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转反应DNA结合蛋白43 kDa(TDP-43)是肌萎缩侧索硬化症(ALS)和具有TDP-43夹杂物(FTLD-TDP)的额颞叶变性的主要病理特征。除了淀粉样蛋白-β(Aβ)和tau蛋白外,TDP-43还被发现在大多数阿尔茨海默病(AD)患者的边缘区域积累,最近被定义为边缘优势与年龄相关的TDP-43脑病神经病理变化(LATE-NC)。重要的是,这种共同病理学与AD患者的海马更小、认知衰退更严重和更严重的疾病结果有关。
累积的证据表明,TDP-43和p-tau在AD发病过程中表现出病理协同作用,指向一个共同的病理级联。事实上,其他人已经观察到,LATE-NC的症状AD病例,即AD(LATE-NC+),表现出更高的Braak神经纤维缠结(NFT)阶段和增加的p-tau负担,可能是由于影响这两种病理的常见上游因素,如APOE ε4等位基因。
重要的是,TDP-43和p-tau可以在相同的神经元中共同定位,并在AD(LATE-NC+)中进行物理相互作用,无论痴呆症状态如何。最近使用动物模型的研究还观察到,TDP-43能够调节tau聚集,特别是通过加剧它,导致tau病理学和神经毒性增加,然而,目前还不完全清楚TDP-43如何影响p-tau聚集。
由于C-末端区域存在“朰子样”富含甘氨酸的域,TDP-43容易自我模板并扩散到其他大脑区域。这种传播在人类ALS、FTLD-TDP和AD中都有充分的记录。在过度表达模型中注射患者衍生材料已被证明可以诱导病理播种,这构成了研究体内蛋白质聚集的可靠模型。研究表明,人类AD衍生的tau以及FTLD-TDP衍生的TDP-43种子能够在小鼠大脑中播种,分别重现AD和FTLD-TDP大脑中的蛋白病变传播模式。已经做出了相当大的努力来研究TDP-43的体外聚集和播种特性。然而,目前还不清楚哪些机制驱动AD衍生的TDP-43和tau发病机制*。*
2023年9月30日发表在Molecular Neurodegeneration的文章,研究人员通过调查98例人类尸检病例以及使用体内和体外方法,调查了TDP-43病理学对症状AD中tau聚集的影响。在这项研究中,研究人员用不同的方法研究了TDP-43蛋白病对p-tau病理学的影响:在组织学上,在人类死后队列中(n = 98),以及在功能上使用tau生物传感器细胞系和TDP-43A315T转基因小鼠。
研究结果显示,与AD(LATE-NC-)病例和对照组相比,与并发LATE-NC、AD(LATE-NC+)的AD病例增加了前缠结和/或NFT的负担,以及p-tau199的大脑水平增加。TDP-43病理学的负担也与Braak NFT阶段相关。与对照组和AD(LATE-NC-)处理的细胞相比,用AD(LATE-NC+)病例的sarkosyl不溶性、脑源均质物处理的tau生物传感器细胞系表现出加剧的p-tau种子。一直以来,与其他实验组相比,注射AD(LATE-NC+)衍生提取物的TDP-43A315T小鼠也表现出更严重的海马播种,尽管没有观察到TDP-43聚集。
在患有合并LATE-NC的AD病例中,病理tau表达增加
综上所述,本文的发现通过展示其功能协同作用,扩展了TDP-43和tau病理学之间存在关联的现有知识,从而增加了p-tau播种潜力。此外,这项研究强调了导致痴呆症的合并症的相关性,而痴呆症往往是规则而不是例外。本文的结果进一步强调,在临床环境中应区分共病LATE-NC的AD患者,因为这些患者所需的治疗可能与纯AD不同,特别是在针对tau时。因此,这些数据敦促开发在一生中检测TDP-43病理学的生物标志物,以便对患有共同病态LATE-NC的痴呆个体进行适当分层。
原文出处
Tomé, S.O., Tsaka, G., Ronisz, A. et al. TDP-43 pathology is associated with increased tau burdens and seeding. Mol Neurodegeneration 18, 71 (2023). https://doi.org/10.1186/s13024-023-00653-0.
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