Forståelse av mekanismer for synaptisk degenerering som ligger til grunn for kliniske symptomer hos pasienter med muskelsykdommer (MDs) og nevrologiske lidelser (NDs).

Denne studien vil:<\/p>

1. utføre RNA-sekvensering av postmortem synapser fra prefrontalcortex hos pasienter med schizofreni eller frontotemporal demens og uaffiserte kontroller.\nDataene vil bli kombinert med allerede tilgjengelige RNA-sekvenseringsdata fra etablerte iPSC-kloner fra schizofreni eller atferdsvariant frontotemporal demens-pasienter og uaffiserte kontroller.\nDe postmortem frontotemporal demens-prøvene er allerede karakterisert med hensyn til frontal cortex-patologi i en tidligere studie, og data fra RNA-sekvensering av homogenater er tilgjengelige for sammenligning.\nPrefrontalcortex har blitt implisert som en kjerneberørt region på tvers av MD-er og ND-er, noe som gjør dette til den perfekte regionen for å bestemme felles molekylære drivere for synapsdysfunksjon.\nVeianalyse av RNA-sekvenseringsdatasettet vil bli utført for å identifisere biologiske veier eller individuelle gener som er deregulert i de postmortem prøvene og iPSC-linjene fra hver tilstand.\nTotalt 3 gener som konvergerer mellom de postmortem og iPSC-datasettene vil bli valgt for genredigering.\nHvert gen vil bli CRISPR\/Cas9-reparert i 1 valgt schizofreni-foreldrelinje og 1 valgt frontotemporal demens-foreldrelinje.\nVirkningen av de induserte transkripsjonelle endringene på funksjonelle og synaptiske morfologifenotyper i nevronale kulturer fra hver genredigerte linje vil bli sammenlignet med den respektive foreldrelinjen og med linjer fra 3 friske kontroller.\nEn redning av sykdomsfenotypene forventes slik at den reparerte redigerte linjen viser aktivitet og synaptisk morfologi som kan sammenlignes med de friske kontrolllinjene og distinkt fra den uredigerte foreldrelinjen.\nAlle eksperimenter vil inkludere 3 biologiske replikater, noe som tar det totale antallet analyser til 420.\nStudien vil også fastslå rollen til mikroglia på nevronale underskudd i iPSC-deriverte nevroner fra de 20 tilgjengelige klonene fra pasienter med schizofreni eller atferdsvariant frontotemporal demens ved å sammenligne elektrofysiologisk aktivitet og synapsmorfologi i iPSC-deriverte nevronkulturer alene med de som observeres i iPSC-deriverte nevroner som er dyrket sammen med iPSC-deriverte mikroglia differensiert fra de samme klonene.<\/li>
2. sammenligne den molekylære sammensetningen av postmortem synapser fra prefrontalcortex på tvers av 3 MD-er (major depresjonslidelse, bipolar lidelse og schizofreni) og identifisere differensielt uttrykte proteiner og dysfunksjonelle proteinnettverk gjennom veianalyser.\nFor å fastslå de potensielle effektene av psykiatriske legemidler på synaptiske proteomer, vil studien kvantifisere konsentrasjonene av >200 psykoaktive stoffer og metabolitter i både blod- og cerebellum-prøver fra de samme donorrene og fastslå korrelasjonen med de differensielt uttrykte proteinene.\nMens blodanalyser gir informasjon om stoffer som var tilstede ved dødstidspunktet, tjener toksikologiske data i hjernevev, som akkumulerer stoffer i uker eller til og med måneder etter siste inntak, som en bedre indikator på subjektenes overholdelse av behandlingene.\nGrupper større enn 15 subjekter anbefales for proteomiske studier som denne.\nHvert subjekt ble parret med et kontrollsubjekt, med samsvar i kjønn, alder og postmortem intervall og uten tegn på psykiatriske eller nevrologiske tilstander, i henhold til deres medisinske journaler.<\/li>
3. kvantifisere og sammenligne synapstap i hjerneområder som har vist seg å være assosiert med reduserte volumer i MD- og ND-pasienter postmortem.\nSpesifikt vil studien sammenligne synapstetthet i prefrontalcortex, hippocampus og striatum fra pasienter med major depresjonslidelse, bipolar lidelse, schizofreni, Alzheimers sykdom, frontotemporal demens med alders- og kjønnsmatchede uaffiserte kontroller.<\/li><\/ol>