae tertiae partes 60 in unaquaque datasent notae prioritatis deprehendimus. Quamvis Helvetica studium diversis suggestis MS et modis quantitatis TMT adhibitis (45, 46), nos fortiter in duabus analysibus iteratis analysibus nostris cinematographicis expressimus (Figura V, C et D, et Tabularum S2, I et J). Ad morbum specificitatem coetus nostri aestimandam usi TMT-MS ad resolvendam datam quartam replicationem (CSF replicationem 4), quae inclusa est non solum potestate (n = 18) et AD (n = 17) casuum, sed etiam PD (. n = 14)), ALS (n = 18) and frontotemporal dementia (FTD) exemplaria (n = 11) (Tabula S1A). Feliciter in cohorte hac tabellae duae fere ex tribus partibus (38 e 60). Hi eventus in luce ad certas mutationes in omnibus quinque tabulatis biomarker (Figura 5E et Tabula S2K). Augmentum in coetus metabolitae fortissimum AD specificitatem ostendit, quem sequitur myelinatio et globus globi. Ad minus, FTD augmentum etiam ostendit inter has tabulas, quae similes potentiae retis mutationes reflectere possunt (17). E contra ALS et PD eandem fere myelinationem, glialem, et metabolomum perfiles ac coetus moderantes demonstraverunt. Super, non obstante differentiae in praeparatione exempli, methodi MS suggestu, et quantitatis TMT methodi, repetitae analyses ostendunt nostram prioris tabulae figmentum habere valde consentaneum AD-specificas mutationes in plusquam 500 unico exemplorum CSF.
AD neurodegenerationem pluribus annis ante accessionem symptomatum cognitivarum divulgatum est, ideo perurget necessitas biomarkers AsymAD (5, 31). Sed magis ac magis argumenta demonstrant biologiam AsymAD longe ab homogenea esse, et complexionem periculorum ac mollitiae commercium perducere ad magnas differentias individuales in progressu morborum subsequentium (47). Etsi casus asymAD cognoscendi adhibita, gradus nuclei CSF biomarki (Aβ1-42, totali tau et p-tau) non probari posse certo praedicere quis ad dementiam proficiat (4, 7), plura significans Fortassis necesse est ut instrumenta biomark holistic includant quae multiplices physiologiae cerebri aspectus ad accurate periculum huius hominum stratificare. Ideo postea tabulam nostram AD-validatam biomarker in AsymAD copiarum CSF exemplarium enucleavimus 1. Hae 31 casus AsymAD ostenderunt nucleum abnormalem biomardae gradus (Aβ1-42/tota tau ELISA ratio, <5.5) et cognitionem perfectam (MoCA, 27.1 significabant. ± 2.2) (Tabula S1A). Praeterea omnes singuli cum AsymAD habent dementationem clinicam de 0, significans nullum esse indicium declinationis in actione cognitiva quotidiana vel functionis.
Primum gradus tabularum convalidatorum in omnibus 96 CSF replicat 1, incluso AsymAD cohorte. Plures tabulas in AsymAD caterva invenimus significantes AD-similes mutationes abundantiam habuisse, tabula vascularium inclinatio deorsum in AsymAD ostendit, cum ceterae tabulae omnia sursum inclinatio ostenderunt (Figura 6A). Omnes igitur tabulae cum ELISA Aβ1-42 et totali graduum (Figura 6B). E contra, relatio inter coetus et score MoCA est relative pauper. Una ex insignioribus ex his analysibus inventis magnae amplitudinis decuriae copiae in cohorte AsymAD. Ut in Figura 6A ostenditur, tabula in AsymAD globi planities plerumque tabulam globi regiminis et coetus AD transgreditur, relative alte variabilitatem ostendens. Ad hanc heterogeneitatem AsymAD ulterius explorandam, scalam Multidimensionalem (MDS) analysin ad 96 CSF replicationem 1 causarum applicavimus. MDS analysis permittit ad visualizandam similitudinem inter casus in certis variabilibus in notitia statuto. Ad hanc botrum analysin, tantum utimur illis figmentis convalidatis tabulis, quae peraeque significant mutationem (P <0.05, AD/control) in CSF inventionis et replicationis 1 proteome (n = 29) (Tabula S2L) aequabilem habent. Haec analysis spatialis inter nostram potestatem et AD casuum manifestam producta est (Figura 6C). E contra, quidam casus AsymAD plane glomerati sunt in globo dicione, alii vero in casibus AD. Ad hanc AsymAD heterogeneitatem ulteriorem explorandam, tabula nostra MDS usi sumus ut duos circulos horum AsymAD casuum definiamus. Prima societas AsymAD comprehendit casus propius ad dicionem (n = 19), dum secundus coetus ab AsymAD casibus cum charactere profano propiore AD (n = 12) notatus est.
(A) Locutio campestris (z-score) catervae CSF biomarker in omnibus 96 exemplis in CSF replicatione cohortis I, inter AsymAD. Analysis discrepantiae cum Tukey post-rectione adhibita est ad aestimandam significationem statisticam decuriae mutationes abundantiae. (B) Analysis Correlation tabulae dapibus abundantiae campi (z-score) cum score MoCA et totali taj gradu in ELISA Aβ1-42 et CSF exemplum 1 exempla. Pearson correlatio coefficiens cum valore P pertinet ostenditur. (C) The MDS of 96 CSF copy 1 case was based on the abundant levels of 29 convalidated panel venalicium, quae signanter mutata sunt in utraque inveniendi et CSF copy 1 data ponit [P <0.05 AD/control (CT)]. Haec analysis AsymAD coetus in imperium (n = 19) et AD (n = 12) subgroups dividere solebat. (D) Volcano insidiarum expressionem differentialem omnium CSF replicationis 1 servo cum plica mutatione log2 (x-axis) relativo ad valorem -log10 statisticum P inter duas AsymAD subgroups. In tabellis biomarkers colorantur. (E) CSF replicatio 1 abundantia campi electionis biomarki differentialiter exprimitur inter subcoetus AsymAD. Tukey post-adaequata analysi discordis adhibita est ad momentum statisticum aestimandum.
Locutionem interdum differentialem inter has potestates et casus ASymAD asymAD (Figura 6D et Tabula S2L) examinavimus. Volcano inde tabula ostendit quattuor signatores tabulas signanter inter duos circulos mutatas esse. Pleraque harum venalicium membra sunt synapse et metabolomi. Nihilominus, SOD1 et myristoylated interdum alanino-dives kinasi C substrati (MARCKS), quae membra myelini et glialis coetus immunes sunt, respective, etiam ad hunc coetum pertinent (Figura VI, D et E). Decuria vascularis etiam duos venalicium signanter contulit qui in coetus AsymAD AD-similiter redacti sunt, inclusis inter dapibus 1 (AEBP1) et familiaris C9. complementum ligandi. Nulla differentia notabilis fuit inter imperium et AD-similis AsymAD subgroups in ELISA AB1-42 (P = 0.38) et p-tau (P = 0.28), sed quidem notabilis differentia in toto gradu tan (P = 0.0031. ) (Fig. S7). Plures notae tabellae sunt quae indicant mutationes inter duas AsymAD subgroups notabiles esse quam summas gradus tantum (exempli gratia YWHAZ, SOD1 et MDH1) (Figura 6E). Super, hi eventus indicant tabulam nostram convalidatam posse biomarkers continere, qui periculum stratificationis aegrorum cum morbo asymptomatico subtypare et potentiale periculum facere potest.
Urget necessitas systematis instrumentorum biomarki ad meliorem modum accommodandi ac varias pathophysiologias post AD oppugnandum. Instrumenta haec exspectantur non solum ad nostram AD diagnosticam compagem mutandam, sed etiam ad adoptionem efficacium, patientium specialium curationum consilia promovenda (1, 2). Ad hunc finem accessus proteomica comprehensiva comprehensiva ad cerebri AD et CSF accessimus ad recognoscendas web-bases CSF biomarkers qui latum amplitudinem reflectunt in pathophysiologiae cerebri fundatae. Nostra analysis produxit quinque tabulas biomark CSF, quae (i) reflectunt synapses, vasa sanguinis, myelin, immunes et dysfunctiones metabolicae; (ii) validam reproducibilitatem in diversis MS suggestis demonstrare; (iii) Monstrare mutationes morborum specialium progressivorum per gradus primos et seros AD. Altiore, hae inventiones gradum pollicentes repraesentant ad progressionem diversorum, certarum instrumentorum ad investigationis et applicationum clinicarum ad investigationis ac telae-orientalium biomarkium.
Proventus nostri praestantem conservatam ordinationem retis AD cerebri proteome demonstrant et eius usum adiuvant sicut ancora evolutionis systematis biomarki fundatae. Nostra analysis ostendit duas independentes TMT-MS notitias, quae AD et AsymAD cerebra continentes modulationem validam habere. Hae inventiones priorem laborem nostrum extendunt, conservationem validorum modulorum plus quam 2,000 fibrarum cerebri ex multiplicibus cohortibus independentium in frontispicio, parietali et cortex temporali (17). Consensus hic retiacula varias morbos relatas mutationes in investigationibus currentibus observatas refert, cum incremento modulorum inflammatorii glial-diti et diminutionis modulorum neuronicorum divitum. Sicut hodiernae investigationis, haec retis magna-scalarum etiam notas notabiles mutationes in AsymAD modulari notat, ostendens varias varias pathophysiologiam preclinicam (17).
Attamen in hac maxime conservativa systematis compage fundata, plus heterogeneitas biologica est subtilior, praesertim inter personas in primis temporibus AD. Nostra tabella biomarker duos subgroups in AsymAD depingere potest, quae significantem expressionem differentialem multiplex CSF venalicium demonstrant. Coetus noster inter has duas subgroups differentias biologicas illustrare potuit, quae in gradu nuclei AD biomarkers non erant conspicuae. Cum globo regimine comparati, Aβ1-42/tota rationes harum AsymAD enormiter humiles erant. Sed tantum gradus toti gradus significanter inter duos AsymAD subgroups fuerunt, dum gradus Aβ1-42 et p-tau respective comparabiles manserunt. Cum princeps CSF tau videtur melior esse praedictor symptomatum cognitivarum quam Aβ1-42 gradus (7), suspicamur duas cohortes AsymAD habere progressionem diversae morborum periculorum. Datae AsymAD angustiae magnitudine exempli et notitia longitudinali defectus, ulterior investigatio requiritur ad has conclusiones confidenter trahere. Nihilominus hi eventus indicant tabulam CSF fundatam posse augere facultatem nostram ut homines efficaciter stratment in stadio asymptomatico morbi.
Super, inventio nostra sustinet munus multiplex functionum biologicarum in pathogenesis AD. Autem, metabolismus energiae dysregulatae factus est thema principale omnium nostrorum quinque tabularum labellarum convalidatorum. Protei metabolici, ut phosphoribosyltransferase hypoxanthine-guaninis 1 (HPRT1) et lactati dehydrogenas A (LDHA), sunt robustissimi biomarki synaptici convalidati, significans incrementum in AD CSF sexum valde reproducibilem. Nostrae venae et tabulae gliales etiam varias notas continent in metabolismi substantiarum oxidativarum. Inventiones hae cum munere praecipuo cohaerent, quod processuum metabolicorum in toto cerebro ludit, non solum ad altam navitatem neuronum postulandam, sed etiam ad altam industriam postulationem astrocytarum et aliarum cellularum glialium (17, 48). Nostrae eventus subsidia increbrescente testimonio mutationes in potentia redox et intermissionis viarum energiae possunt esse nucleus nexus inter plures praecipuos processus quos in pathogenesis AD, inter perturbationes mitochondriales, inflammationes glial-mediatas, et damnum vascularium (49). Praeterea, metabolicae fluidi cerebrospinalis biomarkers magnum numerum differentiali optumarum servo continent inter nostrum imperium et AD-similis AsymAD subgroups, suggerens disruptionem harum vi et meatus redox in praeclinicali stadio morbi criticam esse.
Diversae trends cerebri et fluidi cerebrospinales animadvertimus etiam implicationes biologicas interesting habere. Synapses et metabolomes in neurons divites ostendunt gradus diminutos in cerebro AD, et abundantiam in fluido cerebrospinali auctam. Cum neurons energiae mitochondriae in synapsibus abundat, ut industriam praebeat pluribus significationibus specialioribus (50), exspectatur similitudo locutionis profile horum duorum neuronum circulorum. Amissio neuronum et extrusio cellularum laesarum cerebri et CSF panel trends in morbis posterioribus has explicare possunt, sed non possunt explicare emendationes primae tabulae quas animadvertimus (13). Una explicatio harum inventionum in morbo primo asymptomatico est abnormis putatio synaptic. Nova documenta in mure exempla suadent quod phagocytosis microglia mediata synaptic in AD enormiter excitari potest et ad maturitatem synapsin in cerebro detrimentum ducere (51). Haec materia synaptic abiecta in CSF cumulare potest, quam ob rem in CSF in tabula neurona incrementa conspicimus. Synaptica putatio immune mediata etiam ex parte explicari potest auctum in servo glial quod observamus in cerebro et fluido cerebrospinali per omnem morbum processum. Praeter putationem synapticam, altiore abnormitates in via exocytica, etiam ad diversas cerebri et CSF expressiones notarum neuronales adducere possunt. Aliquot studiorum argumenta exosomes in pathogenesis AD cerebri mutatam esse docuerunt (52). Semita extracellulare etiam in multiplicatione Aβ (53, 54) implicatur. Notatu dignum est suppressionem secretionis exosomalis AD similem pathologiam reducere in exemplaribus mus transgenicis (55).
Eodem tempore, interdum in vascularium panel incrementum in cerebro AD moderatum ostendit, sed signanter decrevit in CSF. Obice sanguinis-cerebri (BBB) distemperantia has inventiones partim explicare potest. Multi inde- postmortem hominum studia naufragii BBB demonstraverunt anno Domini millesimo ducentesimo (56, 57). Haec studia varias actiones abnormes circa hanc stratum cellularum endothelialium arcte obsignatum confirmaverunt, incluso capillares cerebri et perivasculares cumulus sangui- nis servor (57). Haec simplex explicatio potest praebere dapibus vascularibus elevatis in cerebro, sed deperditionem eorundem servo in cerebrospinali fluido plene explicare non potest. Possibile est quod systema nervosum centrale has moleculas active separans ad solvendum problema augentis inflammationis et accentus oxidativae. Deminutio in nonnullis servolis gravissimis CSF in hac tabula, praesertim in lipoprotein constitutionis implicatis, ad inhibitionem graduum noxiorum inflammationis et processum neuroprotectivum reactivum speciei oxygenii refertur. Hoc verum est pro Paroxonase 1 (PON1), lipoprotein ligandi enzyme responsabilis ad minuendos gradus oxidativas accentus in circulatione (58, 59). Alpha-1-microglobulin/bikunin praecursoris (AMBP) est alius insigniter ordinatus titulus coetus vascularis. Praecursor portatoris lipidi bikunin est, qui etiam in inflammatione suppressionis et tutelae neurologicae implicatur (60, 61).
Quamvis variae hypotheses interesting, impossibilitas machinationes morbos biochemicos directe deprehendere est notissima limitatio analysi proteomicae inventionis agitatae. Ideo adhuc investigatio necessaria est ut machinationes post has tabulas biomarkes confidenter definiant. Ut ad evolutionem evolutionis MS analyseos clinicae fundatae moveatur, directio futura etiam requirit usum methodorum quantitatis iaculise magnarum verificationis biomarcae, sicut reactionem selectivam vel parallelam vigilantiam (62). Nuper usi sumus reactionem parallelam vigilantiam (63) ad convalidandum multas mutationes dapibus CSF hic descriptos. Plures scutorum tabulae priores quantitati sunt quam accurate significantes, incluso YWHAZ, ALDOA, SMOC1, quae tabula nostris synapse, metabolismi et tabulae inflammationis respective (63). Independentes Data Acquisitione (DIA) et alia consilia MS-substructio utiles esse possunt ad verificationem scopum. Bud et al. (64) Nuper demonstratum est notabilem Linicium inter AD biomarkers notatum in CSF notitiis inventis nostris appositis et independens DIA-MS notitias positas, quae ex CC fere exemplis CSF tribus cohortibus Europaeis constat. Recentiora haec studia potentialem tabularum nostrarum sustinent ut in certos MS-substructio deprehendatur. Anticorpus traditum et deprehensio aptamer-fundatae magni momenti est ad ulteriorem progressionem clavium AD biomarks. Propter humilitatem copiae CSF, difficilius est has biomarkers deprehendere methodos altas throughput MS. NEFL et NRGN duo talia exempla biomarkers CSF humilitatis abundantiae sunt, quae ad tabulam in analysi nostra comprehensiva proscriptae sunt, sed nullo modo consilio nostro uno MS consilio uti certo deprehendi potest. Nisl strategies in pluribus elementorum elementis, sicut PEA, PEA, orci mutationis harum venalicium promovere potest.
Super, hoc studium singularem proteomicorum accessum praebet ad identitatem et verificationem CSF AD biomarks in diversis systematis fundatis. Optimising has tabulas titulum transversas additas cohortes AD cohortes et MS suggestus probare possunt polliceri se ad periculum stratificationem et curationem progredi. Studia quae gradum longitudinalem harum tabularum per tempus aestimant, etiam critica sunt ut definiant, quae coniunctio venalium maxime periculum primae morbi et mutationes in morborum severitate firmat.
Exceptis 3 exemplis a CSF expressis, omnia exempla CSF in hoc studio adhibita sub auspiciis Emory ADRC collecta sunt vel instituta investigationis propinqua. Quattuor summae Emory CSF exempla in his proteomicis studiis adhibita sunt. Cohors CSF inventa est quae exempla contineant ex viginti regiminis salubribus et aegris XX AD. CSF copy 1 includes samples from 32 controls sanus, 31 AsymAD individual, and 33 AD individus. CSF exemplum 2 continet 147 imperium et 150 AD exempla. Multiplici morbo CSF replicatio 4 cohortis inclusa sunt 18 moderatores, 17 AD, 19 ALS, 13 PD, et exempla 11 FTD. Secundum conventionem ab Emory University Institutionis Review Tabula approbata, omnes Emory studio participes certiores consensus impetraverunt. Secundum MMXIV National Instituti Senescentes Optimi Practice Praeceptiones pro Centra Alzheimer (https://alz.washington.edu/BiospecimenTaskForce.html), liquor cerebrospinalis a punctura lumborum collecta et condita est. Imperium et AsymAD et AD aegris normatum aestimationem cognitivam acceperunt apud Emory Cognitivum Neurologiam Clinic vel Goizueta ADRC. Eorum fluidorum cerebrospinorum exempla ab INNO-BIA AlzBio3 Luminex pro ELISA Aβ1-42 probata, tota tan et p-tau analysis (65). ELISA valores ad diagnosticam subditorum classificationem fulciendam innituntur, AD biomarker criteriis abscissos (66, 67). Basica notitia demographica et diagnostica pro aliis diagnosibus CSF (FTD, ALS, PD) etiam ab Emory ADRC vel investigationis institutionibus affiliatis obtinentur. Causa metadata summarium pro his casibus Emory CSF possunt inveniri in Tabula S1A. Characteres cohortis III Helvetiorum CSF replicationis antea editae sunt (45).
CSF exemplum inveni. Ad augendam altitudinem inventae notitiarum CSF statutorum nostrorum, consumptio immunis altae copiae servorum ante trypsinizationem fiebat. In summa, 130 μl of CSF ab 40 singulis CSF exemplaria et volumen aequale (130 μl) summi Select Top14 Abundantia interdum deperditae Resinae (Thermo Fisher Scientific, A36372) in columna nentris posita (Thermo Fisher Scientific, A89868) apud cubiculum siccus incubare). Postquam per 15 minutas moliebatur, centrifugium specimen in 1000g pro 2 minutes. A 3K fabrica colum ultracentrifugae (Millipore, UFC500396) adhibita est ad specimen effluentum colligendi per centrifugium ad 14,000g pro 30 minutis. Omnia exemplaria exemplaria ab 75 µl cum phosphate salino opponendo diluunt. Concentratio interdum aestimata ab acido bicinchoninico (BCA) methodo secundum protocollum fabricationis (Thermo Fisher Scientificum). Immunodepletum CSF (60 μl) ab omnibus 40 exemplaribus cum lysyl endopeptidase (LysC) et trypsin digestum est. In summa, specimen reductum et alkylatum cum 1.2 µl 0.5 M tris-2(-carboxyethyl)-phosphinum et 3 μl 0.8 M chloroacetamideum ad 90°C per 10 minuta, et tunc sonicatum in balineo aquae per 15 minuta. Specimen cum 193 μl 8 M urea quiddam dilutum est [8 M urea et 100 mM NaHPO4 (pH 8.5)] ad concentratio finalis 6 M ureae. LysC (4.5 μg; Wako) ponitur pro pernoctare digestione in locus temperatus. Sample tunc dilutum ad 1 M urea cum 50 mM ammonium bicarbonate (ABC) (68). Aequalem portionem trypsin (Promega), deinde specimen incubant per 12 horas. Acidi solutionem peptidis digestam ad ultimam intentionem acidi formic 1% (FA) et 0,1% acidum trifluoroaceticum (TFA) (66), et dein cum 50 mg Sep-Pak C18 desilit columna (Aquae) ut supra (25). . Peptida tunc in 1 ml 50% acetonitrili eluctabatur (ACN). Ad quantitatem interdum normae trans batches (25), 100 μl aliquots ex omnibus 40 exemplis CSF compositae ad specimen mixtum generandum, quod tunc in quinque vexillum internum (GIS) (48) exempla divisum est. Omnia singula exemplaria et signa composita ab alto cursu vacuo siccantur (Labconco).
CSF codices exempli. Dayon et collegae immunem deperditionem et digestionem ex CSF exemplarium 3 exemplorum antea descripserunt (45, 46). Reliquae specimina replicata non sunt singulariter immunodepleta. Scaevola haec exempla immota in trypsin de quibus antea (17). Pro unaquaque analysi repetita, 120 µl aliquota peptidis elutae ab unoquoque specimen in unum redactae et in aequalem volumen aliquota divisae sunt ut normae internae globalis TMT-intitulatae adhibeantur (48). Omnia singula exemplaria et signa composita ab alto cursu vacuo siccantur (Labconco). Ad augendum signum dapibus humilitatis abundantiae CSF, iungendo 125 µl ex utroque specimen, exemplum "auctum" paratum est ad singulas analysin replicatas [i. multo maior (37, 69)] in mixto CSF specimen immiscet (17). Sample mixtum tunc immunorematum utens 12 ml Top14 Maximum Selectae Abundantiam interdum remotionem Resinae (Thermo Fisher Scientific, A36372), digestum ut supra dictum est, et in subsequenti multiplicatione TMT inclusa est.
Post tempus: Aug-27-2021