1 伯尔尼大学社会与预防医学研究所,3012 伯尔尼,瑞士;eva.pedersen@ispm.unibe.ch (ESLP);maria.mallet@ispm.unibe.ch (MCM);yin.lam@ispm.unibe.ch (YTL);myrofora.goutaki@ispm.unibe.ch (MG) 2 伯尔尼大学健康科学研究生院,3012 伯尔尼,瑞士 3 意大利 Ciliare Primaria Sindrome di Kartagener Onlus 协会,70124 巴里,意大利;saradcp@virgilio.it 4 ADCP 协会,42218 Saint-Étienne,法国;icizeau@cegetel.net 5 PCD Support UK,伦敦 MK18 9DX,英国; fiona.copeland@stonac.co.uk 6 Asociación Española de Pacientes con Discinesia Ciliar Primaria, Santo Ángel 30151, 菲律宾; asociaciondcpes@gmail.com 7 PCD 基金会,明尼阿波利斯,明尼苏达州 55420,美国; michelemanion@gmail.com 8 原发性纤毛运动障碍中心,NIHR 生物医学研究中心,南安普敦大学医院 NHS 基金会信托,南安普敦 SO16 6YD,英国; Amanda-lea.harris@uhs.nhs.uk (ALH); jlucas1@soton.ac.uk (JSL) 9 南安普顿大学医学院,临床和实验医学学院,南安普顿 SO17 1BJ,英国 10 费德里科二世大学转化医学科学系,80138 那不勒斯,意大利; santamar@unina.it 11 伯尔尼大学医院儿科系儿科呼吸医学和过敏学科,伯尔尼大学医院,伯尔尼大学,3010 瑞士 * 通讯地址:Claudia.kuehni@ispm.unibe.ch;电话:+41-31-684-35-07 † COVID-PCD 患者咨询小组(按字母顺序):Sara Bellu,意大利 Kartagener Onlus 原发性纤毛诊断协会,意大利;Isabelle Cizeau,法国 ADCP 协会;Fiona Copeland,英国 PCD 支持;Katie Dexter,英国 PCD 支持;Lucy Dixon,英国 PCD 支持;Trini L ó pez Fern á ndez,西班牙原发性纤毛诊断协会Susanne Grieder,Selbsthilfegruppe Primäre Ciliäre Dyskinesie,瑞士; Catherine Kruljac,澳大利亚 PCD 原发性纤毛运动障碍,澳大利亚; Michele Manion,PCD 基金会,美国; Bernhard Rindlisbacher,Selbsthilfegruppe Primäre Ciliäre Dyskinesie,瑞士; Hansruedi Silberschmidt,Verein Kartagener Syndrom und Primäre Ciliäre Dyskinesie,德国。
摘要:视网膜是一种对视觉感知至关重要的中枢神经组织,并且非常容易受到环境损害。下脊椎动物视网膜下部激活内在再生机制,以应对由祖细胞专业人群调节的视网膜损伤。哺乳动物视网膜没有可用于激活再生的祖细胞/干细胞的群体,但包含可以将分化细胞的亚种群重新编程为可以将其重编程为视网膜干细胞的纤毛上皮细胞(CE)细胞。尽管具有再生潜力,但衍生自CE的干细胞表现出有限的重编程能力,可能与固有调节机制的表达有关。血小板激活因子(PAF)是在许多细胞中广泛表达的脂质介体,在干细胞增殖和分化中起重要作用。在哺乳动物发育过程中,PAF受体信号传导对视网膜祖细胞周期调节和神经元分化的重要作用,需要进一步研究。在这项研究中,我们的发现提出了CE细胞中PAF受体信号传导的动态作用,从而影响了干细胞特征和神经圈形成。我们表明,在衍生自PE细胞的视网膜祖细胞/干细胞中,PAF受体和与PAF相关的酶被下调。使用拮抗剂阻断PAFR活性增加了特定祖细胞标记的表达,从而揭示了对视网膜组织发育和维持的潜在影响。
1 Coimbra大学神经科学与细胞生物学中心(CNC),3004-504 Coimbra,葡萄牙2药学学院,Coimbra大学3000-548 Coimbra,葡萄牙3,葡萄牙3研究院,3030-789 COIMBRA,PORTUGIAL 4.科尼布拉大学医学学院牙科研究所,葡萄牙6 Coimbra,葡萄牙6口腔科学创新与研究中心(CIROS),科尼布拉大学医学院,3000-075 Coimbra,Coimbra,Coimbra,Coimbra,葡萄牙7大学诊所ICAR培训中心,儿科医院,医院中心和大学至里约热内弗(CHUC),3000-602 Coimbra,Coimbra,Coimbra 9 Life Sciences,Coimbra University of Coimbra,3000-456 Coimbra,葡萄牙 *通信 *通信:jpeca@cnc.uc.cp.pt(J。) cseabra@cnc.uc.pt(c.m.s.)
Kartagener综合征(KS)是一种罕见的常染色体隐性疾病。 它由纤毛缺陷的现场反相,复发性鼻窦炎和支气管扩张组成。 我们建议KS中的睫状缺陷也会引起胰岛细胞损伤,导致糖尿病。 病例报告:我们的患者是一名42岁的男性,患有下呼吸道感染和高血糖症。 评估时,他被发现患有卡尔塔格纳综合症。 患者在过去的3-4个月中,使用多尿和多次小数在过去的3-4个月中还提供了10公斤的体重减轻。 实验室结果显示HBA1C 9.2%的高血糖症。 他否认了任何糖尿病的家族史。 他的BMI是23.6 kg/m²。 患者用静脉注射抗生素和静脉注射液治疗。 血糖在医院期间用基底核糖胰岛素治疗。 患者康复并用口服抗糖尿病药物和基础胰岛素出院。 患者定期在门诊诊所进行跟进,并且做得很好。 结论:根据我们的假设,糖尿病患者可能会因糖尿病患者而出现糖尿病。 睫状缺陷也可能是导致糖尿病的可能原因。Kartagener综合征(KS)是一种罕见的常染色体隐性疾病。它由纤毛缺陷的现场反相,复发性鼻窦炎和支气管扩张组成。我们建议KS中的睫状缺陷也会引起胰岛细胞损伤,导致糖尿病。病例报告:我们的患者是一名42岁的男性,患有下呼吸道感染和高血糖症。评估时,他被发现患有卡尔塔格纳综合症。患者在过去的3-4个月中,使用多尿和多次小数在过去的3-4个月中还提供了10公斤的体重减轻。实验室结果显示HBA1C 9.2%的高血糖症。他否认了任何糖尿病的家族史。他的BMI是23.6 kg/m²。患者用静脉注射抗生素和静脉注射液治疗。血糖在医院期间用基底核糖胰岛素治疗。患者康复并用口服抗糖尿病药物和基础胰岛素出院。患者定期在门诊诊所进行跟进,并且做得很好。结论:根据我们的假设,糖尿病患者可能会因糖尿病患者而出现糖尿病。睫状缺陷也可能是导致糖尿病的可能原因。
摘要 初级纤毛是细胞附属物,对多种类型的信号传导至关重要。它们存在于大多数细胞类型中,包括整个中枢神经系统的细胞。纤毛优先定位某些 G 蛋白偶联受体 (GPCR),并且对于介导这些受体的信号传导至关重要。这些神经元 GPCR 中有几种已被公认在摄食行为和能量稳态中发挥作用。细胞和模型系统,如秀丽隐杆线虫和衣藻,已将动态 GPCR 纤毛定位以及纤毛长度和形状变化都与信号传导的关键有关。目前尚不清楚哺乳动物纤毛 GPCR 在体内是否使用类似的机制,以及这些过程可能在什么条件下发生。在这里,我们评估了两种神经元纤毛 GPCR,黑色素浓缩激素受体 1 (MCHR1) 和神经肽 Y 受体 2 (NPY2R),作为小鼠脑中的哺乳动物模型纤毛受体。我们检验了以下假设:在与这些 GPCR 功能相关的生理条件下,纤毛会发生动态定位。这两种受体都与摄食行为有关,而 MCHR1 还与睡眠和奖励有关。纤毛的分析采用计算机辅助方法,可实现无偏和高通量分析。我们测量了纤毛频率、长度和受体占有率。我们观察到,在不同条件下,对于一种受体而不是另一种受体,以及在特定大脑区域,纤毛长度、受体占有率和纤毛频率会发生变化。这些数据表明,GPCR 的动态纤毛定位取决于单个受体的特性以及它们表达的细胞。更好地了解纤毛 GPCR 的亚细胞定位动态可以揭示调节摄食等行为的未知分子机制。
纤毛是基于微管的细胞附属物,在许多哺乳动物细胞类型中充当多种信号通路的信号中心。纤毛长度高度保守、严格调节,在不同细胞类型和组织之间有所不同,并且直接影响其信号传导能力。例如,纤毛已被证明会响应纤毛 G 蛋白偶联受体的激活而改变其长度。然而,准确且可重复地测量大量纤毛的长度是一个耗时且劳动密集的过程。当前的方法也容易出错和产生偏差。人工智能 (Ai) 程序可用于克服许多这些挑战,因为它具有允许吸收、操纵和优化大量数据集的能力。在这里,我们证明可以训练 Ai 模块来识别体内和体外样本图像中的纤毛。在使用训练后的 Ai 识别纤毛后,我们能够设计并快速利用应用程序来分析单个样本中数百根纤毛的长度、荧光强度和共定位。这种无偏方法增强了我们在体外比较不同原代神经元样本以及动物体内和动物之间不同脑区样本时的信心和严谨性。此外,该技术可用于在多个样本和治疗组中以高通量方式可靠地分析任何细胞类型和组织的纤毛动力学。最终,随着大多数领域转向更少偏向和更可重复的图像采集和分析方法,基于人工智能的方法可能会成为标准。
摘要:几乎所有的脑细胞都含有原发性纤毛,触角样微管感觉细胞器,它们在其表面上起着至关重要的作用。在神经发育阶段,纤毛对于大脑形成和成熟至关重要。在成人大脑中,纤毛作为接收和传递各种信号并调节细胞间通信的信号枢纽的重要作用。这些独特的作用表明纤毛的功能以及可能在整个人类寿命中发生变化。为了进一步了解纤毛角色的年龄依赖性变化,我们识别并分析了整个人类寿命中纤毛结构和功能成分表达的年龄依赖性模式。,我们从勃雷恩斯潘潘特(Brainspan Atlas)获得了16个大脑区域的纤毛转录组数据,并通过计算回归系数,使用线性回归模型分析了年龄依赖性的表达模式。我们发现,在至少一个大脑区域中,有67%的纤毛转录本与年龄(DEGA)差异表达。年龄依赖性的表达是区域特异性的,在腹外侧前额叶皮层和海马中分别表达的DEGA数量最高和最低。大多数大脑区域的大多数纤毛dega都会随着年龄的增长而表现出上调。编码纤毛基底体成分的转录本构成了大多数纤毛degas,相邻的脑皮质表现出很大的重叠成对的cilia degas。α /β-微管蛋白和SNAP-25表达在与年龄相关的神经发育和神经退行性疾病中的失调。最引人注目的是,特定的α /β -tubulin亚基(TUBA1A,TUBB2A和TUBB2B)和SNAP -25分别在几乎所有大脑区域的年龄范围内分别显示出最高的下调和上调率。我们的结果支持整个生命周期中纤毛结构和功能成分的高动力学在脑回路的正常生理学中的作用。此外,他们提出了纤毛信号传导在与年龄相关的精神病/神经系统疾病的病理生理机制中的关键作用。
摘要:原发性纤毛运动障碍 (PCD) 是一种罕见的遗传性纤毛病,患者的呼吸道纤毛静止或运动障碍。PCD 的临床表现非常不具特异性,因为它包括上呼吸道(耳炎和鼻窦炎)和下呼吸道(新生儿呼吸窘迫、支气管炎、肺炎和支气管扩张)的感染和疾病,始于生命早期。仅凭临床检查无法诊断 PCD,这依赖于几种一致的测试,因为单独使用任何一种都不够敏感或特异。尽管数字高速视频显微镜 (DHSV) 是诊断 PCD 最敏感和特异的测试,但它还不够标准化,因此无法完全放心地将其用作 PCD 的确认诊断测试,或将其纳入诊断算法中。自 2017 年 ERS 提出 PCD 诊断建议以来,为了优化 DHSV 纤毛摆动评估,仍有三个主要问题需要解决:定义准确的灵敏度和特异性的问题,因为没有诊断所有 PCD 病例的金标准方法,处理呼吸道样本的操作程序缺乏标准化,以及测量参数的选择(是否自动操作)。开发新的自动化分析方法很有前景,需要进行全面的临床验证。
纤毛长度是保守的、严格调控的,在不同细胞类型和组织之间有所不同,并且直接影响它们的信号传导能力。例如,纤毛已被证明会响应纤毛 G 蛋白偶联受体的激活而改变其长度。然而,准确且可重复地测量大量纤毛的长度是一个耗时且劳动密集的过程。当前的方法也容易出错和产生偏差。人工智能 (Ai) 程序可用于克服许多这些挑战,因为它具有允许同化、操纵和优化大量数据集的能力。在这里,我们证明可以训练一个 Ai 模块来识别体内和体外样本图像中的纤毛。在使用训练过的 Ai 识别纤毛后,我们能够设计和快速使用应用程序来分析单个样本中数百个纤毛的长度、荧光强度和共定位。这种无偏方法增加了我们在体外比较不同原代神经元制剂样本以及动物体内和动物之间不同大脑区域样本时的信心和严谨性。此外,该技术可用于以高通量方式可靠地分析来自任何细胞类型和组织的纤毛动力学,涵盖多个样本和治疗组。最终,随着大多数领域转向更少偏见和更可重复的图像采集和分析方法,基于人工智能的方法可能会成为标准。