Suppr超能文献

肌萎缩侧索硬化症脊髓神经元显示出不同程度的线粒体 DNA 基因拷贝数减少和增加的线粒体 DNA 基因缺失。

ALS spinal neurons show varied and reduced mtDNA gene copy numbers and increased mtDNA gene deletions.

机构信息

Department of Neurology, University of Virginia, Charlottesville, Virginia, USA.

出版信息

Mol Neurodegener. 2010 May 26;5:21. doi: 10.1186/1750-1326-5-21.

Abstract

BACKGROUND

Spinal cord neurons of ALS patients demonstrate reduced cytochrome oxidase histochemical activity, and ALS spinal cord tissues have increased mitochondrial DNA (mtDNA) point mutations and depleted mtDNA levels. It is presently unknown whether mtDNA abnormalities are present in single human ALS neurons.

RESULTS

Using laser capture microdissection (LCM) we isolated several hundred individual anterior spinal neurons from unfixed, frozen sections of 10 ALS and 7 age-matched CTL cervical spinal cords. DNA from each individual neuron was analyzed with multiplex qPCR for ND2, CO3, and ND4, three mitochondrial DNA genes encoding respiratory proteins. Scatterplots of individual spinal neuron results showed extensive heterogeneity of mtDNA gene levels across 4-5 orders of magnitude that were much more clustered in single Purkinje neurons isolated from CTL cerebella. Plots of ratios of ND4/ND2 and CO3/ND2 showed that many but not all ALS neurons from individuals contained low ratios of these mtDNA genes, implying greater abundances of mtDNA deletions in the major arc. Single CTL cerebellar Purkinje neurons did not contain high levels of apparent mtDNA deletions observed in anterior spinal neurons.

CONCLUSIONS

At the time of ALS subjects' deaths, many but not all surviving anterior neurons in their cervical spinal cords have reduced mtDNA gene levels and increased mtDNA deletion abundances that arise for unclear reasons. If these anterior spinal neuron mtDNA gene deficiencies contribute to bioenergetic impairments, reduced synaptic function and increased risk of degeneration, then introduction into mitochondria and expression of intact mtDNA, now available through use of recently developed recombinant human TFAM, may reverse the course of ALS.

摘要

背景

ALS 患者的脊髓神经元表现出线粒体细胞色素氧化酶组织化学活性降低,而 ALS 脊髓组织中线粒体 DNA(mtDNA)点突变增加,mtDNA 水平降低。目前尚不清楚单个 ALS 神经元是否存在 mtDNA 异常。

结果

我们使用激光捕获显微切割(LCM)技术,从 10 例 ALS 和 7 例年龄匹配的对照(CTL)颈段脊髓的未固定、冷冻切片中分离了数百个单个前角脊髓神经元。对每个神经元的 DNA 进行了多重 qPCR 分析,用于检测编码呼吸蛋白的三个线粒体 DNA 基因 ND2、CO3 和 ND4。单个脊髓神经元结果的散点图显示 mtDNA 基因水平在 4-5 个数量级上存在广泛的异质性,这种异质性在从 CTL 小脑分离的单个浦肯野神经元中更为集中。ND4/ND2 和 CO3/ND2 比值的图表明,个体中许多但不是所有的 ALS 神经元都含有这些 mtDNA 基因的低比值,这意味着在主要弧中存在更多的 mtDNA 缺失。单个 CTL 小脑浦肯野神经元不含有在前角神经元中观察到的明显 mtDNA 缺失的高水平。

结论

在 ALS 患者死亡时,他们颈段脊髓中存活的许多(但不是全部)前角神经元的 mtDNA 基因水平降低,mtDNA 缺失丰度增加,原因尚不清楚。如果这些前角脊髓神经元 mtDNA 基因缺陷导致生物能量损伤、突触功能降低和退化风险增加,那么通过使用最近开发的重组人 TFAM 导入线粒体并表达完整的 mtDNA,可能会逆转 ALS 的病程。

文献AI研究员

20分钟写一篇综述,助力文献阅读效率提升50倍。

立即体验

用中文搜PubMed

大模型驱动的PubMed中文搜索引擎

马上搜索

文档翻译

学术文献翻译模型,支持多种主流文档格式。

立即体验