Serotonin Enhances Neurogenesis Biomarkers, Hippocampal Volumes, and Cognitive Functions in Alzheimer’s Disease
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Research on serotonin reveals a lack of consensus regarding its role in brain volume, especially concerning biomarkers linked to neurogenesis and neuroplasticity, such as ciliary neurotrophic factor (CNTF), fibroblast growth factor 4 (FGF-4), bone morphogenetic protein 6 (BMP-6), and matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) in Alzheimer’s disease (AD). This study aimed to investigate the influence of serotonin on brain structure and hippocampal volumes in relation to cognitive functions in AD, as well as its link with biomarkers like CNTF, FGF-4, BMP-6, and MMP-1. Data from the ADNI included 133 AD participants. Cognitive function was assessed using CDR-SB, serotonin levels were measured with the Biocrates AbsoluteIDQ p180 kit and UPLC-MS/MS, and neurotrophic factors and biomarkers were quantified using multiplex targeted proteomics. Voxel-Based Morphometry (VBM) analyzed gray matter volume changes via MRI. Statistical analyses employed Pearson correlation and Bootstrap methods, with p-values < 0.05 or 0.01 considered significant. The analysis revealed a significant positive correlation between serotonin levels and total brain volume (r = 0.179, p = 0.039) and hippocampal volumes (right: r = 0.181, p = 0.037; left: r = 0.217, p = 0.012). Besides, higher serotonin levels were associated with improved cognitive function, evidenced by a negative correlation with CDR-SB scores (r = -0.198, p = 0.023). Furthermore, total brain volume and hippocampal volumes showed significant negative correlations with CDR-SB scores, indicating that greater cognitive impairment was associated with reduced brain volume (total: r = -0.223, p = 0.010; left: r = -0.246, p = 0.004; right: r = -0.308, p < 0.001). Finally, serotonin levels were positively correlated with BMP-6 (r = 0.173, p = 0.047), CNTF (r = 0.216, p = 0.013), FGF-4 (r = 0.176, p = 0.043), and MMP-1 (r = 0.202, p = 0.019), suggesting a link between serotonin and neurogenesis and neuroplasticity. In conclusion, increased serotonin levels are associated with improved cognitive function, increased brain volume, and elevated levels of neurotrophic factors and biomarkers—specifically CNTF, FGF-4, BMP-6, and MMP-1—that are related to neurogenesis and neuroplasticity in AD. Graphical Abstract Serotonin plays a key role in cognitive function, with higher levels linked to increased brain and hippocampal volumes and better cognitive performance, as shown by lower CDR-SB scores (indicating less cognitive impairment). In addition, serotonin is positively associated with neurotrophic factors and biomarkers like ciliary neurotrophic factor (CNTF), fibroblast growth factor 4 (FGF-4), bone morphogenetic protein 6 (BMP-6), and matrix metalloproteinase-1 (MMP-1), which are involved in neurogenesis and neuroplasticity. These findings suggest that elevated serotonin levels contribute to brain health, cognitive function, and the promotion of neural growth and plasticity, particularly in Alzheimer’s disease (AD).
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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 | 0,001 |
| 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 ».