Morphological remodeling of C. elegans neurons during aging is modified by compromised protein homeostasis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Understanding cellular outcomes, such as neuronal remodeling, that are common to both healthy and diseased aging brains is essential to the development of successful brain aging strategies. Here, we used Caenorhabdits elegans to investigate how the expression of proteotoxic triggers, such as polyglutamine (polyQ)-expanded huntingtin and silencing of proteostasis regulators, such as the ubiquitin–proteasome system (UPS) and protein clearance components, may impact the morphological remodeling of individual neurons as animals age. We examined the effects of disrupted proteostasis on the integrity of neuronal cytoarchitecture by imaging a transgenic C. elegans strain in which touch receptor neurons express the first 57 amino acids of the human huntingtin ( Htt ) gene with expanded polyQs (128Q) and by using neuron-targeted RNA interference in adult wild-type neurons to knockdown genes encoding proteins involved in proteostasis. We found that proteostatic challenges conferred by polyQ-expanded Htt and knockdown of specific genes involved in protein homeostasis can lead to morphological changes that are restricted to specific domains of specific neurons. The age-associated branching of PLM neurons is suppressed by N-ter polyQ-expanded Htt expression, whereas ALM neurons with polyQ-expanded Htt accumulate extended outgrowths and other soma abnormalities. Furthermore, knockdown of genes important for ubiquitin-mediated degradation, lysosomal function, and autophagy modulated these age-related morphological changes in otherwise normal neurons. Our results show that the expression of misfolded proteins in neurodegenerative disease such as Huntington’s disease modifies the morphological remodeling that is normally associated with neuronal aging. Our results also show that morphological remodeling of healthy neurons during aging can be regulated by the UPS and other proteostasis pathways. Collectively, our data highlight a model in which morphological remodeling during neuronal aging is strongly affected by disrupted proteostasis and expression of disease-associated, misfolded proteins such as human polyQ-Htt species.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».