Conserved cell-type specific signature of resilience to Alzheimer’s disease nominates role for excitatory intratelencephalic cortical neurons
Notice bibliographique
Résumé
Summary Alzheimer’s disease (AD), the leading cause of dementia, affects millions of people worldwide. With no disease-modifying medication currently available, the human toll and economic costs are rising rapidly. Under current standards, a patient is diagnosed with AD when both cognitive decline and pathology (amyloid plaques and neurofibrillary tangles) are present. Remarkably, some individuals who have AD pathology remain cognitively normal. Uncovering factors that lead to “cognitive resilience” to AD is a promising path to create new targets for therapies. However, technical challenges discovering novel human resilience factors limit testing, validation, and nomination of novel drugs for AD. In this study, we use single-nucleus transcriptional profiles of postmortem cortex from human individuals with high AD pathology who were either cognitively normal (resilient) or cognitively impaired (susceptible) at time of death, as well as mouse strains that parallel these differences in cognition with high amyloid load. Our cross-species discovery approach highlights a novel role for excitatory layer 4/5 cortical neurons in promoting cognitive resilience to AD, and nominates several resilience genes that include ATP1A1 , GRIA3 , KCNMA1 , and STXBP1 . This putative cell type has been implicated in resilience in previous studies on bulk RNA-seq tissue, but our single-nucleus and cross-species approach identifies particular resilience-associated gene signatures in these cells. These novel resilience candidate genes were tested for replication in orthogonal data sets and confirmed to be correlated with cognitive resilience. Based on these gene signatures, we identified several potential mechanisms of resilience, including regulation of synaptic plasticity, axonal and dendritic development, and neurite vesicle transport along microtubules that are potentially targetable by available therapeutics. Because our discovery of resilience-associated genes in layer 4/5 cortical neurons originates from an integrated human and mouse transcriptomic space from susceptible and resilient individuals, we are positioned to test causality and perform mechanistic, validation, and pre-clinical studies in our human-relevant AD-BXD mouse panel.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 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 ».