การแสดงออกของยีนที่เหมือนตัวรับค่าผ่านทางที่โดดเด่นและการตอบสนองแบบ Glial ในบริเวณสมองที่แตกต่างกันของ Scrapie ธรรมชาติตอนที่ 1
Jun 13, 2024
เชิงนามธรรม:
โรคพรีออนเป็นโรคที่เกิดจากความเสื่อมของระบบประสาทเรื้อรังและเป็นอันตรายถึงชีวิต โดยมีลักษณะเฉพาะคือการสะสมของโปรตีนพรีออนที่จำเพาะต่อโรค (PrPSc) การเปลี่ยนแปลงของสปอนจิฟอร์ม การสูญเสียเส้นประสาท และโรคไกลโอซิส
โรคพรีออนหรือที่รู้จักกันในชื่อโรคเทมเพิลแฟร์ โรคกินขี้ผึ้ง ฯลฯ เป็นโรคติดเชื้อไวรัสเฉียบพลันที่เกิดจากพรีออน โรคนี้ติดต่อโดยการรับประทานอาหารดิบที่มีพรีออนเป็นส่วนใหญ่ เมื่อติดเชื้อพรีออนแล้ว อาจทำให้สมองอักเสบและทำลายระบบประสาท และอาจมีอาการต่างๆ เช่น ปวดศีรษะ อาเจียน และมีไข้
อย่างไรก็ตาม เมื่อเผชิญกับสถานการณ์เช่นนี้ เราไม่สามารถสูญเสียความมั่นใจในความทรงจำของเราได้เนื่องจากมีโรคพรีออน ผู้ติดเชื้อส่วนใหญ่สามารถฟื้นตัวและฟื้นฟูความทรงจำได้หลังการรักษา
แน่นอน จากมุมมองเชิงป้องกัน เราสามารถลองรับประทานอาหารที่ปรุงสุกมากขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการติดเชื้อพรีออนได้ ขณะเดียวกันหากมีอาการใด ๆ ควรไปพบแพทย์โดยเร็วที่สุดเพื่อป้องกันไม่ให้โรคแย่ลง
ในชีวิตประจำวันเราสามารถลองฝึกความจำง่ายๆ เช่น การอ่าน การรวบรวมรายการ การจัดกิจกรรมและข้อมูล ฯลฯ เพื่อปรับปรุงความจำของเรา การฝึกเหล่านี้ใช้เวลาและพลังงานไม่มาก แต่มีความสำคัญมากต่อการรักษาสุขภาพสมองและการทำงานของหน่วยความจำอย่างมีประสิทธิภาพ
กล่าวโดยสรุป เมื่อเผชิญกับโรคต่างๆ เช่น โรคพรีออน เราควรเผชิญมันในแง่บวก แสวงหาการรักษาพยาบาลและมาตรการป้องกันอย่างมืออาชีพ และใส่ใจกับการออกกำลังกายเพื่อความจำทุกวันเพื่อให้แน่ใจว่าสุขภาพกายของเราและการทำงานที่มีประสิทธิภาพ จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมาก เนื่องจาก Cistanche เป็นสมุนไพรจีนโบราณที่มีลักษณะพิเศษมากมาย หนึ่งในนั้นคือการปรับปรุงความจำ ผลของ Cistanche มาจากส่วนผสมออกฤทธิ์หลายชนิดใน Cistanche รวมถึงกรดแทนนิก โพลีแซ็กคาไรด์ ฟลาโวนอยด์ไกลโคไซด์ ฯลฯ ส่วนผสมเหล่านี้สามารถส่งเสริมสุขภาพสมองได้หลายวิธี
คลิกรู้วิธีปรับปรุงการทำงานของสมอง
หลักฐานที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่าการตอบสนองต่อการอักเสบของระบบประสาทเป็นองค์ประกอบสำคัญของโรคพรีออนและมีส่วนทำให้เกิดการเสื่อมของระบบประสาท
Toll-like receptors (TLR) ได้รับการเสนอให้เป็นสื่อกลางสำคัญของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติที่ถูกกระตุ้นในระบบประสาทส่วนกลางในโรคทางระบบประสาทอื่นๆ ของมนุษย์ รวมถึงโรคอัลไซเมอร์ โรคพาร์กินสัน และโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งด้านข้างของกล้ามเนื้อ (amyotrophic lateral sclerosis)
อย่างไรก็ตาม ยังไม่ค่อยมีใครทราบเกี่ยวกับบทบาทของ TLR ในโรคพรีออน และยังไม่มีการศึกษาการมีส่วนร่วมของพวกมันในพยาธิวิทยาทางระบบประสาทของ scrapie ตามธรรมชาติ เราประเมินการแสดงออกของยีนของ TLR ของไข่ในบริเวณสมองที่แตกต่างกันทางกายวิภาคสี่ส่วนในแกะที่ติดเชื้อแบบสแครปีตามธรรมชาติ และประเมินความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ระหว่างการแสดงออกของยีนและลักษณะทางพยาธิวิทยาของโรคพรีออน
เราสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการแสดงออกของ TLR ในแกะที่ติดเชื้อ scrapie ซึ่งสัมพันธ์กับระดับของสปองจิโอซิส การสะสมของ PrPSc และ gliosis ในแต่ละภูมิภาคที่ศึกษา
เป็นที่น่าสังเกตว่า TLR4 เป็นยีนเดียวที่ได้รับการควบคุมในทุกภูมิภาค โดยไม่คำนึงถึงความรุนแรงของพยาธิวิทยาทางระบบประสาท ในฮิบโปเราสังเกตเห็นพยาธิวิทยาทางระบบประสาทที่รุนแรงขึ้นซึ่งสัมพันธ์กับโปรไฟล์การแสดงออกของยีน TLR ที่ไม่ชัดเจน และการมีอยู่ของสัณฐานวิทยาของจุลินทรีย์ที่แปลกประหลาดที่เรียกว่า rodmicroglia ซึ่งอธิบายไว้ที่นี่เป็นครั้งแรกในสมองของแกะที่ติดเชื้อ scrapie
ความสอดคล้องของคุณสมบัติเหล่านี้บ่งบอกถึงการป้องกันระบบประสาทบางส่วนของฮิบโปแคมปัส ในที่สุด การเปรียบเทียบการค้นพบในแกะที่ติดเชื้อตามธรรมชาติกับเมาส์ขนาดใหญ่ (หนู tg338) เผยให้เห็นรูปแบบที่ชัดเจนของการแสดงออกของยีน TLR
คำสำคัญ: พรีออน; ขูด; ตัวรับที่มีลักษณะคล้ายค่าผ่านทาง การอักเสบของระบบประสาท; ไมโครเกลีย; แอสโตรเจนต์
1. บทนำ
โรคสมองจากโรคสปองจิฟอร์มที่ถ่ายทอดได้ (TSEs) หรือโรคพรีออน เป็นกลุ่มความผิดปกติทางระบบประสาทที่ร้ายแรงซึ่งรวมถึงโรค Creutzfeldt–Jakob (CJD) ในมนุษย์ โรคขูดในแกะและแพะ โรคสมองจากโรควัวในวัว (BSE) ในโค และโรคพยาธิเรื้อรังในปากมดลูก ( ซีดับเบิ้ลยูดี)
TSE เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะโดยการเปลี่ยนแปลงของโปรตีนพรีออนที่เข้ารหัสโดยโฮสต์ (PrPC) ให้เป็นไอโซฟอร์มที่ติดเชื้อ PrPSc ซึ่งจะสะสมเป็นพิเศษในระบบประสาทและระบบต่อมน้ำเหลือง (LRS) และปฏิกิริยาการอักเสบของระบบภูมิคุ้มกันในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) [1 ,2]โรคพรีออน เช่น การขูดสามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติโดยการสัมผัสกับ PrPSc ทางปาก
หลังจากข้ามสิ่งกีดขวางในลำไส้และอยู่ระหว่างการจำลองเบื้องต้นในเนื้อเยื่อน้ำเหลือง PrPSc จะไปถึงระบบประสาทส่วนกลางผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการบุกรุกของระบบประสาท การติดเชื้อแพร่กระจายจากบริเวณในระบบทางเดินอาหารผ่านทางเส้นประสาทเวกัสและเส้นประสาทสแปลชนิกไปยังก้านสมองและไขสันหลังตามลำดับ [3,4]
เมื่อไปถึงระบบประสาทส่วนกลาง PrPSc จะแพร่กระจายจากบริเวณหางของกระดูกส่วนหาง เช่น ผ่านก้านสมองส่วนเหนือไปยังสมองน้อย ไดเอนเซฟาลอน และเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า [5] การสะสมแบบเหมารวมทางกายวิภาคของ PrPSc แสดงให้เห็นว่าการแพร่กระจายของมันถูกสื่อกลางโดยการเชื่อมต่อของเส้นประสาทและ / หรือช่องโหว่ที่เลือกสรรของพื้นที่สมองที่แตกต่างกัน
ปัจจัยเจ้าบ้าน เช่น จีโนไทป์ PrPSc สายพันธุ์ และอายุที่ติดเชื้อ มีส่วนทำให้เกิดขนาดของการสะสมของ PrPSc และการแพร่กระจายของรอยโรคสปองจิฟอร์ม
อย่างไรก็ตาม พื้นฐานระดับโมเลกุลของการโต้ตอบระหว่างโฮสต์กับพรีออนที่กำหนดการกำหนดเป้าหมายแบบเลือกของ PrPSc ไปยังบริเวณสมองที่เฉพาะเจาะจงยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด และถือว่าเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่น่าสนใจที่สุดของปรากฏการณ์ความเครียดพรีออน
เดิมทีสันนิษฐานว่าระบบภูมิคุ้มกันไม่ตอบสนองต่อ PrPSc เนื่องจากความทนทานตามธรรมชาติ แต่การศึกษาตามเวลาเผยให้เห็นการกระตุ้นและการแพร่กระจายของ microglia และ astrocytes อย่างรวดเร็วก่อนที่จะเริ่มมีอาการทางคลินิกและความเสื่อมของเส้นประสาท [6-8]
การกระตุ้นและการแพร่กระจายของ microglia และ astrocytes ในระยะเริ่มแรกนี้ดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญในการเกิดโรคของความผิดปกติของพรีออน แม้ว่ากลไกระดับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นและบทบาทที่แม่นยำของทั้ง astrocytes และ astrocytes ที่มีปฏิกิริยาในการเกิดโรคยังไม่ชัดเจน [9,10]
ยิ่งไปกว่านั้น เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าการกระจายและฟีโนไทป์ของ microglialand astroglial นั้นแตกต่างกันไปตามบริเวณของสมองและสปีชีส์ [11–14] ซึ่งแสดงถึงลักษณะเฉพาะที่แท้จริงของแต่ละภูมิภาคที่มีอิทธิพลต่อความอ่อนแอต่อการเสื่อมของระบบประสาท [10,15,16]
ปรากฏการณ์นี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในระยะพรีคลินิก ซึ่งเป็นช่วงที่ทั้ง microglia และ astroglia ตอบสนองต่อการติดเชื้อพรีออนในลักษณะเฉพาะของภูมิภาค
อย่างไรก็ตาม เมื่อโรคดำเนินไป การตอบสนองต่อการอักเสบของระบบประสาทที่พบบ่อยมากขึ้นจะเริ่มมีอำนาจเหนือกว่า ซึ่งทำให้ลักษณะเฉพาะของภูมิภาคส่วนใหญ่เจือจางลง [17,18] ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการรายงานบทบาทของ Toll-like receptors (TLRs) ในการเกิดปฏิกิริยาทางจุลชีพและปฏิกิริยาทางดาราศาสตร์ ในความผิดปกติของระบบประสาทหลายอย่าง โดยเน้นย้ำถึงอิทธิพลของพวกเขาต่อการลุกลามของโรคเหล่านี้ [19–21]
อย่างไรก็ตามข้อมูลเกี่ยวกับบทบาทของโรค TLRsin prion ยังมีน้อย มีการอธิบายบทบาทการป้องกันบางส่วนของ TLRs ในพยาธิวิทยาของพรีออน มีรายงานว่าการสูญเสีย TLR2 [22] และ TLR4 [23] ช่วยเร่งการเกิดโรคของพรีออน ในขณะที่การกระตุ้น TLR9 จะทำให้การลุกลามของโรคช้าลงในโมเดลเมาส์ [24,25]
จนถึงปัจจุบัน การศึกษา TLR ส่วนใหญ่ในโรคพรีออนได้ดำเนินการ ในหลอดทดลอง หรือใช้แบบจำลองเมาส์ [8,22,26–29] และบทบาทของพวกมันในสัตว์และมนุษย์ที่ติดเชื้อตามธรรมชาติยังคงไม่แน่นอน ตามความรู้ของเรา มีการศึกษาชิ้นหนึ่งดำเนินการในลูกแกะแรกเกิดที่ฉีดเชื้อด้วย scrapie (เช่น ใช้โฮสต์ตามธรรมชาติแต่ไม่ติดเชื้อตามธรรมชาติ) และรายงานว่ามีการแสดงออกมากเกินไปของ TLR2 และ TLR4 ในเลือดในระยะของโรคทางคลินิก [30]
การศึกษาสองชิ้นได้รายงานการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีน TLR ในมนุษย์ที่มี CJD (sCJD) ประปราย [31,32] ความผิดปกติของยีนที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันรวมถึงการแสดงออกมากเกินไปของ TLR4 และ TLR7 mRNA ในสมองน้อยและเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าของผู้ป่วย sCJD MM1 และของ TLR7 ในสมองน้อยของผู้ป่วย sCJD VV2
นอกจากนี้ Areskeviciuteet al. [32] รวม TLR4 ไว้ในหน่วยงานกำกับดูแลต้นน้ำ 40 อันดับแรกที่คาดการณ์ว่าจะแสดงการแสดงออกที่แตกต่างกันใน sCJD เทียบกับตัวอย่างสมองควบคุม เราตรวจสอบว่าการติดเชื้อ scrapie ตามธรรมชาติมีอิทธิพลต่อระดับการถอดรหัสของ ovineTLRs และไซโตไคน์บางส่วนในบริเวณสมองสี่บริเวณที่มีระดับความไวต่อพรีออนต่างกันอย่างไร โดยพิจารณาจาก ผลลัพธ์ก่อนหน้า [18]
การวิเคราะห์ PCR เชิงปริมาณ (qPCR) เปิดเผยการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนในกลุ่มที่ติดเชื้อจากสแครปี เทียบกับกลุ่มควบคุมและการตอบสนองที่ขึ้นกับบริเวณสมอง
สิ่งที่น่าสนใจคือฮิบโปแสดงให้เห็นโปรไฟล์รอยโรคที่โดดเด่นที่สุด ด้วยสัณฐานวิทยาของไมโครเกลียที่เกิดปฏิกิริยาเฉพาะและรูปแบบการถอดรหัส TLR เมื่อพิจารณาถึงความขาดแคลนข้อมูลการทดลองเกี่ยวกับการแสดงออกของยีน TLR ในหนูที่แสดงออกมากเกินไปในแกะ PrP เราจึงทำการทดลองโดยใช้หนู tg338 ที่ฉีดวัคซีนในสมองด้วยสคราปี
ผลลัพธ์ของเราเผยให้เห็นความคล้ายคลึงบางประการกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ใช้หนูชนิดป่า แต่มีความแตกต่างที่สำคัญเกี่ยวกับการค้นพบในสแครปีตามธรรมชาติ
2. ผลลัพธ์
2.1. Scrapie Neuropathology ของแกะที่ติดเชื้อตามธรรมชาติ
ก่อนอื่นเรายืนยันพยาธิวิทยาของระบบประสาทในแกะที่ติดเชื้อตามธรรมชาติที่รวมอยู่ในการศึกษานี้ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้า [33–36] ตรวจสอบ Spongiosis, การสะสม PrPSc และ reactiveglia ในสี่ส่วนของสมองแกะที่ติดเชื้อและควบคุม: ไขกระดูก (Mo), ฐานดอก (Th), ฮิบโปแคมปัส (Hc) และเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า (Fc)
สัตว์ที่ติดเชื้อตามธรรมชาติทั้งหมดอยู่ในระยะทางคลินิกของโรค อย่างไรก็ตาม สถานะทางคลินิก ขึ้นอยู่กับความถี่และความรุนแรงของอาการทางคลินิก แตกต่างกันไปในแกะ ตั้งแต่ระยะเริ่มแรกจนถึงระยะทางคลินิกขั้นสูง (ตารางที่ 1)
รูปที่ 1 แสดงภาพถ่ายไมโครที่เป็นตัวแทนสำหรับการประเมินภาวะสุญญากาศและการคงสภาพภูมิคุ้มกันสำหรับ PrPSc, GFAP และ Iba1 ที่ถ่ายในแต่ละบริเวณที่เลือกในสัตว์ที่ติดเชื้อและกลุ่มควบคุม
ตามที่คาดไว้ ไม่พบหลักฐานของการระเหยหรือการสะสมของ PrPSc ในส่วนของเนื้อเยื่อจากแกะควบคุม ในทางกลับกัน ในแกะที่ติดเชื้อแบบสแครปี พื้นที่ประสาทกายวิภาคทั้งหมดแสดงให้เห็นสปองจิโอซิส การสะสมของ PrPSc และปฏิกิริยา glia (p < 0.05)
ความรุนแรงของการระเหย การสะสมของ PrPSc และ gliosis ลดลงจากไขกระดูกไปจนถึงเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า ที่น่าสนใจแม้จะอยู่ใกล้ฐานดอกและฮิปโปแคมปัส แต่ก็ยังพบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในคะแนนของเครื่องหมายทางพยาธิวิทยาทั้งหมด
ระดับสูงสุดของการเกิดสปองจิโอซิสพบได้ในไขกระดูก oblongata และ thethalamus ตรงกันข้ามกับ vacuolation ที่กระจัดกระจายมากที่พบในฮิบโปแคมปัสและเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า
ภาวะแวคิวโอเลชั่นในเซลล์ประสาทมีมากในนิวเคลียสของไขกระดูก ดังที่แสดงในนิวเคลียสของมอเตอร์ด้านหลังของเส้นประสาทวากัส ในขณะที่นิวโรพิล สปองจิโอซิสมีมากกว่าในทาลามัสและเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า (รูปที่ 1A) มีแวคิวโอลน้อยมากที่พบในนิวโรพิลของฮิบโปแคมปัส
รูปที่ 1 ตัวแทนพยาธิวิทยาทางระบบประสาทและการประเมินทางอิมมูโนฮิสโตเคมีของสปองจิโอซิส, PrPScdeposition, ไมโครไกลลิโอซิส และแอสโทรลิโอซิสในระบบประสาทส่วนกลางของแกะควบคุมและแกะที่ติดเชื้อ scrapie ในธีมเมดัลลา ออบลองกาตา (Mo), ฐานดอก (Th), ฮิบโปแคมปัส (Hc) และเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า (Fc) .
กราฟแสดงค่าการประเมินแบบกึ่งปริมาณสำหรับแต่ละพารามิเตอร์ที่วิเคราะห์ ( A ) การย้อมสี Hematoxylin – eosin แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของ spongiosis ในระบบประสาทส่วนกลางจากแกะที่ติดเชื้อ scrapie และไม่มี spongiosis ที่ควบคุมแกะได้ ( B ) การตรวจหา PrPSc ด้วยแอนติบอดี L42 ในบริเวณสมองแกะที่ติดเชื้อ scrapie
ตรวจพบ Noimmunolabelling ในกลุ่มควบคุม (C) โมเลกุลอะแดปเตอร์จับแคลเซียมที่แตกตัวเป็นไอออน-1(Iba1) การสร้างภูมิคุ้มกันแสดงปฏิกิริยาทางจุลชีพที่เพิ่มขึ้นในแกะที่ติดเชื้อแบบสแครปีเทียบกับแกะกลุ่มควบคุม
( D ) การสร้างภูมิคุ้มกันด้วยโปรตีนกรด Glial fibrillary (GFAP) แสดงแกะที่ติดเชื้อ astrogliosisin scrapie ที่มีปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับแกะควบคุม ( E ) การเปรียบเทียบทางสถิติของ spongiosis, PrPScdeposition, Iba1 และ GFAP ความเข้มระหว่างบริเวณสมอง
คะแนนมีตั้งแต่ 0 (ลบ) ถึง 5 (ความเข้มข้นสูงสุด) ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญใน spongiosis, PrPSc, Iba1 และ GFAP ถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบของนักเรียนหรือการทดสอบ Mann – Whitney U สำหรับข้อมูลที่กระจายแบบปกติและไม่ปกติตามลำดับ
ความแตกต่างทางสถิติระหว่างพื้นที่สมองถูกกำหนดโดยใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (ANOVA) หรือการทดสอบ Kruskal – Wallis สำหรับข้อมูลที่กระจายแบบปกติและไม่ปกติตามลำดับ * p < 0.05, ** p < 0.01 สเกลบาร์=200 µm
แกะที่ติดเชื้อ scrapie ทั้งหมดแสดงการสะสม PrPSc อย่างกว้างขวางในภูมิภาค CNS ทั้งสี่ที่วิเคราะห์ ยกเว้นแกะสามตัวที่แสดงอาการทางคลินิกเริ่มแรกและเป็นลบ PrPSc โดยอิมมูโนฮิสโตเคมี (IHC) และการค้นพบ Western blot (WB) ในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า (ตารางที่ 1)
ความเข้มของการสร้างภูมิคุ้มกันด้วย PrPSc เผยให้เห็นหางของ rostraldecrease ซึ่งคล้ายกับที่สังเกตได้จาก spongiosis โดยมีความเข้มข้นสูงสุดในไขกระดูกและฐานดอก ทั้งสองภูมิภาคที่มีระดับ vacuolation มากที่สุด และความเข้มต่ำลงในฮิบโปแคมปัสและเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า (รูปที่ 1B)
ในฮิบโปแคมปัส PrPScimmunostaining แสดงการกระจายโฟกัสและไม่สม่ำเสมอ ตรงกันข้ามกับรูปแบบ punctate ที่กระจัดกระจายเป็นเนื้อเดียวกันซึ่งสังเกตได้ในส่วนเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า
เราสังเกตรูปแบบทางสัณฐานวิทยาที่สำคัญสี่รูปแบบของการสะสม PrPSc ดังที่อธิบายไว้ก่อนหน้า [36]: รูปแบบภายในเซลล์สองแบบซึ่งรวมถึง intraneuronal และ intraglial (รวมถึงการสะสมใน astrocytic และ intramicroglial) และการสะสมของเยื่อหุ้มเซลล์ / ภายนอกเซลล์สองรูปแบบ ซึ่งรวมถึงเซลล์ที่สัมพันธ์กับเซลล์ประสาทและ glial การสะสมที่เกี่ยวข้อง (รูปที่ S1)
รูปแบบที่เกี่ยวข้องกับ intraneuronal และ neuropil มีชัยเหนือพื้นที่สมองทั้งหมด เป็นที่น่าสังเกตว่ารูปแบบของแกะและเกลียลดลงอย่างมากหรือหายไปในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าและฮิบโปแคมปัสเมื่อเปรียบเทียบกับไขกระดูก oblongata และฐานดอก ควบคู่ไปกับ IHC เราได้วิเคราะห์การมีอยู่ของพรีออนที่ต้านทานโปรตีเอส (PrPres) โดย WB
ตัวอย่างสมองจากแกะที่ติดเชื้อจากสแครปีแสดงรูปแบบ PrPres แบบสามแถบสีคลาสสิกที่เกี่ยวข้องกับสแครปีแบบคลาสสิก โดยมีมวลโมเลกุลของชิ้นส่วนที่ไม่ใช่ไกลโคซิเลตประมาณ 19 kDa (รูปที่ 2)
แม้จะมีความแปรปรวนในระดับหนึ่ง แต่สัญญาณ PrPres ก็เพิ่มขึ้นตามความรุนแรงของอาการทางคลินิกในทุกภูมิภาคของสมอง และมีมากขึ้นในบริเวณสมองส่วนหาง
WB สำหรับ PrPres มีผลบวกในไขกระดูก oblongata และฐานดอกในแกะที่ติดเชื้อ scrapie ทั้งหมด ในทางตรงกันข้าม ตัวอย่างฮิปโปแคมปัสและเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าไม่เป็นผลบวกต่อ PrPres ในสัตว์ที่ติดเชื้อทุกตัว
แม้ว่า IHC จะให้ผลบวกต่อ PrPres ในฮิบโปแคมปัสของแกะที่ติดเชื้อทั้งหมด แต่ 4/13 มีผลลบโดย WB ในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า แกะ 3/13 ตัวมี PrPres-negative โดย IHC และ 4/13 มี PrPres-negative โดย WB
นอกเหนือจากการระเหยและการสะสมของ PrPSc แล้ว การกระตุ้นการทำงานของเซลล์ glial ได้รับการบันทึกไว้อย่างกว้างขวางว่าเป็นเหตุการณ์เริ่มแรกในการเกิดโรคของโรคที่เกิดจากโปรตีนที่ผิดพลาด
เพื่อระบุลักษณะของ glia ที่มีปฏิกิริยา พื้นที่สมองทั้งหมดจะต้องได้รับ IHC โดยใช้สารต่อต้าน GFAPantibodies เพื่อตรวจหาแอสโตรไซต์ และแอนติบอดีต่อต้าน Iba1 เพื่อตรวจหา microglia
การสร้างภูมิคุ้มกันด้วย Iba1 ซึ่งตรวจจับทั้งพักผ่อนและเปิดใช้งาน microglia [37] เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในทุกส่วนของสมองในแกะที่ติดเชื้อ scrapie เทียบกับแกะควบคุม และเผยให้เห็นความแตกต่างที่ชัดเจนในลักษณะทางสัณฐานวิทยาของ microglial ในบริเวณสมองในสัตว์ที่ติดเชื้อ (รูปที่ 1C)
สถานะการกระตุ้นของเซลล์ไมโครเกลียถูกกำหนดโดยสัณฐานวิทยาหลักสามประการ: แบบแยกส่วน, การเจริญเติบโตมากเกินไป และอะมีบอยด์ [38,39] เซลล์จุลินทรีย์ในสถานะ "เฝ้าระวัง" หรือค่อนข้างไม่ใช้งานมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาแบบแยกส่วน โดยมีลักษณะเป็นเซลล์ขนาดเล็กที่มีกระบวนการที่ดีหลายอย่าง ดังที่พบในสัตว์ควบคุมของเรา
สถานะที่ออกฤทธิ์มีลักษณะเฉพาะด้วยสัณฐานวิทยาของอะมีบอยด์ ซึ่งโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับสถานะฟาโกไซติก [38] และประกอบด้วยตัวเซลล์ทรงกลมที่ไม่แยกส่วน สัณฐานวิทยาของภาวะ Hypertrophic มีลักษณะเฉพาะคือ microglia ที่มีตัวเซลล์ขนาดใหญ่ขึ้นและมีกระบวนการที่สั้นและหนากว่า และสัมพันธ์กับการผลิตและการปลดปล่อยสารไกล่เกลี่ยการอักเสบ [40,41]
สัณฐานวิทยาของอะมีบอยด์มีมากที่สุดในไขกระดูก oblongata ของแกะที่ติดเชื้อ scrapie ในฐานดอก พบลักษณะทางสัณฐานวิทยาของอะมีบอยด์แต่ไม่ได้เหนือกว่า: กระบวนการขนาดใหญ่และบางที่หลากหลายผสมผสานกับกระบวนการที่เบาบางและหนาซึ่งเกิดจากตัวเซลล์ที่ยาวขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับ microglia ที่มีการเจริญเติบโตมากเกินไป
สัณฐานวิทยาของ microglia ที่เจริญก้าวหน้าในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าและฮิบโปแคมปัสแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากของไขกระดูก oblongata และฐานดอก ในทั้งสองภูมิภาค Hypertrophiedmicroglia มีอิทธิพลเหนือกว่าและ ameboid microglia หายไปในทางปฏิบัติ
น่าสังเกตที่บริเวณ Cornu Ammonis 3 (CA3) ของฮิปโปแคมปัสแสดงให้เห็นความแตกต่างมากที่สุดระหว่างสัณฐานวิทยาของ microglia โดยแสดงรูปแบบของ microglial ที่เรียกว่า microglia แบบแท่ง ซึ่งไม่พบในบริเวณสมองอื่นๆ
ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนเหล่านี้ที่สังเกตได้ในการประเมินฮิบโปแคมปัสทำให้เราทำการตรวจสอบโดยละเอียดของฟิลด์ย่อย CA1, 3, 4 และชั้น lacunose-molecular (SLM)
รูปที่ 2 การตรวจหา Western blot ของ PrPres ใน CNS ของแกะควบคุมและแกะที่ติดเชื้อจากสแครปีตามธรรมชาติ ปริมาณโปรตีนที่เท่ากันถูกโหลดเพื่อการเปรียบเทียบที่เพียงพอ และรันอิมมูโนบล็อตโดยใช้โมโนโคลนอลแอนติบอดี SHA31 สำหรับการวิเคราะห์ตัวอย่างจาก (A) ไขกระดูก oblongata (B ) ฐานดอก (C) ฮิบโปแคมปัส และ (D) เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าจากแกะที่ติดเชื้อแบบสแครปี โดยมีอาการทางคลินิกเริ่มแรก (ตัวอย่างที่ 1–5) และมีอาการทางคลินิกขั้นสูง (ตัวอย่างที่ 6–13) บรรทัดที่ 14 แสดงกลุ่มควบคุมเชิงลบ และบรรทัดที่ 15 ตัวอย่างของสมองแกะที่ไม่ติดเชื้อที่ทำให้เกิดเนื้อเดียวกันซึ่งไม่ได้รับการย่อยด้วย pK
การสร้างภูมิคุ้มกันด้วย GFAP เผยให้เห็นภาวะแอสโตรลิโอซิสที่ทำเครื่องหมายไว้ในแกะที่ติดเชื้อแบบสแครปีกับแกะควบคุม (รูปที่ 1D) ในทางสัณฐานวิทยา แอสโตรไซต์จากแกะที่ติดเชื้อจะแสดงร่างกายและกระบวนการของเซลล์ที่มีการเจริญเติบโตมากเกินไปอย่างต่อเนื่อง ซึ่งยืนยันการมีอยู่ของแอสโตรไกลลิโอซิสที่เกิดปฏิกิริยา ในขณะที่แกะควบคุมแสดงลักษณะทางสัณฐานวิทยาของสเตเลทโดยทั่วไปของสถานะที่ไม่กระตุ้น
ในไขกระดูก oblongata และฐานดอก ภูมิคุ้มกันของ GFAP มีความเข้มข้นมากขึ้น โดยมีลักษณะของเครือข่ายแอสโทรไซต์เนื่องจากกระบวนการที่ทับซ้อนกัน ในฮิบโปแคมปัสและเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า แอสโตรไซต์มีการกระจายเท่าๆ กัน โดยมีร่างกายสเตเลทที่มีภาวะ Hypertrophic อยู่โดดเดี่ยว
For more information:1950477648nn@gmail.com
