Brain-Wide Insulin Resistance, Tau Phosphorylation Changes, and Hippocampal Neprilysin and Amyloid-β Alterations in a Monkey Model of Type 1 Diabetes
Notice bibliographique
Résumé
Epidemiological findings suggest that diabetic individuals are at a greater risk for developing Alzheimer's disease (AD). To examine the mechanisms by which diabetes mellitus (DM) may contribute to AD pathology in humans, we examined brain tissue from streptozotocin-treated type 1 diabetic adult male vervet monkeys receiving twice-daily exogenous insulin injections for 8-20 weeks. We found greater inhibitory phosphorylation of insulin receptor substrate 1 in each brain region examined of the diabetic monkeys when compared with controls, consistent with a pattern of brain insulin resistance that is similar to that reported in the human AD brain. Additionally, a widespread increase in phosphorylated tau was seen, including brain areas vulnerable in AD, as well as relatively spared structures, such as the cerebellum. An increase in active ERK1/2 was also detected, consistent with DM leading to changes in tau-kinase activity broadly within the brain. In contrast to these widespread changes, we found an increase in soluble amyloid-β (Aβ) levels that was restricted to the temporal lobe, with the greatest increase seen in the hippocampus. Consistent with this localized Aβ increase, a hippocampus-restricted decrease in the protein and mRNA for the Aβ-degrading enzyme neprilysin (NEP) was found, whereas various Aβ-clearing and -degrading proteins were unchanged. Thus, we document multiple biochemical changes in the insulin-controlled DM monkey brain that can link DM with the risk of developing AD, including dysregulation of the insulin-signaling pathway, changes in tau phosphorylation, and a decrease in NEP expression in the hippocampus that is coupled with a localized increase in Aβ. SIGNIFICANCE STATEMENT: Given that diabetes mellitus (DM) appears to increase the risk of developing Alzheimer's disease (AD), understanding the mechanisms by which DM promotes AD is important. We report that DM in a nonhuman primate brain leads to changes in the levels or posttranslational processing of proteins central to AD pathobiology, including tau, amyloid-β (Aβ), and the Aβ-degrading protease neprilysin. Additional evidence from this model suggests that alterations in brain insulin signaling occurred that are reminiscent of insulin signaling pathway changes seen in human AD. Thus, in an in vivo model highly relevant to humans, we show multiple alterations in the brain resulting from DM that are mechanistically linked to AD risk.
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Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».