Disruption of cortical cell type composition and function underlies diabetes-associated cognitive decline
Notice bibliographique
Résumé
AIMS/HYPOTHESIS: Type 2 diabetes is associated with increased risk of cognitive decline although the pathogenic basis for this remains obscure. Deciphering diabetes-linked molecular mechanisms in cells of the cerebral cortex could uncover novel therapeutic targets. METHODS: Single-cell transcriptomic sequencing (scRNA-seq) was conducted on the cerebral cortex in a mouse model of type 2 diabetes (db/db mice) and in non-diabetic control mice in order to identify gene expression changes in distinct cell subpopulations and alterations in cell type composition. Immunohistochemistry and metabolic assessment were used to validate the findings from scRNA-seq and to investigate whether these cell-specific dysfunctions impact the neurovascular unit (NVU). Furthermore, the behavioural and cognitive alterations related to these dysfunctions in db/db mice were assessed via Morris water maze and novel object discrimination tests. Finally, results were validated in post-mortem sections and protein isolates from individuals with type 2 diabetes. RESULTS: Compared with non-diabetic control mice, the db/db mice demonstrated disrupted brain function as revealed by losses in episodic and spatial memory and this occurred concomitantly with dysfunctional NVU, neuronal circuitry and cerebral atrophy. scRNA-seq of db/db mouse cerebral cortex revealed cell population changes in neurons, glia and microglia linked to functional regulatory disruption including neuronal maturation and altered metabolism. These changes were validated through immunohistochemistry and protein expression analysis not just in the db/db mouse cerebral cortex but also in post-mortem sections and protein isolates from individuals with type 2 diabetes (74.3 ± 5.5 years) compared with non-diabetic control individuals (87.0 ± 8.5 years). Furthermore, metabolic and synaptic gene disruptions were evident in cortical NVU cell populations and associated with a decrease in vascular density. CONCLUSIONS/INTERPRETATION: Taken together, our data reveal disruption in the cellular and molecular architecture of the cerebral cortex induced by diabetes, which can explain, at least in part, the basis for progressive cognitive decline in individuals with type 2 diabetes. DATA AVAILABILITY: The single-cell sequencing data that supports this study are available at GEO accession GSE217665 ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE217665 ).
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 | 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.
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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 ».