VAChT overexpression increases acetylcholine at the synaptic cleft and accelerates aging of neuromuscular junctions
Notice bibliographique
Résumé
Cholinergic dysfunction occurs during aging and in a variety of diseases, including amyotrophic lateral sclerosis (ALS). However, it remains unknown whether changes in cholinergic transmission contributes to age- and disease-related degeneration of the motor system. Here we investigated the effect of moderately increasing levels of synaptic acetylcholine (ACh) on the neuromuscular junction (NMJ), muscle fibers, and motor neurons during development and aging and in a mouse model for amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Chat-ChR2-EYFP (VAChT Hyp ) mice containing multiple copies of the vesicular acetylcholine transporter (VAChT), mutant superoxide dismutase 1 (SOD1 G93A ), and Chat-IRES-Cre and tdTomato transgenic mice were used in this study. NMJs, muscle fibers, and α-motor neurons’ somata and their axons were examined using a light microscope. Transcripts for select genes in muscles and spinal cords were assessed using real-time quantitative PCR. Motor function tests were carried out using an inverted wire mesh and a rotarod. Electrophysiological recordings were collected to examine miniature endplate potentials (MEPP) in muscles. We show that VAChT is elevated in the spinal cord and at NMJs of VAChT Hyp mice. We also show that the amplitude of MEPPs is significantly higher in VAChT Hyp muscles, indicating that more ACh is loaded into synaptic vesicles and released into the synaptic cleft at NMJs of VAChT Hyp mice compared to control mice. While the development of NMJs was not affected in VAChT Hyp mice, NMJs prematurely acquired age-related structural alterations in adult VAChT Hyp mice. These structural changes at NMJs were accompanied by motor deficits in VAChT Hyp mice. However, cellular features of muscle fibers and levels of molecules with critical functions at the NMJ and in muscle fibers were largely unchanged in VAChT Hyp mice. In the SOD1 G93A mouse model for ALS, increasing synaptic ACh accelerated degeneration of NMJs caused motor deficits and resulted in premature death specifically in male mice. The data presented in this manuscript demonstrate that increasing levels of ACh at the synaptic cleft promote degeneration of adult NMJs, contributing to age- and disease-related motor deficits. We thus propose that maintaining normal cholinergic signaling in muscles will slow degeneration of NMJs and attenuate loss of motor function caused by aging and neuromuscular diseases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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) | 0,000 | 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 | 0,001 |
| 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».