Comparative gene regulatory networks modulating <i>APOE</i> expression in microglia and astrocytes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Single-cell technologies have unveiled various transcriptional states in different brain cell types. Transcription factors (TFs) regulate the expression of related gene sets, thereby controlling these diverse expression states. Apolipoprotein E ( APOE ), a pivotal risk-modifying gene in Alzheimer’s disease (AD), is expressed in specific glial transcriptional states associated with AD. However, it is still unknown whether the upstream regulatory programs that modulate its expression are shared across brain cell types or specific to microglia and astrocytes. Methods We used pySCENIC to construct state-specific gene regulatory networks (GRNs) for resting and activated cell states within microglia and astrocytes based on single-nucleus RNA sequencing data from AD patients’ cortices from the Knight ADRC-DIAN cohort. We then identified replicating TF using data from the ROSMAP cohort. We identified sets of genes co-regulated with APOE by clustering the GRN target genes and identifying genes differentially expressed after the virtual knockout of TFs regulating APOE . We performed enrichment analyses on these gene sets and evaluated their overlap with genes found in AD GWAS loci. Results We identified an average of 96 replicating regulators for each microglial and astrocyte cell state. Our analysis identified the CEBP, JUN, FOS, and FOXO TF families as key regulators of microglial APOE expression. The steroid/thyroid hormone receptor families, including the THR TF family, consistently regulated APOE across astrocyte states, while CEBP and JUN TF families were also involved in resting astrocytes. AD GWAS-associated genes ( PGRN , FCGR3A , CTSH , ABCA1 , MARCKS , CTSB , SQSTM1 , TSC22D4 , FCER1G , and HLA genes) are co-regulated with APOE. We also uncovered that APOE-regulating TFs were linked to circadian rhythm ( BHLHE40 , DBP , XBP1 , CREM , SREBF1 , FOXO3 , and NR2F1 ). Conclusions Our findings reveal a novel perspective on the transcriptional regulation of APOE in the human brain. We found a comprehensive and cell-type-specific regulatory landscape for APOE , revealing distinct and shared regulatory mechanisms across microglia and astrocytes, underscoring the complexity of APOE regulation. APOE -co-regulated genes might also affect AD risk. Furthermore, our study uncovers a potential link between circadian rhythm disruption and APOE regulation, shedding new light on the pathogenesis of AD.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».