用超分辨率显微镜测定小鼠脊髓中TAR-DNA结合蛋白43的突触表达
Matthew J Broadhead1,2,3, Ani Ayvazian-Hancock1,2, Katherine Doucet1,2
1School of Psychology and Neuroscience, University of St. Andrews, St. Andrews, United Kingdom.
Frontiers in molecular neuroscience
|September 6, 2023
概括
在大约一半的脊髓突触中发现TDP-43,通常在VGLUT1阳性终端的集群中. 尽管有突触缺陷,但在ALS小鼠模型中没有发现酸化TDP-43的增加.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 肌缩侧面硬化症 (ALS) 涉及运动神经元损失,与TAR-DNA结合蛋白43 (TDP-43) 病理学有关.
- 过酸化的TDP-43 (pTDP-43) 含体是神经退行性疾病的标志,如ALS.
- 在ALS中,突触变化先于运动神经元损失,但TDP-43在特定脊髓突触中的作用尚不清楚.
研究的目的:
- 用先进的显微镜来描述和量化脊髓突触子群中的TDP-43表达.
- 研究TDP-43和pTDP-43在小鼠腰椎脊髓激发性突触中的纳米分布.
- 将ALS小鼠模型 (SOD1G93a) 中的突触TDP-43表达与健康对照进行比较.
主要方法:
- 使用高分辨率和超分辨率显微镜与免疫标记.
- 采用基于阿普坦的TDP-43标签策略,用单分子局部化显微镜 (SMLM) 可视化.
- 专注于小鼠腰椎脊髓侧侧腹角的激发性突触.
主要成果:
- 在大约50%的脊髓突触中,在纳米级集群中观察到TDP-43.
- 突触TDP-43集群在VGLUT1-阳性突触前终端比VGLUT2-关联突触更丰富.
- 在SOD1G93a小鼠和对照小鼠之间,尽管在ALS模型中存在突触结构缺陷,但没有发现亚突触pTDP-43表达的显著差异.
结论:
- 这项研究提供了脊髓中基本TDP-43突触表达的纳米尺度表征.
- TDP-43局部化到特定的突触群体,特别是那些VGLUT1.
- 这些发现为探索TDP-43病理和神经退行性疾病 (如ALS) 中的突触功能障碍之间的关系提供了一个框架.
