Restoring cell‐cell communication networks to enhance cognition and reduce inflammation in Alzheimer’s disease
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Alzheimer's disease (AD) is a devastating neurodegenerative disease estimated to affect over 55 million people worldwide. It is characterized by a progressive loss of neurons leading to deterioration of memory and cognitive ability. An innovative strategy has recently emerged to replace lost neurons by converting another type of brain cell, astrocytes, into neurons. This involves injecting a virus carrying specific 'reprogramming' transcription factor genes, driven by the astrocyte GFAP promoter. Preliminary work in our laboratory suggests that this approach successfully improves learning and memory in a rat model of AD by not only increasing the number of new neurons but also reducing neuroinflammation. We hypothesize that these newly formed neurons not only replace lost ones but also communicate with nearby cells to promote protection and repair. METHODS: First, we utilized single-cell RNA-sequencing(scRNA-seq) technology to characterize how AD affects cell-cell communication changes in the hippocampus in human AD patients and a rat model of AD. Next, we injected virus carrying reprogramming transcription factors directly into the hippocampus of AD rats and used scRNA-seq and spatial transcriptomics (Visium platform) to study how these cell-cell communication networks are affected by astrocyte-to-neuron conversion. RESULTS: Compared to controls, the hippocampus in human AD and the AD rat model had significant changes in signaling, such as an increase in neuregulin signaling between neurons, which is known to modulate synaptic plasticity. We found that astrocyte-to-neuron conversion significantly altered cell-cell communication networks in the AD rat hippocampus, including reversing many AD-associated signaling patterns. CONCLUSIONS: Astrocyte-to-neuron conversion reverses several AD-associated signaling pathways, which may be part of the underlying mechanism for its beneficial effects on cognition and neuroinflammation. This work not only elucidates some of the cascading molecular effects of astrocyte-to-neuron conversion but also highlights pathways that can be directly enhanced or inhibited to potentiate protective or regenerative effects.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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) | 0,000 | 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 | 0,000 |
| 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 ».