ರೋಗಲಕ್ಷಣವಿಲ್ಲದ ಮತ್ತು ರೋಗಲಕ್ಷಣದ ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯಲ್ಲಿ ಮೆದುಳಿನ-ಆಧಾರಿತ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಗಳನ್ನು ಸಮಗ್ರ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ

ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯು (AD) ಪ್ರೊಟೀನ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಅದು ಅದರ ಬಹು ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ, ರೋಗನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ, ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ AD ಪಾಥೋಫಿಸಿಯಾಲಜಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ (CSF) ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ನಾವು ಸಮಗ್ರ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ. ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿಯು ಕ್ರಮವಾಗಿ AD CSF ಮತ್ತು ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 3,500 ಮತ್ತು ಸರಿಸುಮಾರು 12,000 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ. ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು 44 ಜೀವವೈವಿಧ್ಯ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಿದೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ 15 ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅತಿಕ್ರಮಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಈ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ CSF AD ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಐದು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ಮಡಚಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. AD ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿನ ಸಿನಾಪ್ಸಸ್ ಮತ್ತು ಮೆಟಾಬಾಲೈಟ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ CSF ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಮೆದುಳು ಮತ್ತು CSF ನಲ್ಲಿ ಗ್ಲಿಯಲ್-ಸಮೃದ್ಧ ಮೈಲೀನೇಶನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಗುಂಪುಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಯಾನಲ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ರೋಗದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯು 500 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚುವರಿ CSF ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ದೃಢೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಈ ಗುಂಪುಗಳು ಸಹ ಲಕ್ಷಣರಹಿತ AD ಯಲ್ಲಿ ಜೈವಿಕ ಉಪಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿವೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು AD ಯಲ್ಲಿನ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ವೆಬ್-ಆಧಾರಿತ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಉಪಕರಣಗಳ ಕಡೆಗೆ ಭರವಸೆಯ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಿದೆ.
ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆ (AD) ವಿಶ್ವಾದ್ಯಂತ ನ್ಯೂರೋಡಿಜೆನೆರೆಟಿವ್ ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್, ಗ್ಲಿಯಲ್-ಮಧ್ಯಸ್ಥ ಇಮ್ಯುನಿಟಿ ಮತ್ತು ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಚಯಾಪಚಯ (1-3) ಸೇರಿದಂತೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಜೈವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಪಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರ ಸ್ಥಾಪಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ಇನ್ನೂ ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಮತ್ತು ಟೌ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದಲ್ಲಿ (CSF) ಅತ್ಯಂತ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಅಳೆಯುವ ಈ "ಕೋರ್" ಪ್ರೋಟೀನ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು (i) ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಬೀಟಾ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ 1-42 (Aβ1-42), ಇದು ಕಾರ್ಟಿಕಲ್ ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಪ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ; (ii) ಒಟ್ಟು ಟೌ, ಆಕ್ಸಾನ್ ಅವನತಿಯ ಸಂಕೇತ; (iii) ಫಾಸ್ಫೋ-ಟೌ (p-ಟೌ), ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಟೌ ಹೈಪರ್ಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ (4-7) ನ ಪ್ರತಿನಿಧಿ. ಈ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ನಮ್ಮ "ಗುರುತಿಸಲಾದ" AD ಪ್ರೋಟೀನ್ ರೋಗಗಳ (4-7) ಪತ್ತೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿದ್ದರೂ, ಅವು ರೋಗದ ಹಿಂದಿನ ಸಂಕೀರ್ಣ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಭಾಗವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.
AD ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯ ಕೊರತೆಯು (i) AD ರೋಗಿಗಳ ಜೈವಿಕ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲು ಅಸಮರ್ಥತೆ, (ii) ರೋಗದ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಗತಿಯ ಸಾಕಷ್ಟು ಮಾಪನ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಮತ್ತು ( iii) ನರವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಷೀಣತೆಯ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸಲು ವಿಫಲವಾದ ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಔಷಧಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ. ಸಂಬಂಧಿತ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಂದ AD ಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಹೆಗ್ಗುರುತು ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ನಮ್ಮ ಅವಲಂಬನೆಯು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಉಲ್ಬಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆಯೊಂದಿಗಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಯಸ್ಸಾದ ಜನರು ಅರಿವಿನ ಕುಸಿತದ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಪುರಾವೆಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (8). AD ಪ್ಯಾಥೋಲಜಿ ಹೊಂದಿರುವ 90% ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳು ನಾಳೀಯ ಕಾಯಿಲೆ, TDP-43 ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಅಥವಾ ಇತರ ಕ್ಷೀಣಗೊಳ್ಳುವ ಕಾಯಿಲೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತಾರೆ (9). ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಅತಿಕ್ರಮಣದ ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆಗಾಗಿ ನಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತುತ ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ರೋಗದ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಗ್ರವಾದ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ವೈವಿಧ್ಯಮಯ AD ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ತುರ್ತು ಅಗತ್ಯತೆಯ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ, ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಕ್ಷೇತ್ರವು ಒಟ್ಟಾರೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ "ಓಮಿಕ್ಸ್" ವಿಧಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆ. ಆಕ್ಸಿಲರೇಟೆಡ್ ಫಾರ್ಮಾಸ್ಯುಟಿಕಲ್ ಪಾರ್ಟ್‌ನರ್‌ಶಿಪ್ (AMP)-AD ಅಲೈಯನ್ಸ್ ಅನ್ನು 2014 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿದೆ. ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಹೆಲ್ತ್, ಅಕಾಡೆಮಿಯಾ ಮತ್ತು ಇಂಡಸ್ಟ್ರಿಗಳ ಈ ಬಹುಶಿಸ್ತೀಯ ಪ್ರಯತ್ನವು AD ಯ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ಮತ್ತು ಜೀವವೈವಿಧ್ಯದ ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸಾ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಸಿಸ್ಟಮ್-ಆಧಾರಿತ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (10). ಈ ಯೋಜನೆಯ ಭಾಗವಾಗಿ, AD ಯಲ್ಲಿ ಸಿಸ್ಟಮ್-ಆಧಾರಿತ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಪ್ರಗತಿಗೆ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ಒಂದು ಭರವಸೆಯ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಈ ಪಕ್ಷಪಾತವಿಲ್ಲದ ದತ್ತಾಂಶ-ಚಾಲಿತ ವಿಧಾನವು ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳನ್ನು ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ಅಥವಾ "ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು" ಸಹ-ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋಶ ಪ್ರಕಾರಗಳು, ಅಂಗಕಗಳು ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ (11-13) ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. AD ಮೆದುಳಿನ ಮೇಲೆ ಸುಮಾರು 12 ಮಾಹಿತಿ-ಸಮೃದ್ಧ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗಿದೆ (13-23). ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು AD ಮೆದುಳಿನ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ಸ್ವತಂತ್ರ ಸಮೂಹಗಳು ಮತ್ತು ಬಹು ಕಾರ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಂರಕ್ಷಿತ ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಸಂಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಈ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳಾದ್ಯಂತ AD-ಸಂಬಂಧಿತ ಸಮೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಬಹು ರೋಗಗಳ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು AD ಯಲ್ಲಿ ಸಿಸ್ಟಮ್-ಆಧಾರಿತ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಆಗಿ ಮೆದುಳಿನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಭರವಸೆಯ ಆಧಾರ ಬಿಂದುವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ.
AD ಮೆದುಳಿನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾದ ಸಿಸ್ಟಮ್-ಆಧಾರಿತ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ನಾವು ಮೆದುಳಿನಿಂದ ಪಡೆದ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಅನ್ನು AD CSF ನ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ ಸಂಯೋಜಿತ ವಿಧಾನವು ಸಿನಾಪ್ಸೆಸ್, ರಕ್ತನಾಳಗಳು, ಮೈಲೀನೇಶನ್, ಉರಿಯೂತ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ಮಾರ್ಗಗಳ ಅಪಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ರಿಯೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಮೆದುಳಿನ-ಆಧಾರಿತ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರದ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಐದು ಭರವಸೆಯ CSF ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ವಿವಿಧ ನ್ಯೂರೋ ಡಿಜೆನೆರೆಟಿವ್ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಂದ 500 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು CSF ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಬಹು ಪುನರಾವರ್ತನೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳ ಮೂಲಕ ನಾವು ಈ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ ಊರ್ಜಿತಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು ಲಕ್ಷಣರಹಿತ AD (AsymAD) ರೋಗಿಗಳ CSF ನಲ್ಲಿ ಗುಂಪು ಗುರಿಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅರಿವಿನ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಅಸಹಜ ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಶೇಖರಣೆಯ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು AsymAD ಜನಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಜೈವಿಕ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ರೋಗದ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಉಪಟೈಪ್ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ಫಲಕ ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತವೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಅನೇಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಉಪಕರಣಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಹಂತವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ, ಅದು AD ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವ ಅನೇಕ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ.
AD ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ವಿವಿಧ ಮೆದುಳಿನ-ಆಧಾರಿತ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ಹೊಸ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಮುಖ್ಯ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ S1 ನಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿಧಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ (i) AD CSF ನ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುವ ಸಮಗ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನಿಂದ ಬಹು ಮೆದುಳು-ಸಂಬಂಧಿತ CSF ರೋಗ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು, ಮತ್ತು (ii) ನಂತರದ ಪುನರಾವರ್ತನೆ ಈ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ಹಲವಾರು ಸ್ವತಂತ್ರ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್‌ನಲ್ಲಿವೆ. ದ್ರವ ಸಮೂಹಗಳು. ಆವಿಷ್ಕಾರ-ಆಧಾರಿತ ಸಂಶೋಧನೆಯು 20 ಅರಿವಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 20 AD ರೋಗಿಗಳಲ್ಲಿ CSF ನ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಎಮೋರಿ ಗೊಯಿಜುಯೆಟಾ ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರ (ADRC) ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. AD ಯ ರೋಗನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ Aβ1-42 ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಅರಿವಿನ ದುರ್ಬಲತೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು ಟೌ ಮತ್ತು p-ಟೌನ ಎತ್ತರದ ಮಟ್ಟಗಳು [ಮೀನ್ ಮಾಂಟ್ರಿಯಲ್ ಕಾಗ್ನಿಟಿವ್ ಅಸೆಸ್ಮೆಂಟ್ (MoCA), 13.8 ± 7.0] [ELISA (ELISA) )]] (ಕೋಷ್ಟಕ S1A). ನಿಯಂತ್ರಣವು (ಅಂದರೆ MoCA, 26.7 ± 2.2) ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಟ್ಟದ CSF ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಮಾನವ CSF ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಮೃದ್ಧಿಯ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶ್ರೇಣಿಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಅಲ್ಬುಮಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಅತ್ಯಂತ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಆಸಕ್ತಿಯ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ (24). ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ವೇಷಣೆಯ ಆಳವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿ (MS) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (24) ಮೊದಲು ನಾವು ಪ್ರತಿ CSF ಮಾದರಿಯಿಂದ ಮೊದಲ 14 ಹೆಚ್ಚು ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ್ದೇವೆ. MS ನಿಂದ ಒಟ್ಟು 39,805 ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು 40 ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ 3691 ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಮಲ್ಟಿಪಲ್ ಟಂಡೆಮ್ ಮಾಸ್ ಟ್ಯಾಗ್ (ಟಿಎಮ್‌ಟಿ) ಲೇಬಲಿಂಗ್ (18, 25) ಮೂಲಕ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣವನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾಣೆಯಾದ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ನಂತರದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ 50% ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ನಾವು ಸೇರಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಅಂತಿಮವಾಗಿ 2875 ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಒಟ್ಟು ಪ್ರೊಟೀನ್ ಸಮೃದ್ಧಿಯ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿನ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ, ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಔಟ್ಲೈಯರ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ (13) ಮತ್ತು ನಂತರದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಉಳಿದ 39 ಮಾದರಿಗಳ ಸಮೃದ್ಧ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ವಯಸ್ಸು, ಲಿಂಗ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಚ್ ಸಹವರ್ತಿ (13-15, 17, 18, 20, 26) ಪ್ರಕಾರ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ.
ರಿಗ್ರೆಶನ್ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಅಂಕಿಅಂಶಗಳ ಟಿ-ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD ಪ್ರಕರಣಗಳ (ಟೇಬಲ್ S2A) ನಡುವೆ ಹೇರಳತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಿದ (P <0.05) ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ. ಚಿತ್ರ 1A ಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, AD ಯಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು 225 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಸಮೃದ್ಧಿಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 303 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಸಮೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾದ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳು ಹಿಂದೆ ಗುರುತಿಸಲಾದ ಹಲವಾರು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ AD ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮೈಕ್ರೊಟ್ಯೂಬ್ಯೂಲ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಟೌ (MAPT; P = 3.52 × 10-8), ನ್ಯೂರೋಫಿಲಮೆಂಟ್ (NEFL; P = 6.56 × 10-3), ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್ 43 (GAP43; P = 1.46 × 10−5), ಫ್ಯಾಟಿ ಆಸಿಡ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ 3 (FABP3; P = 2.00 × 10-5), ಚಿಟಿನೇಸ್ 3 ಲೈಕ್ 1 (CHI3L1; P = 4.44 × 10-6), ನ್ಯೂರಲ್ ಜಿಎನ್‌ಲಿನ್; P = 3.43 × 10−4) ಮತ್ತು VGF ನರಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅಂಶ (VGF; P = 4.83 × 10-3) (4-6). ಆದಾಗ್ಯೂ, GDP ಡಿಸೋಸಿಯೇಷನ್ ​​ಇನ್ಹಿಬಿಟರ್ 1 (GDI1; P = 1.54 × 10-10) ಮತ್ತು SPARC-ಸಂಬಂಧಿತ ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಬೈಂಡಿಂಗ್ 1 (SMOC1; P = 6.93 × 10-9) ನಂತಹ ಇತರ ಪ್ರಮುಖ ಗುರಿಗಳನ್ನು ನಾವು ಗುರುತಿಸಿದ್ದೇವೆ. 225 ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಜೀನ್ ಆಂಟಾಲಜಿ (GO) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ದೇಹದ ದ್ರವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಾದ ಸ್ಟೀರಾಯ್ಡ್ ಚಯಾಪಚಯ, ರಕ್ತ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹಾರ್ಮೋನ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು (ಚಿತ್ರ 1B ಮತ್ತು ಟೇಬಲ್ S2B). ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, 303 ರ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಜೀವಕೋಶದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ.
(A) ಜ್ವಾಲಾಮುಖಿ ಕಥಾವಸ್ತುವು t-ಪರೀಕ್ಷೆಯಿಂದ ಪಡೆದ -log10 ಅಂಕಿಅಂಶಗಳ P ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ (y-axis) ಹೋಲಿಸಿದರೆ log2 ಪಟ್ಟು ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು (x-axis) ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಣ (CT) ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ CSF ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನ AD ಪ್ರಕರಣಗಳು. AD ಯಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ (P <0.05) ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ರೋಗದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಯ್ದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. (B) ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಉನ್ನತ GO ಪದಗಳು AD ಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ (ನೀಲಿ) ಮತ್ತು (ಕೆಂಪು) ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಆಣ್ವಿಕ ಕಾರ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಘಟಕಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕ z- ಸ್ಕೋರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೂರು GO ಪದಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. (C) MS CSF ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ MAPT ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ಎಡ) ಮತ್ತು ಮಾದರಿ ELISA ಟೌ ಮಟ್ಟ (ಬಲ) ನೊಂದಿಗೆ ಅದರ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ. ಸಂಬಂಧಿತ P ಮೌಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಪಿಯರ್ಸನ್ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು AD ಪ್ರಕರಣಕ್ಕೆ ELISA ಡೇಟಾದ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಈ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳು 39 ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ 38 ಕ್ಕೆ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. (D) ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (P <0.0001, ಬೆಂಜಮಿನಿ-ಹೋಚ್‌ಬರ್ಗ್ (BH) ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿ P <0.01 ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ) ಮತ್ತು AD CSF ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ 65 ಹೆಚ್ಚು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸು, ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸು.
MAPT ನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮಿಕ್ ಮಟ್ಟವು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಮಾಪನ ಮಾಡಲಾದ ELISA ಟೌ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ (r = 0.78, P = 7.8 × 10-9; ಚಿತ್ರ 1C) ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ನಮ್ಮ MS ಮಾಪನದ ಸಿಂಧುತ್ವವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ. ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ (APP) ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಟ್ರಿಪ್ಸಿನ್ ಜೀರ್ಣಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ, Aβ1-40 ಮತ್ತು Aβ1-42 ನ C-ಟರ್ಮಿನಸ್‌ಗೆ ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಐಸೊಫಾರ್ಮ್-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಅಯಾನೀಕರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ (27, 28). ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ಗುರುತಿಸಿದ APP ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳು ELISA Aβ1-42 ಮಟ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಪ್ರತಿ ಪ್ರಕರಣದ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು, ಮಾದರಿಗಳ (ಟೇಬಲ್ S2A) ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ನಾವು P <0.0001 [ತಪ್ಪು ಪತ್ತೆ ದರ (FDR) ಸರಿಪಡಿಸಿದ P <0.01] ನೊಂದಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ (ಟೇಬಲ್ S2A). ಚಿತ್ರ 1D ಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಈ 65 ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ರೋಗ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಮಾಡಬಲ್ಲವು, ನಿಯಂತ್ರಣದಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಒಂದು AD ಪ್ರಕರಣವನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ. ಈ 65 ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, 63 AD ಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾದರೆ, ಕೇವಲ ಎರಡು (CD74 ಮತ್ತು ISLR) ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು AD ಯಲ್ಲಿ ನೂರಾರು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿವೆ, ಅದು ರೋಗದ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ನಂತರ ನಾವು AD ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ನ ಸ್ವತಂತ್ರ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಮೆದುಳಿನ ಸಮೂಹವು ನಿಯಂತ್ರಣ (n = 10), ಪಾರ್ಕಿನ್ಸನ್ ಕಾಯಿಲೆ (PD; n = 10), ಮಿಶ್ರ AD/PD (n = 10) ಮತ್ತು AD (n = 10) ಪ್ರಕರಣಗಳಿಂದ ಡೋರ್ಸೊಲೇಟರಲ್ ಪ್ರಿಫ್ರಂಟಲ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್ (DLPFC) ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ) ಮಾದರಿ. ಎಮೆರಿ ಗೊಯ್ಜುಯೆಟಾ ADRC. ಈ 40 ಪ್ರಕರಣಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ (25) ಮತ್ತು ಟೇಬಲ್ S1B ನಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ 40 ಮೆದುಳಿನ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಮತ್ತು 27 ಪ್ರಕರಣಗಳ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಸಮೂಹವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ನಾವು TMT-MS ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಎರಡು ಮೆದುಳಿನ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳು 227,121 ಅನನ್ಯ ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದವು, ಇವುಗಳನ್ನು 12,943 ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ಗಳಿಗೆ (25) ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಕನಿಷ್ಠ 50% ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ನಂತರದ ತನಿಖೆಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು. ಅಂತಿಮ ಡಿಸ್ಕವರಿ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್ 8817 ಕ್ವಾಂಟಿಫೈಡ್ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ವಯಸ್ಸು, ಲಿಂಗ ಮತ್ತು ಮರಣೋತ್ತರ ಮಧ್ಯಂತರ (PMI) ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಮೃದ್ಧತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ. ಹಿಂಜರಿತದ ನಂತರ ಸೆಟ್ ಮಾಡಿದ ಡೇಟಾದ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಶನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು> 2000 ಪ್ರೊಟೀನ್ ಮಟ್ಟಗಳು [P <0.05, ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (ANOVA)] ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೋಗ ಸಮೂಹಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ನಂತರ, ನಾವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು AD/ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ AD/PD ಹೋಲಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ P <0.0001 (ಚಿತ್ರ S2, A ಮತ್ತು B, ಟೇಬಲ್ S2C). ಈ 165 ಹೆಚ್ಚು ಬದಲಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು PD ಮಾದರಿಗಳಿಂದ AD ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕರಣಗಳನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಚಿತ್ರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನಲ್ಲಿನ ಬಲವಾದ AD-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸುತ್ತದೆ.
ಪತ್ತೆಯಾದ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಮಾಡಲು ನಾವು ನಂತರ ತೂಕದ ಜೀನ್ ಸಹ-ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ (WGCNA) ಎಂಬ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಡೇಟಾವನ್ನು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮಾದರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಾಗಿ ಹೊಂದಿಸುತ್ತದೆ (11-13). ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು 44 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು (M) ಸಹ-ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ, ದೊಡ್ಡದಾದ (M1, n = 1821 ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳು) ಚಿಕ್ಕದಾದ (M44, n = 34 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು) (ಚಿತ್ರ 2A ಮತ್ತು ಟೇಬಲ್ S2D) ವರೆಗೆ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದಂತೆ (13) ಪ್ರತಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನ ಪ್ರಾತಿನಿಧಿಕ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅಥವಾ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ರೋಗದ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು AD ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಿಸಿ, ಅಂದರೆ, ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯ ನೋಂದಣಿ (CERAD) ಮತ್ತು ಬ್ರೇಕ್ ಸ್ಕೋರ್ (ಚಿತ್ರ 2B) ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, 17 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು AD ನರರೋಗಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ (P <0.05) ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಈ ರೋಗ-ಸಂಬಂಧಿತ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಕಾರ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುರುತುಗಳಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿವೆ (ಚಿತ್ರ 2B). ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದಂತೆ (13), ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅತಿಕ್ರಮಣ ಮತ್ತು ಸೆಲ್ ಪ್ರಕಾರ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀನ್‌ಗಳ ಉಲ್ಲೇಖ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಕಾರದ ಪುಷ್ಟೀಕರಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಮೌಸ್ ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳು, ಎಂಡೋಥೀಲಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಗ್ಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದ ಡೇಟಾದಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. RNA ಅನುಕ್ರಮ (RNA-seq) ಪ್ರಯೋಗ (29).
(A) ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನ WGCNA ಅನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಿ. (B) CERAD (Aβ ಪ್ಲೇಕ್) ಮತ್ತು ಬ್ರಾಕ್ (ಟೌ ಟ್ಯಾಂಗಲ್ಸ್) ಸ್ಕೋರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ AD ನರರೋಗಶಾಸ್ತ್ರದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ (ಮೇಲ್ಭಾಗ) ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಸಿಗ್ನೇಚರ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನ (ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ಮೊದಲ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶ) ಬೈವೈಟ್ ಮಿಡ್‌ಕೋರಿಲೇಷನ್ (BiCor) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ. ಧನಾತ್ಮಕ (ಕೆಂಪು) ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ (ನೀಲಿ) ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಗಳ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಎರಡು-ಬಣ್ಣದ ಶಾಖ ನಕ್ಷೆಯಿಂದ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಕ್ಷತ್ರ ಚಿಹ್ನೆಗಳು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ (P <0.05). ಪ್ರತಿ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ನ ಸೆಲ್ ಪ್ರಕಾರದ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ಹೈಪರ್ಜಿಯೋಮೆಟ್ರಿಕ್ ಫಿಶರ್ನ ನಿಖರವಾದ ಪರೀಕ್ಷೆ (FET) (ಕೆಳಭಾಗ) ಬಳಸಿ. ಕೆಂಪು ಛಾಯೆಯ ತೀವ್ರತೆಯು ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಕಾರದ ಪುಷ್ಟೀಕರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಕ್ಷತ್ರ ಚಿಹ್ನೆಯು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ (P <0.05). FET ನಿಂದ ಪಡೆದ P ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು BH ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ. (C) ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ GO ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ. ಪ್ರತಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅಥವಾ ಸಂಬಂಧಿತ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಗುಂಪಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಲಿಗೊ, ಆಲಿಗೊಡೆಂಡ್ರೊಸೈಟ್.
ಐದು ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧಿತ ಆಸ್ಟ್ರೋಸೈಟ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೊಗ್ಲಿಯಾ-ಸಮೃದ್ಧ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಒಂದು ಸೆಟ್ (M30, M29, M18, M24, ಮತ್ತು M5) AD ನರರೋಗಶಾಸ್ತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾದ ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ 2B). ಆಂಟಾಲಜಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಈ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆ, ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರಕ್ಷೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2C ಮತ್ತು ಟೇಬಲ್ S2E). ಎರಡು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು, M8 ಮತ್ತು M22, ರೋಗದಲ್ಲಿ ಬಲವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. M8 ಟೋಲ್ ತರಹದ ಗ್ರಾಹಕ ಮಾರ್ಗಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಇದು ಸಹಜ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುವ ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ (30). ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, M22 ಅನುವಾದದ ನಂತರದ ಮಾರ್ಪಾಡಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ. ಆಲಿಗೊಡೆಂಡ್ರೊಸೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿರುವ M2, AD ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾದ ಧನಾತ್ಮಕ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಸೈಡ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು DNA ಪುನರಾವರ್ತನೆಯೊಂದಿಗೆ ಆನ್ಟೋಲಾಜಿಕಲ್ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ರೋಗಗಳಲ್ಲಿ ವರ್ಧಿತ ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು AD ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನಲ್ಲಿ ನಾವು ಹಿಂದೆ ಗಮನಿಸಿದ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಎತ್ತರವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ (13, 17). ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿನ ಅನೇಕ AD-ಸಂಬಂಧಿತ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು PD ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತುತ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದು AD ಯಲ್ಲಿ ಎತ್ತರದ ಕಾಯಿಲೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ S2C).
ನಮ್ಮ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನಲ್ಲಿ (M1, M3, M10, ಮತ್ತು M32) ಕೇವಲ ನಾಲ್ಕು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು AD ಪ್ಯಾಥಾಲಜಿ (P <0.05) (ಚಿತ್ರ 2, B ಮತ್ತು C) ನೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾಗಿ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ. M1 ಮತ್ತು M3 ಎರಡೂ ನರಕೋಶದ ಗುರುತುಗಳಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿವೆ. M1 ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಆದರೆ M3 ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ. M10 ಮತ್ತು M32 ಗಾಗಿ ಸೆಲ್ ಪ್ರಕಾರದ ಪುಷ್ಟೀಕರಣದ ಯಾವುದೇ ಪುರಾವೆಗಳಿಲ್ಲ. M32 M3 ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ M10 ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೊಟ್ಯೂಬ್ಯೂಲ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. AD ಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಎಲ್ಲಾ ನಾಲ್ಕು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು PD ಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳಿಗೆ ರೋಗ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ AD ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ S2C). ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು AD (13, 17) ನಲ್ಲಿ ನಾವು ಹಿಂದೆ ಗಮನಿಸಿದ ನ್ಯೂರಾನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಕಡಿಮೆ ಸಮೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾರಾಂಶದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ AD-ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಬದಲಾದ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದೆ.
AD ಒಂದು ಆರಂಭಿಕ ಲಕ್ಷಣರಹಿತ ಹಂತದಿಂದ (AsymAD) ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅರಿವಿನ ಕುಸಿತವಿಲ್ಲದೆ ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತಾರೆ (5, 31). ಈ ಲಕ್ಷಣರಹಿತ ಹಂತವು ಆರಂಭಿಕ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ವಿಂಡೋವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವತಂತ್ರ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳಾದ್ಯಂತ AsymAD ಮತ್ತು AD ಮೆದುಳಿನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನ ಬಲವಾದ ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ನಾವು ಹಿಂದೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದೇವೆ (13, 17). ನಾವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಮೆದುಳಿನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಈ ಹಿಂದಿನ ಸಂಶೋಧನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, 27 ಡಿಎಲ್‌ಪಿಎಫ್‌ಸಿ ಸಂಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿರೂಪಿಸಿದ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ ನಾವು 44 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ (n = 10), AsymAD (n = 8) ಮತ್ತು AD (n = 9) ಪ್ರಕರಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ನಮ್ಮ ಡಿಸ್ಕವರಿ ಮೆದುಳಿನ ಸಮಂಜಸತೆಯ (ಟೇಬಲ್ S1B) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ AsymAD ಪ್ರಕರಣಗಳು ಪ್ರತಿಕೃತಿ ಸಮೂಹದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅನನ್ಯವಾಗಿವೆ. ಈ AsymAD ಪ್ರಕರಣಗಳು Emory Goizueta ADRC ಮೆದುಳಿನ ಬ್ಯಾಂಕ್‌ನಿಂದ ಬಂದವು. ಸಾವಿನ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅರಿವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದ್ದರೂ, ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಮಟ್ಟಗಳು ಅಸಹಜವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದವು (ಅಂದರೆ CERAD, 2.8 ± 0.5) (ಟೇಬಲ್ S1B).
ಈ 27 ಮೆದುಳಿನ ಅಂಗಾಂಶಗಳ TMT-MS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು 11,244 ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ಗಳ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಈ ಅಂತಿಮ ಎಣಿಕೆಯು ಕನಿಷ್ಠ 50% ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್ ನಮ್ಮ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಮೆದುಳಿನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಯಾದ 8817 ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 8638 (98.0%) ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD ಸಮಂಜಸತೆಗಳ ನಡುವೆ ಸುಮಾರು 3000 ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿರುವ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (P <0.05, ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ Tukey ನ ಜೋಡಿ t ಪರೀಕ್ಷೆಯ ನಂತರ) ( ಟೇಬಲ್ S2F). ಈ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, 910 AD ಮತ್ತು ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಪ್ರಕರಣಗಳ ನಡುವೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಮಟ್ಟದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಸಹ ತೋರಿಸಿದೆ (P <0.05, ANOVA Tukey ಜೋಡಿಯಾದ ಟಿ-ಪರೀಕ್ಷೆಯ ನಂತರ). ಈ 910 ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಬದಲಾವಣೆಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿವೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕಾದ ಅಂಶವಾಗಿದೆ (r = 0.94, P <1.0 × 10-200) (ಚಿತ್ರ S3A). ಹೆಚ್ಚಿದ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗ್ಲಿಯಲ್-ರಿಚ್ M5 ಮತ್ತು M18 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ (MDK, COL25A1, MAPT, NTN1, SMOC1, ಮತ್ತು GFAP) ಸದಸ್ಯರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಕಡಿಮೆಯಾದ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವವರು ಸಿನಾಪ್ಸ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ M1 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನ (NPTX2, VGF ಮತ್ತು RPH3A) ಬಹುತೇಕ ಸದಸ್ಯರು. ನಾವು ಮಿಡ್‌ಕೈನ್ (MDK), CD44, ಸ್ರವಿಸುವ ಫ್ರಿಜ್ಲ್ಡ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್ 1 (SFRP1) ಮತ್ತು VGF ನ AD- ಸಂಬಂಧಿತ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ವೆಸ್ಟರ್ನ್ ಬ್ಲಾಟಿಂಗ್ (ಚಿತ್ರ S3B) ಮೂಲಕ ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸುಮಾರು 80% ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು (34/44) ಪ್ರತಿಕೃತಿ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ (z-ಸ್ಕೋರ್> 1.96, FDR ಸರಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ P <0.05) (ಚಿತ್ರ S3C). ಈ ಹದಿನಾಲ್ಕು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಎರಡು ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಾಯ್ದಿರಿಸಲಾಗಿದೆ (z-ಸ್ಕೋರ್> 10, FDR ಸರಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ P <1.0 × 10-23). ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ನಡುವಿನ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಮತ್ತು ಪುನರಾವರ್ತನೆಯು AD ಮುಂಭಾಗದ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, AsymAD ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಮುಂದುವರಿದ ಕಾಯಿಲೆಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಮೆದುಳಿನ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ದೃಢಪಡಿಸಿತು.
ಮೆದುಳಿನ ರೆಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ಭೇದಾತ್ಮಕ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು AsymAD ಪ್ರೋಟೀನ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಗಮನಾರ್ಹ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, AsymAD ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ (P <0.05) (P <0.05) (ಚಿತ್ರ S3D) ನಡುವೆ ಒಟ್ಟು 151 ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿರುವ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ. ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಲೋಡ್‌ಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, AsymAD ಮತ್ತು AD ಯ ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ APP ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು. MAPT AD ಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿದ ಗೋಜಲುಗಳ ಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಅರಿವಿನ ಅವನತಿಯೊಂದಿಗೆ ಅದರ ತಿಳಿದಿರುವ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ (5, 7). ಗ್ಲಿಯಲ್-ರಿಚ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು (M5 ಮತ್ತು M18) AsymAD ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನ್ಯೂರಾನ್-ಸಂಬಂಧಿತ M1 ಮಾಡ್ಯೂಲ್ AsymAD ನಲ್ಲಿನ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿನಿಧಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ಅನೇಕ AsymAD ಗುರುತುಗಳು ರೋಗಲಕ್ಷಣದ ಕಾಯಿಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಗುರುತುಗಳಲ್ಲಿ SMOC1, M18 ಗೆ ಸೇರಿದ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್, ಇದು ಮೆದುಳಿನ ಗೆಡ್ಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಕಣ್ಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಂಗಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ (32). MDK ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಆಂಜಿಯೋಜೆನೆಸಿಸ್ (33) ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಹೆಪಾರಿನ್-ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, M18 ನ ಮತ್ತೊಂದು ಸದಸ್ಯ. ನಿಯಂತ್ರಣ ಗುಂಪಿನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, AsymAD ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು, ನಂತರ AD ಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೆಚ್ಚಳವಾಯಿತು. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ ನ್ಯೂರೋಪೆಂಟ್ರಾಕ್ಸಿನ್ 2 (NPTX2) AsymAD ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. NPTX2 ಈ ಹಿಂದೆ ನ್ಯೂರೋಡಿಜೆನರೇಶನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿತ್ತು ಮತ್ತು ಪ್ರಚೋದಕ ಸಿನಾಪ್ಸಸ್‌ಗಳನ್ನು ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆ ವಹಿಸುವಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (34). ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು AD ಯಲ್ಲಿನ ವಿವಿಧ ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ, ಅದು ರೋಗದ ತೀವ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಗತಿ ತೋರುತ್ತಿದೆ.
ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನ ಆವಿಷ್ಕಾರದಲ್ಲಿ ನಾವು ಪ್ರೋಟೀನ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಗಮನಾರ್ಹ ಆಳವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದೇವೆ, ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಮಟ್ಟದ AD ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅದರ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ನಾವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು AD (n = 308) ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ (n = 157) DLPFC ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ (13) 18,204 ಜೀನ್‌ಗಳ ಮೈಕ್ರೊಅರೇ ಮಾಪನದಿಂದ ನಾವು ಹಿಂದೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ನಾವು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ಅನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ನಾವು 20 ವಿಭಿನ್ನ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳು, ಆಲಿಗೊಡೆಂಡ್ರೊಸೈಟ್‌ಗಳು, ಆಸ್ಟ್ರೋಸೈಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಗ್ಲಿಯಾ (ಚಿತ್ರ 3A) ಸೇರಿದಂತೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋಶ ಪ್ರಕಾರಗಳ ಪುಷ್ಟೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿವೆ. AD ಯಲ್ಲಿನ ಈ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಬಹು ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 3B ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆಳವಾದ ಲೇಬಲ್ ಮಾಡದ MS ಪ್ರೋಟೀಮ್ (ಸುಮಾರು 3000 ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳು) (13) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್-ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಅತಿಕ್ರಮಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ 44 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿವೆ. ಯಾವುದೇ ಗಮನಾರ್ಹ ಅತಿಕ್ರಮಣ ಇಲ್ಲ. ಮಿದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿರುವ 34 ಪ್ರೊಟೀನ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ನಮ್ಮ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಮತ್ತು ಪುನರಾವರ್ತನೆ, ಕೇವಲ 14 (~40%) ಫಿಶರ್‌ನ ನಿಖರವಾದ ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ (ಎಫ್‌ಇಟಿ) ಉತ್ತೀರ್ಣರಾಗಿದ್ದು, ಪ್ರತಿಲೇಖನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಮಹತ್ವದ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಯಿತು (ಚಿತ್ರ 3A) . DNA ಹಾನಿ ದುರಸ್ತಿ (P-M25 ಮತ್ತು P-M19), ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನುವಾದ (P-M7 ಮತ್ತು P-M20), RNA ಬೈಂಡಿಂಗ್/ಸ್ಪ್ಲೈಸಿಂಗ್ (P-M16 ಮತ್ತು P-M21) ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗುರಿ (P-M13 ಮತ್ತು P- M23) ಪ್ರತಿಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಅತಿಕ್ರಮಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ (13) ಆಳವಾದ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ AD ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ಅನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗೆ ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲಾಗಿಲ್ಲ.
(ಎ) ಹೈಪರ್‌ಜಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಎಫ್‌ಇಟಿ ಎಡಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟಮ್ (ಮೇಲ್ಭಾಗ)ದ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಕಾರ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುರುತುಗಳ ಪುಷ್ಟೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಡಿ ಮೆದುಳಿನ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ (ಎಕ್ಸ್-ಆಕ್ಸಿಸ್) ಮತ್ತು ಪ್ರೊಟೀನ್ (ವೈ-ಆಕ್ಸಿಸ್) ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅತಿಕ್ರಮಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. (ಕೆಳಗೆ) . ಕೆಂಪು ಛಾಯೆಯ ತೀವ್ರತೆಯು ಮೇಲ್ಭಾಗದ ಫಲಕದಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಕಾರಗಳ ಪುಷ್ಟೀಕರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಫಲಕದಲ್ಲಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳ ಅತಿಕ್ರಮಣದ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ನಕ್ಷತ್ರ ಚಿಹ್ನೆಗಳು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ (P <0.05). (B) ಪ್ರತಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಜೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು AD ಸ್ಥಿತಿಯ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಮಟ್ಟ. ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು AD (ನೀಲಿ) ಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿರುವವುಗಳು AD (ಕೆಂಪು) ನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ. ಲಾಗ್-ರೂಪಾಂತರ BH-ಸರಿಪಡಿಸಿದ P ಮೌಲ್ಯವು ಪ್ರತಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. (C) ಹಂಚಿದ ಸೆಲ್ ಪ್ರಕಾರದ ಪುಷ್ಟೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು. (D) ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರೊಟೀನ್ (x-ಆಕ್ಸಿಸ್) ಮತ್ತು RNA (y-axis) ನ ಲಾಗ್2 ಪಟ್ಟು ಬದಲಾವಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ. ಸಂಬಂಧಿತ P ಮೌಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಪಿಯರ್ಸನ್ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ, ಮೈಕ್ರೋಗ್ಲಿಯಾ; ಆಕಾಶಕಾಯಗಳು, ಆಸ್ಟ್ರೋಸೈಟ್ಗಳು. CT, ನಿಯಂತ್ರಣ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮತ್ತು ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಸೆಲ್ ಪ್ರಕಾರದ ಪುಷ್ಟೀಕರಣ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ಎಡಿ ಬದಲಾವಣೆಯ ದಿಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 3, ಬಿ ಮತ್ತು ಸಿ). ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟೀಮ್ (PM 1) ನ ಸಿನಾಪ್ಸ್-ಸಂಬಂಧಿತ M1 ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅನ್ನು ಮೂರು ನರಕೋಶಗಳ-ಸಮೃದ್ಧ ಹೋಮೋಲೋಗಸ್ RNA ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗೆ (R-M1, R-M9 ಮತ್ತು R-M16) ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಅದು AD ಯಲ್ಲಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟ. ಅಂತೆಯೇ, ಗ್ಲಿಯಲ್-ಸಮೃದ್ಧ M5 ಮತ್ತು M18 ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಆಸ್ಟ್ರೋಸೈಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಗ್ಲಿಯಲ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (R-M3, R-M7 ಮತ್ತು R-M10) ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿರುವ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ರೋಗಗಳ ಹೆಚ್ಚಳದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ. ಎರಡು ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಈ ಹಂಚಿಕೆಯ ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಕಾರದ ಪುಷ್ಟೀಕರಣ ಮತ್ತು ರೋಗ-ಸಂಬಂಧಿತ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಹಂಚಿಕೆಯ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಆರ್‌ಎನ್‌ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವಿನ ಅನೇಕ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ (ಚಿತ್ರ 3D) ಒಳಗಿನ ಅಣುಗಳ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೊಮಿಕ್ಸ್‌ನ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಈ ಅಸಂಗತತೆಯನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, APP ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಇತರ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳು (NTN1, MDK, COL25A1, ICAM1, ಮತ್ತು SFRP1) AD ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಆದರೆ AD ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆ ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ. ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಪ್ಲೇಕ್‌ಗಳಿಗೆ (23, 35) ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಇದು ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಮೂಲವಾಗಿ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ಅನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಪ್ರತಿಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸದಿರಬಹುದು.
ನಾವು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಮೆದುಳು ಮತ್ತು CSF ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ನಂತರ, ಮೆದುಳಿನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ನ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ AD CSF ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ನಾವು ಎರಡು ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳ ಸಮಗ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ. ನಾವು ಮೊದಲು ಎರಡು ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ಗಳ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬೇಕು. AD ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ (4) ನರರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು CSF ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆಯಾದರೂ, AD ಮೆದುಳು ಮತ್ತು CSF ಪ್ರೋಟೀಮ್ ನಡುವಿನ ಅತಿಕ್ರಮಣದ ನಿಖರವಾದ ಮಟ್ಟವು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ನಮ್ಮ ಎರಡು ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಯಾದ ಹಂಚಿದ ಜೀನ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೋಲಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಲಾದ ಸುಮಾರು 70% (n = 1936) ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ (ಚಿತ್ರ 4A). ಈ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು (n = 1721) ಡಿಸ್ಕವರಿ ಮೆದುಳಿನ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಿಂದ 44 ಸಹ-ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 4B). ನಿರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ, ಆರು ದೊಡ್ಡ ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು (M1 ರಿಂದ M6) CSF ಅತಿಕ್ರಮಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದವು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಣ್ಣ ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿವೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, M15 ಮತ್ತು M29) ಇದು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ, ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಿಂತ ಅದರ ಗಾತ್ರಕ್ಕಿಂತ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ಮೆದುಳು ಮತ್ತು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ನಡುವಿನ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾದ, ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಚಾಲಿತ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಇದು ನಮ್ಮನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ.
(A ಮತ್ತು B) ಡಿಸ್ಕವರಿ ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಯಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು CSF ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳು ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಮೆದುಳಿನ ಸಹ-ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಜಾಲದ 44 ಸಹ-ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. (C) ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ಮತ್ತು ಮೆದುಳಿನ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ನಡುವಿನ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಿ. ಶಾಖದ ನಕ್ಷೆಯ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಾಲು ಹೈಪರ್ಜಿಯೋಮೆಟ್ರಿಕ್ FET ಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅತಿಕ್ರಮಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಸಾಲು ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ CSF ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ನಡುವಿನ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು (ಬೂದು / ಕಪ್ಪು ಛಾಯೆ) ಚಿತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು CSF ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅತಿಕ್ರಮಣ (ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಮಬ್ಬಾಗಿದೆ) AD (P <0.05) ಯಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಎರಡನೇ ಸಾಲು ಚಿತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು CSF ಪ್ರೋಟೀನ್ (ನೀಲಿ ಛಾಯೆ) ನಡುವಿನ ಅತಿಕ್ರಮಣವು AD (P <0.05) ನಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ನಿಯಂತ್ರಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಮೂರನೇ ಸಾಲು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. FET ನಿಂದ ಪಡೆದ P ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು BH ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ. (D) ಸೆಲ್ ಪ್ರಕಾರದ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ GO ನಿಯಮಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮಡಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಫಲಕ. ಈ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳು ಒಟ್ಟು 271 ಮೆದುಳು-ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು CSF ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಅರ್ಥಪೂರ್ಣ ಭೇದಾತ್ಮಕ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಏಕ-ಬಾಲದ FET ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, CSF ಪ್ರೋಟೀಮ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅತಿಕ್ರಮಣದ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ನಾವು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ್ದೇವೆ. CSF ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ಒಟ್ಟು 14 ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಮಹತ್ವದ ಅತಿಕ್ರಮಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ (FDR ಹೊಂದಾಣಿಕೆ P <0.05), ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ (M18) ಅತಿಕ್ರಮಣವು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ (FDR ಹೊಂದಾಣಿಕೆ P = 0.06) (ಚಿತ್ರ 4C) , ಮೇಲಿನ ಸಾಲು). ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ CSF ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾಗಿ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, AD ಯಲ್ಲಿ (i) CSF ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು (ii) CSF ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು AD (P <0.05, ಜೋಡಿಯಾಗಿರುವ t ಪರೀಕ್ಷೆ AD/ನಿಯಂತ್ರಣ) ಅರ್ಥಪೂರ್ಣ ಅತಿಕ್ರಮಣದೊಂದಿಗೆ ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ನಾವು ಎರಡು ಹೆಚ್ಚುವರಿ FET ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಅವುಗಳ ನಡುವೆ. ಚಿತ್ರ 4C ಯ ಮಧ್ಯ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಸಾಲುಗಳಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಈ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು 44 ಮೆದುಳಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 8 AD CSF (M12, M1, M2, M18, M5, M44, M33, ಮತ್ತು M38) ನಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. . ), ಕೇವಲ ಎರಡು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು (M6 ಮತ್ತು M15) AD CSF ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅರ್ಥಪೂರ್ಣ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ. ನಿರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ, ಎಲ್ಲಾ 10 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು 15 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ CSF ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ 15 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು AD ಮೆದುಳಿನಿಂದ ಪಡೆದ CSF ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿ ಮೂಲಗಳಾಗಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ.
ನಾವು ಈ 15 ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು WGCNA ಟ್ರೀ ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸಾಮೀಪ್ಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಐದು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಾಗಿ ಮಡಚಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಕೋಶ ಪ್ರಕಾರಗಳು ಮತ್ತು ಜೀನ್ ಆಂಟಾಲಜಿ (ಚಿತ್ರ 4D). ಮೊದಲ ಫಲಕವು ನ್ಯೂರಾನ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಿನಾಪ್ಸ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (M1 ಮತ್ತು M12) ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿರುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್ ಒಟ್ಟು 94 ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಮತ್ತು CSF ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನಲ್ಲಿನ ಮಟ್ಟಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಐದು ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮೆದುಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ CSF ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. ಎರಡನೇ ಗುಂಪು (M6 ಮತ್ತು M15) ಎಂಡೋಥೀಲಿಯಲ್ ಸೆಲ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನಾಳೀಯ ದೇಹದೊಂದಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿತು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ "ಗಾಯ ಗುಣಪಡಿಸುವುದು" (M6) ಮತ್ತು "ಹ್ಯೂಮರಲ್ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣ" (M15). ಎಂ15 ಲಿಪೊಪ್ರೋಟೀನ್ ಮೆಟಾಬಾಲಿಸಮ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಇದು ಎಂಡೋಥೀಲಿಯಂ (36) ಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ. ನಾಳೀಯ ಫಲಕವು ಮೆದುಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ 34 CSF ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಮೂರನೇ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು (M2 ಮತ್ತು M4) ಸೇರಿವೆ, ಅದು ಆಲಿಗೊಡೆಂಡ್ರೊಸೈಟ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, M2 ನ ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಆನ್ಟೋಲಜಿ ಪದಗಳು "DNA ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಧನಾತ್ಮಕ ನಿಯಂತ್ರಣ" ಮತ್ತು "ಪ್ಯೂರಿನ್ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ" ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, M4 ನಲ್ಲಿ "ಗ್ಲಿಯಲ್ ಸೆಲ್ ಡಿಫರೆನ್ಸಿಯೇಶನ್" ಮತ್ತು "ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ" ಸೇರಿವೆ. ಮಯಿಲೀಕರಣ ಫಲಕವು ಮೆದುಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ 49 CSF ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.
ನಾಲ್ಕನೇ ಗುಂಪು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (M30, M29, M18, M24, ಮತ್ತು M5), ಮತ್ತು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಮೈಕ್ರೊಗ್ಲಿಯಾ ಮತ್ತು ಆಸ್ಟ್ರೋಸೈಟ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿವೆ. ಮೈಲೀನೇಶನ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ನಂತೆಯೇ, ನಾಲ್ಕನೇ ಪ್ಯಾನೆಲ್ ಕೂಡ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು (M30, M29, ಮತ್ತು M18) ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಅದು ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಈ ಗುಂಪಿನ ಇತರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು "ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಪರಿಣಾಮ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ" (M5) ಮತ್ತು "ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ನಿಯಂತ್ರಣ" (M24) ನಂತಹ ರೋಗನಿರೋಧಕ ಪದಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಗ್ಲಿಯಲ್ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಗುಂಪು ಮೆದುಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ 42 CSF ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಕೊನೆಯ ಫಲಕವು ನಾಲ್ಕು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (M44, M3, M33, ಮತ್ತು M38) 52 ಮೆದುಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಇವೆಲ್ಲವೂ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ದೇಹದಲ್ಲಿವೆ. ಈ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡದು (M3) ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯಾಕ್ಕೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ನ್ಯೂರಾನ್-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುರುತುಗಳಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿದೆ. M38 ಈ ಮೆಟಾಬೊಲೋಮ್‌ನಲ್ಲಿನ ಚಿಕ್ಕ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಸದಸ್ಯರಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ನ್ಯೂರಾನ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಸಹ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.
ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಐದು ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳು AD ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಕಾರಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ 271 ಮೆದುಳು-ಸಂಬಂಧಿತ CSF ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು (ಟೇಬಲ್ S2G) ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಈ MS ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಸಿಂಧುತ್ವವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು, ನಾವು ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆರ್ಥೋಗೋನಲ್ ಪ್ರತಿಕಾಯ-ಆಧಾರಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾದ ಸಾಮೀಪ್ಯ ವಿಸ್ತರಣೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (PEA) ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಈ 271 ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಉಪವಿಭಾಗವನ್ನು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮರು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ. (n = 36). ಈ 36 ಗುರಿಗಳು PEA ಯ AD ಮಲ್ಟಿಪಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ನಮ್ಮ MS-ಆಧಾರಿತ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಿಗೆ (r = 0.87, P = 5.6 × 10-12) ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ನಮ್ಮ ಸಮಗ್ರ MS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ S4 )
ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್‌ನಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯವರೆಗೆ ನಮ್ಮ ಐದು ಗುಂಪುಗಳು ಒತ್ತಿಹೇಳುವ ಜೈವಿಕ ವಿಷಯಗಳು AD (1-3) ಯ ರೋಗಕಾರಕಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಎಲ್ಲಾ 15 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ನಾವು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನಲ್ಲಿನ AD ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ (ಚಿತ್ರ 2B). ನಮ್ಮ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಧನಾತ್ಮಕ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಅತಿದೊಡ್ಡ ನರಕೋಶದ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ (M1 ಮತ್ತು M3) ನಡುವಿನ ಬಲವಾದ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಸಂಬಂಧವು ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ. ನಮ್ಮ ರೆಪ್ಲಿಕೇಟೆಡ್ ಮಿದುಳಿನ ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನ (ಚಿತ್ರ S3D) ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಶನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು M5 ಮತ್ತು M18-ಪಡೆದ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. AsymAD ಮತ್ತು ರೋಗಲಕ್ಷಣದ AD ಯಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಿದ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು M1-ಸಂಬಂಧಿತ ಸಿನಾಪ್ಸ್‌ಗಳು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಐದು ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಗುರುತಿಸಿದ 271 ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ಗುರುತುಗಳು AD ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ರೋಗ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ ಎಂದು ಈ ಅವಲೋಕನಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.
ಮೆದುಳು ಮತ್ತು ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ದ್ರವದಲ್ಲಿನ ಪ್ಯಾನಲ್ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳ ಬದಲಾವಣೆಯ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು, ನಾವು 15 ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದೇವೆ: (i) ಮೆದುಳಿನ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಸಮೃದ್ಧಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ ಮತ್ತು (ii) ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ S5). ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಸಮೃದ್ಧತೆ ಅಥವಾ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು WGCNA ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (13). ಜ್ವಾಲಾಮುಖಿ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದಲ್ಲಿ (AD/ನಿಯಂತ್ರಣ) ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಐದು ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮೂರು ಮೆದುಳು ಮತ್ತು ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಈ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಸಿನಾಪ್ಸ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ನ ಎರಡು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು (M1 ಮತ್ತು M12) AD ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿನ ಸಮೃದ್ಧಿಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ AD CSF (ಚಿತ್ರ S5A) ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಮೆಟಾಬೊಲೋಮ್ (M3 ಮತ್ತು M38) ಹೊಂದಿರುವ ನರಕೋಶ-ಸಂಬಂಧಿತ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಮೆದುಳು ಮತ್ತು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಅಸಮಂಜಸವಾಗಿ ತೋರಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ S5E). ನಾಳೀಯ ಫಲಕವು ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಸಹ ತೋರಿಸಿದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಅದರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು (M6 ಮತ್ತು M15) AD ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಮಧ್ಯಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ರೋಗಗ್ರಸ್ತ CSF ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ S5B). ಉಳಿದ ಎರಡು ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳು ದೊಡ್ಡ ಗ್ಲಿಯಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅದರ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಎರಡೂ ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ S5, C ಮತ್ತು D).
ಈ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳಿಗೆ ಈ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ದಯವಿಟ್ಟು ಗಮನಿಸಿ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಫಲಕವು AD ಮೆದುಳು ಮತ್ತು CSF (ಚಿತ್ರ S5A) ನಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಹಲವಾರು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಕೆಳ-ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ಗುರುತುಗಳಲ್ಲಿ NPTX2 ಮತ್ತು M1 ನ VGF, ಮತ್ತು M12 ನ ಕ್ರೋಮೋಗ್ರಾನಿನ್ B. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿನಾಯಿತಿಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ನಮ್ಮ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು AD ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಉನ್ನತೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು ನಮ್ಮ ಐದು ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮೆದುಳು ಮತ್ತು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿನ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಮಹತ್ವದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಈ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು AD ಯಲ್ಲಿ ಮೆದುಳಿನ ಮತ್ತು CSF ಪ್ರೊಟೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ನಡುವಿನ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಆಗಾಗ್ಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.
ನಂತರ, ನಮ್ಮ 271 ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ಮತ್ತು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ಗುರಿಗಳಿಗೆ (ಚಿತ್ರ 5A) ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲು ನಾವು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಥ್ರೋಪುಟ್ MS ರೆಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು (CSF ರೆಪ್ಲಿಕೇಶನ್ 1) ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ. CSF ನಕಲು 1 ಎಮೋರಿ Goizueta ADRC ನಿಂದ ಒಟ್ಟು 96 ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣ, AsymAD, ಮತ್ತು AD ಕೋಹಾರ್ಟ್ (ಟೇಬಲ್ S1A) ಸೇರಿವೆ. ಈ AD ಪ್ರಕರಣಗಳು ಸೌಮ್ಯವಾದ ಅರಿವಿನ ಕುಸಿತದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ (ಅಂದರೆ MoCA, 20.0 ± 3.8), ಮತ್ತು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದಲ್ಲಿ (ಟೇಬಲ್ S1A) ದೃಢಪಡಿಸಿದ AD ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು. ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡ CSF ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಈ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಥ್ರೋಪುಟ್ "ಸಿಂಗಲ್-ಶಾಟ್" MS ವಿಧಾನವನ್ನು (ಆಫ್-ಲೈನ್ ಭಿನ್ನರಾಶಿಯಿಲ್ಲದೆ) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸರಳೀಕೃತ ಮಾದರಿ ತಯಾರಿ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಮಾದರಿಗಳ ಇಮ್ಯುನೊಡಿಪ್ಲಿಷನ್ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ. . ಬದಲಾಗಿ, ಕಡಿಮೆ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳ ಸಂಕೇತವನ್ನು ವರ್ಧಿಸಲು ಒಂದೇ ರೋಗನಿರೋಧಕ-ಕ್ಷೀಣಿಸಿದ "ವರ್ಧನೆ ಚಾನಲ್" ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (37). ಇದು ಒಟ್ಟು ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಈ ಏಕ-ಶಾಟ್ ವಿಧಾನವು ಯಂತ್ರದ ಸಮಯವನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ (17, 38) ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದಾದ TMT-ಲೇಬಲ್ ಮಾದರಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು 6,487 ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ, ಇದು 96 ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ 1,183 ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡ CSF ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಂತೆ, ಕನಿಷ್ಠ 50% ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ನಂತರದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ವಯಸ್ಸು ಮತ್ತು ಲಿಂಗದ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಗಾಗಿ ಡೇಟಾವನ್ನು ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು 792 ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ಗಳ ಅಂತಿಮ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ 95% ಅನ್ನು CSF ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.
(A) ಮೆದುಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ CSF ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಮೊದಲ ಪುನರಾವರ್ತಿತ CSF ಸಮೂಹದಲ್ಲಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ (n = 60). (B to E) ಪ್ಯಾನಲ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಮಟ್ಟಗಳು (ಸಂಯೋಜಿತ z-ಸ್ಕೋರ್‌ಗಳು) ನಾಲ್ಕು CSF ರೆಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕೋಹೋರ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ಯೂಕಿಯ ನಂತರದ ತಿದ್ದುಪಡಿಯೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಯಾಗಿರುವ ಟಿ-ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ಅಥವಾ ANOVA ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿ ನಕಲು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. CT, ನಿಯಂತ್ರಣ.
ಸಮಗ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ನಮ್ಮ 271 ಮೆದುಳು-ಸಂಬಂಧಿತ CSF ಗುರಿಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ನಾವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳಿಗೆ ಈ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ನಾವು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತೇವೆ. ಈ 271 ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, 100 ಅನ್ನು CSF ಪುನರಾವರ್ತನೆ 1 ರಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ S6A ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD ನಕಲು ಮಾದರಿಗಳ ನಡುವೆ ಈ 100 ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಗುರುತುಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಮತ್ತು ಮೆಟಾಬೊಲೈಟ್ ಹಿಸ್ಟೋನ್‌ಗಳು AD ಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ನಾಳೀಯ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ರೋಗದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ 100 ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಗುರುತುಗಳು (n = 70) ಎರಡು ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (ಚಿತ್ರ S6B) ಬದಲಾವಣೆಯ ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ 70 ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಮೆದುಳು-ಸಂಬಂಧಿತ CSF ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು (ಟೇಬಲ್ S2H) ಹಿಂದೆ ಗಮನಿಸಿದ ಪ್ಯಾನೆಲ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಶನ್ ಟ್ರೆಂಡ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ನಾಳೀಯ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಡೌನ್-ರೆಗ್ಯುಲೇಷನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ಯಾನಲ್‌ಗಳ ಮೇಲಿನ ನಿಯಂತ್ರಣ. ಈ 70 ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕೇವಲ 10 ಮಾತ್ರ AD ಸಮೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ ಅದು ಈ ಪ್ಯಾನಲ್ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿದೆ. ಮೆದುಳಿನ ಮತ್ತು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ಒಟ್ಟಾರೆ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ಫಲಕವನ್ನು ರಚಿಸಲು, ನಾವು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ಆಸಕ್ತಿಯ ಫಲಕದಿಂದ ಈ 10 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊರಗಿಟ್ಟಿದ್ದೇವೆ (ಚಿತ್ರ 5A). ಆದ್ದರಿಂದ, ನಮ್ಮ ಫಲಕವು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಎರಡು ಸ್ವತಂತ್ರ CSF AD ಸಮೂಹಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಮಾದರಿ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು MS ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾದ ಒಟ್ಟು 60 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. CSF ನಕಲು 1 ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿನ ಈ ಅಂತಿಮ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳ z- ಸ್ಕೋರ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಪ್ಲಾಟ್‌ಗಳು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡ CSF ಸಮೂಹದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಪ್ಯಾನಲ್ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ 5B).
ಈ 60 ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, AD ಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತವಾಗಿರುವ ಅಣುಗಳಿವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಆಸ್ಟಿಯೋಪಾಂಟಿನ್ (SPP1), ಇದು ಉರಿಯೂತದ ಸೈಟೊಕಿನ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ಅನೇಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ AD ಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ (39-41), ಮತ್ತು GAP43, ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ನ್ಯೂರೋ ಡಿಜೆನರೇಶನ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ (42). ಅಮಿಯೋಟ್ರೋಫಿಕ್ ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಸ್ಕ್ಲೆರೋಸಿಸ್ (ALS) ಸಂಬಂಧಿತ ಸೂಪರ್ಆಕ್ಸೈಡ್ ಡಿಸ್ಮುಟೇಸ್ 1 (SOD1) ಮತ್ತು ಪಾರ್ಕಿನ್ಸನ್ ಕಾಯಿಲೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಡೆಸಾಕರೇಸ್ (PARK7) ನಂತಹ ಇತರ ನ್ಯೂರೋ ಡಿಜೆನೆರೇಟಿವ್ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಾಗಿವೆ. SMOC1 ಮತ್ತು ಮಿದುಳು-ಸಮೃದ್ಧ ಮೆಂಬರೇನ್ ಅಟ್ಯಾಚ್ಮೆಂಟ್ ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ 1 (BASP1) ನಂತಹ ಅನೇಕ ಇತರ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ನ್ಯೂರೋ ಡಿಜೆನರೇಶನ್‌ಗೆ ಹಿಂದಿನ ಲಿಂಕ್‌ಗಳನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ್ದೇವೆ. CSF ಪ್ರೋಟಿಯೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, MAPT ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಇತರ AD-ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, NEFL ಮತ್ತು NRGN) ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಈ ಹೈ-ಥ್ರೂಪುಟ್ ಸಿಂಗಲ್-ಶಾಟ್ ಪತ್ತೆ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುವುದು ನಮಗೆ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಗಮನಿಸಬೇಕಾದ ಸಂಗತಿ. ) (43, 44).
ನಂತರ ನಾವು ಈ 60 ಆದ್ಯತೆಯ ಪ್ಯಾನಲ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಮೂರು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿಕೃತಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ್ದೇವೆ. CSF ನಕಲು 2 ರಲ್ಲಿ, Emory Goizueta ADRC (17) ನಿಂದ 297 ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD ಮಾದರಿಗಳ ಸ್ವತಂತ್ರ ಸಮೂಹವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ನಾವು ಒಂದೇ TMT-MS ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ. CSF ರೆಪ್ಲಿಕೇಶನ್ 3 120 ನಿಯಂತ್ರಣದಿಂದ ಲಭ್ಯವಿರುವ TMT-MS ಡೇಟಾದ ಮರು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಸ್ವಿಟ್ಜರ್ಲೆಂಡ್‌ನ ಲೌಸನ್ನೆ (45) ನಿಂದ AD ರೋಗಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ನಾವು ಪ್ರತಿ ಡೇಟಾಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ 60 ಆದ್ಯತೆಯ ಗುರುತುಗಳಲ್ಲಿ ಮೂರನೇ ಎರಡರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ್ದೇವೆ. ಸ್ವಿಸ್ ಅಧ್ಯಯನವು ವಿಭಿನ್ನ MS ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳು ಮತ್ತು TMT ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದರೂ (45, 46), ನಾವು ನಮ್ಮ ಪ್ಯಾನಲ್ ಟ್ರೆಂಡ್‌ಗಳನ್ನು ಎರಡು ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಲವಾಗಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಿದ್ದೇವೆ (ಚಿತ್ರ 5, C ಮತ್ತು D, ಮತ್ತು ಕೋಷ್ಟಕಗಳು S2, I, ಮತ್ತು J) . ನಮ್ಮ ಗುಂಪಿನ ರೋಗದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು, ನಾವು ನಾಲ್ಕನೇ ರೆಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್ (CSF ರೆಪ್ಲಿಕೇಶನ್ 4) ಅನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು TMT-MS ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣ (n = 18) ಮತ್ತು AD (n = 17) ಪ್ರಕರಣಗಳು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ PD ( n = 14)), ALS (n = 18) ಮತ್ತು ಫ್ರಂಟೊಟೆಂಪೊರಲ್ ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆ (FTD) ಮಾದರಿಗಳು (n = 11) (ಟೇಬಲ್ S1A). ಈ ಸಮೂಹದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು ಮೂರನೇ ಎರಡರಷ್ಟು ಪ್ಯಾನಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ನಾವು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿದ್ದೇವೆ (60 ರಲ್ಲಿ 38). ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಐದು ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ AD-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 5E ಮತ್ತು ಟೇಬಲ್ S2K). ಮೆಟಾಬೊಲೈಟ್ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವು ಪ್ರಬಲವಾದ AD ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ನಂತರ ಮೈಲೀನೇಶನ್ ಮತ್ತು ಗ್ಲಿಯಲ್ ಗುಂಪು. ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ, FTD ಈ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಸಂಭಾವ್ಯ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ (17). ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ALS ಮತ್ತು PD ನಿಯಂತ್ರಣ ಗುಂಪಿನಂತೆ ಬಹುತೇಕ ಅದೇ ಮೈಲೀನೇಶನ್, ಗ್ಲಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಮೆಟಾಬೊಲೋಮ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಮಾದರಿ ತಯಾರಿಕೆ, MS ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಮತ್ತು TMT ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಈ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು ನಮ್ಮ ಆದ್ಯತೆಯ ಪ್ಯಾನಲ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು 500 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಅನನ್ಯ CSF ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ AD-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.
ಅರಿವಿನ ರೋಗಲಕ್ಷಣಗಳ ಆಕ್ರಮಣಕ್ಕೆ ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳ ಮೊದಲು AD ನ್ಯೂರೋ ಡಿಜೆನರೇಶನ್ ಅನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ AsymAD ನ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ತುರ್ತು ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ (5, 31). ಆದಾಗ್ಯೂ, AsymAD ನ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರವು ಏಕರೂಪದಿಂದ ದೂರವಿದೆ ಎಂದು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಪುರಾವೆಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಪಾಯ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವದ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ನಂತರದ ರೋಗದ ಪ್ರಗತಿಯಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ವೈಯಕ್ತಿಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (47). AsymAD ಪ್ರಕರಣಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಕೋರ್ CSF ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಮಟ್ಟಗಳು (Aβ1-42, ಒಟ್ಟು ಟೌ ಮತ್ತು p-ಟೌ) ಯಾರು ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆಗೆ (4, 7) ಪ್ರಗತಿ ಹೊಂದುತ್ತಾರೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಊಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿಲ್ಲ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಈ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಪಾಯವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಶ್ರೇಣೀಕರಿಸಲು ಮೆದುಳಿನ ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರದ ಬಹು ಅಂಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಮಗ್ರ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ತರುವಾಯ CSF ನಕಲು 1 ರ AsymAD ಜನಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ AD- ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್ ಅನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಈ 31 AsymAD ಪ್ರಕರಣಗಳು ಅಸಹಜ ಕೋರ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ (Aβ1–42/ಒಟ್ಟು ಟೌ ELISA ಅನುಪಾತ, <5.5) ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಅರಿವು (ಅಂದರೆ MoCA, 27.11. ± 2.2) (ಟೇಬಲ್ S1A). ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, AsymAD ಯೊಂದಿಗಿನ ಎಲ್ಲಾ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳು 0 ನ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ದೈನಂದಿನ ಅರಿವಿನ ಅಥವಾ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಕುಸಿತಕ್ಕೆ ಯಾವುದೇ ಪುರಾವೆಗಳಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
AsymAD ಕೋಹೋರ್ಟ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಎಲ್ಲಾ 96 CSF ನಕಲು 1 ರಲ್ಲಿ ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳ ಮಟ್ಟವನ್ನು ನಾವು ಮೊದಲು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದೇವೆ. AsymAD ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿನ ಹಲವಾರು ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ AD-ರೀತಿಯ ಹೇರಳ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ನಾಳೀಯ ಫಲಕವು AsymAD ನಲ್ಲಿ ಕೆಳಮುಖವಾದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಫಲಕಗಳು ಮೇಲ್ಮುಖ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ 6A). ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಲ್ಲಾ ಫಲಕಗಳು ELISA Aβ1-42 ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಟೌ ಮಟ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ (ಚಿತ್ರ 6B) ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವದ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಗುಂಪು ಮತ್ತು MoCA ಸ್ಕೋರ್ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಳಪೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ AsymAD ಸಮೂಹದಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾನಲ್ ಹೇರಳತೆಯ ದೊಡ್ಡ ಶ್ರೇಣಿಯಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 6A ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, AsymAD ಗುಂಪಿನ ಪ್ಯಾನಲ್ ಮಟ್ಟವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಗುಂಪು ಮತ್ತು AD ಗುಂಪಿನ ಪ್ಯಾನಲ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ದಾಟುತ್ತದೆ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. AsymAD ನ ಈ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು, ನಾವು 96 CSF ಪುನರಾವರ್ತನೆ 1 ಪ್ರಕರಣಗಳಿಗೆ ಮಲ್ಟಿಡೈಮೆನ್ಷನಲ್ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ (MDS) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ಕೆಲವು ಅಸ್ಥಿರಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಕರಣಗಳ ನಡುವಿನ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಲು MDS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ, CSF ಡಿಸ್ಕವರಿ ಮತ್ತು ರೆಪ್ಲಿಕೇಶನ್ 1 ಪ್ರೋಟೀಮ್ (n = 29) (ಟೇಬಲ್ S2L) ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಮಹತ್ವದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು (P <0.05, AD/ನಿಯಂತ್ರಣ) ಹೊಂದಿರುವ ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಪ್ಯಾನಲ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ನಾವು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ. ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ನಮ್ಮ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD ಪ್ರಕರಣಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಕ್ಲಸ್ಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ 6C). ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಕೆಲವು AsymAD ಪ್ರಕರಣಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಆಗಿದ್ದರೆ, ಇತರವು AD ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ. ಈ AsymAD ವೈವಿಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು, ಈ AsymAD ಪ್ರಕರಣಗಳ ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ನಾವು ನಮ್ಮ MDS ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ. ಮೊದಲ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ AsymAD ಪ್ರಕರಣಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ (n = 19) ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ, ಆದರೆ ಎರಡನೇ ಗುಂಪು AD ಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಮಾರ್ಕರ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ AsymAD ಪ್ರಕರಣಗಳಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ (n = 12).
(A) AsymAD ಸೇರಿದಂತೆ CSF ರೆಪ್ಲಿಕೇಶನ್ 1 ಸಮೂಹದಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ 96 ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ CSF ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಗುಂಪಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮಟ್ಟ (z-ಸ್ಕೋರ್). ಪ್ಯಾನಲ್ ಹೇರಳ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಟುಕಿಯ ನಂತರದ ತಿದ್ದುಪಡಿಯೊಂದಿಗೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. (B) ELISA Aβ1-42 ಮತ್ತು CSF ನಕಲು 1 ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ MoCA ಸ್ಕೋರ್ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಟೌ ಮಟ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಪ್ಯಾನಲ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಸಮೃದ್ಧಿಯ ಮಟ್ಟದ (z-ಸ್ಕೋರ್) ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ. ಸಂಬಂಧಿತ P ಮೌಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಪಿಯರ್ಸನ್ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. (C) 96 CSF ನಕಲು 1 ಪ್ರಕರಣಗಳ MDS 29 ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಪ್ಯಾನೆಲ್ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಸಮೃದ್ಧ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಇದು ಡಿಸ್ಕವರಿ ಮತ್ತು CSF ನಕಲು 1 ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ [P <0.05 AD/control (CT)] ಎರಡರಲ್ಲೂ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿದೆ. AsymAD ಗುಂಪನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಣ (n = 19) ಮತ್ತು AD (n = 12) ಉಪಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲು ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. (D) ಜ್ವಾಲಾಮುಖಿ ಕಥಾವಸ್ತುವು ಎರಡು AsymAD ಉಪಗುಂಪುಗಳ ನಡುವಿನ -log10 ಅಂಕಿಅಂಶ P ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ log2 ಪಟ್ಟು ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ (x-axis) ಎಲ್ಲಾ CSF ಪುನರಾವರ್ತನೆ 1 ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ಯಾನಲ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ಬಣ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. (E) CSF ಪುನರಾವರ್ತನೆ 1 ಆಯ್ಕೆ ಗುಂಪಿನ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಸಮೃದ್ಧತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು AsymAD ಉಪಗುಂಪುಗಳ ನಡುವೆ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ಯೂಕಿಯವರ ನಂತರದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಹತ್ವವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಈ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD-ತರಹದ AsymAD ಪ್ರಕರಣಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ನಾವು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ್ದೇವೆ (ಚಿತ್ರ 6D ಮತ್ತು ಟೇಬಲ್ S2L). ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಜ್ವಾಲಾಮುಖಿ ನಕ್ಷೆಯು ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳ ನಡುವೆ 14 ಫಲಕ ಗುರುತುಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಗುರುತುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಸಿನಾಪ್ಸ್ ಮತ್ತು ಮೆಟಾಬೊಲೋಮ್‌ನ ಸದಸ್ಯರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ರಮವಾಗಿ ಮೈಲಿನ್ ಮತ್ತು ಗ್ಲಿಯಲ್ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಗುಂಪುಗಳ ಸದಸ್ಯರಾಗಿರುವ SOD1 ಮತ್ತು ಮಿರಿಸ್ಟಾಯ್ಲೇಟೆಡ್ ಅಲನೈನ್-ರಿಚ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಕೈನೇಸ್ ಸಿ ಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್ (ಮಾರ್ಕ್ಸ್) ಸಹ ಈ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಿದೆ (ಚಿತ್ರ 6, ಡಿ ಮತ್ತು ಇ) . ನಾಳೀಯ ಫಲಕವು ಎಡಿ-ರೀತಿಯ ಅಸಿಮ್‌ಎಡಿ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ ಎಇ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ 1 (ಎಇಬಿಪಿ1) ಮತ್ತು ಪೂರಕ ಕುಟುಂಬ ಸದಸ್ಯ ಸಿ 9 ಸೇರಿದಂತೆ ಎರಡು ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದೆ. ELISA AB1-42 (P = 0.38) ಮತ್ತು p-tau (P = 0.28) ನಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD-ತರಹದ AsymAD ಉಪಗುಂಪುಗಳ ನಡುವೆ ಯಾವುದೇ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಒಟ್ಟು ಟೌ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ (P = 0.0031) ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ. ) (ಚಿತ್ರ S7). ಎರಡು AsymAD ಉಪಗುಂಪುಗಳ ನಡುವಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಒಟ್ಟು ಟೌ ಮಟ್ಟಗಳಿಗಿಂತ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, YWHAZ, SOD1 ಮತ್ತು MDH1) (ಚಿತ್ರ 6E) ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುವ ಹಲವಾರು ಫಲಕ ಗುರುತುಗಳು ಇವೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ನಮ್ಮ ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಪ್ಯಾನೆಲ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ಅದು ಲಕ್ಷಣರಹಿತ ಕಾಯಿಲೆ ಹೊಂದಿರುವ ರೋಗಿಗಳ ಉಪವಿಭಾಗ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ಅಪಾಯದ ಶ್ರೇಣೀಕರಣವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು.
AD ಯ ಹಿಂದಿನ ವಿವಿಧ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಅಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಗುರಿಯಾಗಿಸಲು ಸಿಸ್ಟಮ್-ಆಧಾರಿತ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಉಪಕರಣಗಳ ತುರ್ತು ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ. ಈ ಉಪಕರಣಗಳು ನಮ್ಮ AD ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ, ರೋಗಿಗೆ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚಿಕಿತ್ಸಾ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ (1, 2). ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಮೆದುಳಿನ-ಆಧಾರಿತ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರದ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ವೆಬ್-ಆಧಾರಿತ CSF ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ನಾವು AD ಮೆದುಳು ಮತ್ತು CSF ಗೆ ಪಕ್ಷಪಾತವಿಲ್ಲದ ಸಮಗ್ರ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದ್ದೇವೆ. ನಮ್ಮ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಐದು CSF ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಿತು, ಇದು (i) ಸಿನಾಪ್ಸಸ್, ರಕ್ತನಾಳಗಳು, ಮೈಲಿನ್, ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ಅಪಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ; (ii) ವಿಭಿನ್ನ MS ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಲವಾದ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿ; (iii) AD ಯ ಆರಂಭಿಕ ಮತ್ತು ಕೊನೆಯ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿಶೀಲ ರೋಗ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು AD ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ, ವೆಬ್-ಆಧಾರಿತ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಪರಿಕರಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯತ್ತ ಭರವಸೆಯ ಹೆಜ್ಜೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.
ನಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು AD ಮೆದುಳಿನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಪ್ರೋಟೀಮ್‌ನ ಹೆಚ್ಚು ಸಂರಕ್ಷಿತ ಸಂಘಟನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್ ಆಧಾರಿತ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿ ಅದರ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. AD ಮತ್ತು AsymAD ಮಿದುಳುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ಸ್ವತಂತ್ರ TMT-MS ಡೇಟಾಸೆಟ್‌ಗಳು ಬಲವಾದ ಮಾಡ್ಯುಲಾರಿಟಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ನಮ್ಮ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಕೆಲಸವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತವೆ, ಮುಂಭಾಗದ, ಪ್ಯಾರಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಟೆಂಪೊರಲ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್ (17) ನಲ್ಲಿ ಬಹು ಸ್ವತಂತ್ರ ಸಮೂಹಗಳಿಂದ 2,000 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಮೆದುಳಿನ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಶಕ್ತಿಯುತ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಒಮ್ಮತದ ಜಾಲವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ವಿವಿಧ ರೋಗ-ಸಂಬಂಧಿತ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಗ್ಲಿಯಲ್-ಸಮೃದ್ಧ ಉರಿಯೂತ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಳ ಮತ್ತು ನ್ಯೂರಾನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಇಳಿಕೆ ಸೇರಿವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯಂತೆ, ಈ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಅಸಿಮ್‌ಎಡಿಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ವಿವಿಧ ಪ್ರಿಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಪಾಥೋಫಿಸಿಯಾಲಜಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (17).
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಅತ್ಯಂತ ಸಂಪ್ರದಾಯವಾದಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ-ಆಧಾರಿತ ಚೌಕಟ್ಟಿನೊಳಗೆ, ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಧಾನ್ಯದ ಜೈವಿಕ ವೈವಿಧ್ಯತೆ ಇದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ AD ಯ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ. ನಮ್ಮ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಫಲಕವು AsymAD ನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಉಪಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಹು CSF ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಗಮನಾರ್ಹ ಭೇದಾತ್ಮಕ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಗುಂಪು ಈ ಎರಡು ಉಪಗುಂಪುಗಳ ನಡುವಿನ ಜೈವಿಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು, ಇದು ಕೋರ್ ಎಡಿ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲ. ನಿಯಂತ್ರಣ ಗುಂಪಿನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಈ AsymAD ವ್ಯಕ್ತಿಗಳ Aβ1-42/ಒಟ್ಟು ಟೌ ಅನುಪಾತಗಳು ಅಸಹಜವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎರಡು AsymAD ಉಪಗುಂಪುಗಳ ನಡುವೆ ಒಟ್ಟು ಟೌ ಮಟ್ಟಗಳು ಮಾತ್ರ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ, ಆದರೆ Aβ1-42 ಮತ್ತು p-tau ಮಟ್ಟಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ CSF ಟೌ Aβ1-42 ಮಟ್ಟಗಳಿಗಿಂತ (7) ಅರಿವಿನ ರೋಗಲಕ್ಷಣಗಳ ಉತ್ತಮ ಮುನ್ಸೂಚಕ ಎಂದು ತೋರುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ, ಎರಡು AsymAD ಸಮಂಜಸತೆಗಳು ರೋಗದ ಪ್ರಗತಿಯ ವಿಭಿನ್ನ ಅಪಾಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ಅನುಮಾನಿಸುತ್ತೇವೆ. ನಮ್ಮ AsymAD ನ ಸೀಮಿತ ಮಾದರಿ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ರೇಖಾಂಶದ ಡೇಟಾದ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಈ ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ವಿಶ್ವಾಸದಿಂದ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸಿಸ್ಟಂ-ಆಧಾರಿತ CSF ಫಲಕವು ರೋಗದ ಲಕ್ಷಣರಹಿತ ಹಂತದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಶ್ರೇಣೀಕರಿಸುವ ನಮ್ಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು AD ಯ ರೋಗಕಾರಕದಲ್ಲಿ ಬಹು ಜೈವಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಚಯಾಪಚಯವು ನಮ್ಮ ಎಲ್ಲಾ ಐದು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಲೇಬಲಿಂಗ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳ ಪ್ರಮುಖ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ. ಹೈಪೋಕ್ಸಾಂಥೈನ್-ಗ್ವಾನೈನ್ ಫಾಸ್ಫೊರಿಬೋಸಿಲ್ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫರೇಸ್ 1 (HPRT1) ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಕ್ಟೇಟ್ ಡಿಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ A (LDHA) ನಂತಹ ಚಯಾಪಚಯ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ದೃಢವಾಗಿ ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳಾಗಿವೆ, AD CSF ನಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವು ಹೆಚ್ಚು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ಲೈಂಗಿಕತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ರಕ್ತನಾಳಗಳು ಮತ್ತು ಗ್ಲಿಯಲ್ ಫಲಕಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಹಲವಾರು ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಸಹ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಆಸ್ಟ್ರೋಸೈಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ (17, 48) ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಇಡೀ ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಚಯಾಪಚಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ವಹಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿವೆ. ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗಳು, ಗ್ಲಿಯಲ್-ಮಧ್ಯಸ್ಥ ಉರಿಯೂತ ಮತ್ತು ನಾಳೀಯ ಹಾನಿ (49) ಸೇರಿದಂತೆ AD ಯ ರೋಗಕಾರಕದಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ಕೊಂಡಿಯಾಗಿರಬಹುದು ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಮಾರ್ಗಗಳ ಅಡಚಣೆಗಳು ಎಂದು ನಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಸಾಕ್ಷ್ಯವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಮೆಟಬಾಲಿಕ್ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ನಮ್ಮ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AD-ತರಹದ AsymAD ಉಪಗುಂಪುಗಳ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಶ್ರೀಮಂತ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಈ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಮಾರ್ಗಗಳ ಅಡ್ಡಿಯು ರೋಗದ ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ ವಿಭಿನ್ನ ಮೆದುಳು ಮತ್ತು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವ ಫಲಕದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಜೈವಿಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ನರಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿರುವ ಸಿನಾಪ್ಸಸ್ ಮತ್ತು ಮೆಟಾಬೊಲೋಮ್‌ಗಳು AD ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸಮೃದ್ಧಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಹಲವಾರು ವಿಶೇಷ ಸಂಕೇತಗಳಿಗೆ (50) ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸಿನಾಪ್ಸಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ-ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯಾದಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿವೆ, ಈ ಎರಡು ನ್ಯೂರಾನ್ ಗುಂಪುಗಳ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಕೋಶಗಳ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆಯು ಈ ಮೆದುಳು ಮತ್ತು ನಂತರದ ಕಾಯಿಲೆಯಲ್ಲಿ CSF ಫಲಕದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ ಆರಂಭಿಕ ಫಲಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅವು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ (13). ಆರಂಭಿಕ ಲಕ್ಷಣರಹಿತ ಕಾಯಿಲೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಸಂಭವನೀಯ ವಿವರಣೆಯು ಅಸಹಜ ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಸಮರುವಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಮೌಸ್ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿನ ಹೊಸ ಸಾಕ್ಷ್ಯವು ಮೈಕ್ರೋಗ್ಲಿಯಾ-ಮಧ್ಯಸ್ಥ ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಫಾಗೊಸೈಟೋಸಿಸ್ ಅನ್ನು AD ಯಲ್ಲಿ ಅಸಹಜವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಆರಂಭಿಕ ಸಿನಾಪ್ಸ್ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ (51). ಈ ತಿರಸ್ಕರಿಸಿದ ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ವಸ್ತುವು CSF ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಬಹುದು, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ನಾವು ನರಕೋಶದ ಫಲಕದಲ್ಲಿ CSF ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಗಮನಿಸುತ್ತೇವೆ. ರೋಗನಿರೋಧಕ-ಮಧ್ಯವರ್ತಿ ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಸಮರುವಿಕೆಯನ್ನು ನಾವು ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ರೋಗ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಗಮನಿಸುವ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಭಾಗಶಃ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಸಿನಾಪ್ಟಿಕ್ ಸಮರುವಿಕೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ಎಕ್ಸೊಸೈಟಿಕ್ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿನ ಒಟ್ಟಾರೆ ಅಸಹಜತೆಗಳು ವಿವಿಧ ಮೆದುಳು ಮತ್ತು ನರಕೋಶದ ಗುರುತುಗಳ CSF ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. AD ಮೆದುಳಿನ ರೋಗಕಾರಕದಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸೋಸೋಮ್‌ಗಳ ವಿಷಯವು ಬದಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹಲವಾರು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ (52). ಬಾಹ್ಯಕೋಶೀಯ ಮಾರ್ಗವು Aβ (53, 54) ನ ಪ್ರಸರಣದಲ್ಲಿ ಸಹ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಎಕ್ಸೋಸೋಮಲ್ ಸ್ರವಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುವುದರಿಂದ AD ಟ್ರಾನ್ಸ್ಜೆನಿಕ್ ಮೌಸ್ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ AD-ತರಹದ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕಾದ ಅಂಶವಾಗಿದೆ (55).
ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನಾಳೀಯ ಫಲಕದಲ್ಲಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್ AD ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಮಧ್ಯಮ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಆದರೆ CSF ನಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ರಕ್ತ-ಮಿದುಳಿನ ತಡೆಗೋಡೆ (BBB) ​​ಅಪಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ರಿಯೆಯು ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಭಾಗಶಃ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಸ್ವತಂತ್ರ ಮರಣೋತ್ತರ ಮಾನವ ಅಧ್ಯಯನಗಳು AD (56, 57) ನಲ್ಲಿ BBB ಸ್ಥಗಿತವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿವೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಮೆದುಳಿನ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಸೋರಿಕೆ ಮತ್ತು ರಕ್ತದಿಂದ ಹರಡುವ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಪೆರಿವಾಸ್ಕುಲರ್ ಶೇಖರಣೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಎಂಡೋಥೀಲಿಯಲ್ ಕೋಶಗಳ ಈ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಮುಚ್ಚಿದ ಪದರದ ಸುತ್ತಲಿನ ವಿವಿಧ ಅಸಹಜ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿದೆ (57). ಇದು ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿನ ಎತ್ತರದ ನಾಳೀಯ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸರಳವಾದ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಇದೇ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಸವಕಳಿಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚಿದ ಉರಿಯೂತ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಒತ್ತಡದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಕೇಂದ್ರ ನರಮಂಡಲವು ಈ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಒಂದು ಸಾಧ್ಯತೆ. ಈ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ಕೆಲವು ತೀವ್ರವಾದ CSF ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಕಡಿತ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಲಿಪೊಪ್ರೋಟೀನ್ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿರುವವು, ಹಾನಿಕಾರಕ ಮಟ್ಟದ ಉರಿಯೂತದ ಪ್ರತಿಬಂಧ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳ ನರಸಂರಕ್ಷಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಪರಿಚಲನೆಯಲ್ಲಿನ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಒತ್ತಡದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಕಾರಣವಾದ ಲಿಪೊಪ್ರೋಟೀನ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಕಿಣ್ವವಾದ ಪ್ಯಾರೊಕ್ಸೋನೇಸ್ 1 (PON1) ಗೆ ಇದು ನಿಜವಾಗಿದೆ (58, 59). ಆಲ್ಫಾ-1-ಮೈಕ್ರೊಗ್ಲೋಬ್ಯುಲಿನ್/ಬಿಕುನಿನ್ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ (AMBP) ನಾಳೀಯ ಗುಂಪಿನ ಮತ್ತೊಂದು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ನಿಯಂತ್ರಿತ ಮಾರ್ಕರ್ ಆಗಿದೆ. ಇದು ಲಿಪಿಡ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಪೋರ್ಟರ್ ಬಿಕುನಿನ್‌ನ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಉರಿಯೂತ ನಿಗ್ರಹ ಮತ್ತು ನರವೈಜ್ಞಾನಿಕ ರಕ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ (60, 61).
ವಿವಿಧ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಊಹೆಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ರೋಗ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅಸಮರ್ಥತೆಯು ಆವಿಷ್ಕಾರ-ಚಾಲಿತ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಮಿತಿಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳ ಹಿಂದಿನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ವಿಶ್ವಾಸದಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆ ಅಗತ್ಯ. MS-ಆಧಾರಿತ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯತ್ತ ಸಾಗಲು, ಭವಿಷ್ಯದ ನಿರ್ದೇಶನವು ಆಯ್ದ ಅಥವಾ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯಂತಹ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಪರಿಶೀಲನೆಗಾಗಿ ಉದ್ದೇಶಿತ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಬಯಸುತ್ತದೆ (62). ಇಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿರುವ ಹಲವು CSF ಪ್ರೊಟೀನ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಲು ನಾವು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮಾನಿಟರಿಂಗ್ (63) ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ. YWHAZ, ALDOA, ಮತ್ತು SMOC1 ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ಆದ್ಯತೆಯ ಫಲಕ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಕ್ರಮವಾಗಿ ನಮ್ಮ ಸಿನಾಪ್ಸ್, ಮೆಟಾಬಾಲಿಸಮ್ ಮತ್ತು ಉರಿಯೂತ ಫಲಕಗಳಿಗೆ ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ (63). ಸ್ವತಂತ್ರ ಡೇಟಾ ಸ್ವಾಧೀನ (DIA) ಮತ್ತು ಇತರ MS-ಆಧಾರಿತ ತಂತ್ರಗಳು ಗುರಿ ಪರಿಶೀಲನೆಗೆ ಸಹ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಬಹುದು. ಬಡ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. (64) ನಮ್ಮ CSF ಡಿಸ್ಕವರಿ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಲಾದ AD ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರ DIA-MS ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಅತಿಕ್ರಮಣವಿದೆ ಎಂದು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಯುರೋಪಿಯನ್ ಸಮೂಹಗಳಿಂದ ಸುಮಾರು 200 CSF ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ MS-ಆಧಾರಿತ ಪತ್ತೆಗೆ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳಲು ನಮ್ಮ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರಮುಖ AD ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಮತ್ತಷ್ಟು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪ್ರತಿಕಾಯ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಾಮರ್-ಆಧಾರಿತ ಪತ್ತೆ ಕೂಡ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. CSFನ ಕಡಿಮೆ ಸಮೃದ್ಧಿಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಥ್ರೋಪುಟ್ MS ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. NEFL ಮತ್ತು NRGN ಕಡಿಮೆ-ಸಮೃದ್ಧಿ CSF ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಎರಡು ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ನಮ್ಮ ಸಮಗ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗೆ ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ನಮ್ಮ ಏಕೈಕ MS ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. PEA ನಂತಹ ಬಹು ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಗುರಿಮಾಡುವ ತಂತ್ರಗಳು ಈ ಗುರುತುಗಳ ವೈದ್ಯಕೀಯ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಬಹುದು.
ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ವಿಭಿನ್ನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ CSF AD ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಪರಿಶೀಲನೆಗಾಗಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ AD ಸಮೂಹಗಳು ಮತ್ತು MS ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳಾದ್ಯಂತ ಈ ಮಾರ್ಕರ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಮೈಜ್ ಮಾಡುವುದು AD ಅಪಾಯದ ಶ್ರೇಣೀಕರಣ ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಮುನ್ನಡೆಸುವ ಭರವಸೆಯನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಬಹುದು. ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳ ಉದ್ದದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಯಾವ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಆರಂಭಿಕ ಕಾಯಿಲೆಯ ಅಪಾಯ ಮತ್ತು ರೋಗದ ತೀವ್ರತೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಶ್ರೇಣೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
CSF ನಕಲು ಮಾಡಿದ 3 ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಎಲ್ಲಾ CSF ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಎಮೋರಿ ADRC ಅಥವಾ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳ ಆಶ್ರಯದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರೋಟಿಯೊಮಿಕ್ಸ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು ನಾಲ್ಕು ಸೆಟ್ ಎಮೋರಿ CSF ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. CSF ಸಮೂಹವು 20 ಆರೋಗ್ಯಕರ ನಿಯಂತ್ರಣಗಳು ಮತ್ತು 20 AD ರೋಗಿಗಳ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. CSF ನಕಲು 1 32 ಆರೋಗ್ಯಕರ ನಿಯಂತ್ರಣಗಳು, 31 AsymAD ವ್ಯಕ್ತಿಗಳು ಮತ್ತು 33 AD ವ್ಯಕ್ತಿಗಳಿಂದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. CSF ನಕಲು 2 147 ನಿಯಂತ್ರಣಗಳು ಮತ್ತು 150 AD ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಬಹು-ರೋಗ CSF ನಕಲು 4 ಸಮೂಹವು 18 ನಿಯಂತ್ರಣಗಳು, 17 AD, 19 ALS, 13 PD, ಮತ್ತು 11 FTD ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು. ಎಮೋರಿ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಶನಲ್ ರಿವ್ಯೂ ಬೋರ್ಡ್ ಅನುಮೋದಿಸಿದ ಒಪ್ಪಂದದ ಪ್ರಕಾರ, ಎಲ್ಲಾ ಎಮೋರಿ ಅಧ್ಯಯನ ಭಾಗವಹಿಸುವವರು ತಿಳುವಳಿಕೆಯುಳ್ಳ ಒಪ್ಪಿಗೆಯನ್ನು ಪಡೆದರು. 2014 ರ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಏಜಿಂಗ್ ಬೆಸ್ಟ್ ಪ್ರಾಕ್ಟೀಸ್ ಗೈಡ್‌ಲೈನ್ಸ್‌ನ ಆಲ್ಝೈಮರ್ಸ್ ಸೆಂಟರ್‌ಗಳ ಪ್ರಕಾರ (https://alz.washington.edu/BiospecimenTaskForce.html), ಸೊಂಟದ ಪಂಕ್ಚರ್ ಮೂಲಕ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು AsymAD ಮತ್ತು AD ರೋಗಿಗಳು ಎಮೋರಿ ಕಾಗ್ನಿಟಿವ್ ನ್ಯೂರಾಲಜಿ ಕ್ಲಿನಿಕ್ ಅಥವಾ Goizueta ADRC ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಅರಿವಿನ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನವನ್ನು ಪಡೆದರು. ಅವರ ಸೆರೆಬ್ರೊಸ್ಪೈನಲ್ ದ್ರವದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು INNO-BIA AlzBio3 ಲುಮಿನೆಕ್ಸ್‌ನಿಂದ ELISA Aβ1-42, ಒಟ್ಟು ಟೌ ಮತ್ತು p-ಟೌ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು (65 ). ಸ್ಥಾಪಿತ AD ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಕಟ್-ಆಫ್ ಮಾನದಂಡಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿಷಯಗಳ ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ವರ್ಗೀಕರಣವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ELISA ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (66, 67). ಇತರ CSF ರೋಗನಿರ್ಣಯಗಳಿಗೆ (FTD, ALS, ಮತ್ತು PD) ಮೂಲಭೂತ ಜನಸಂಖ್ಯಾ ಮತ್ತು ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ಡೇಟಾವನ್ನು ಎಮೋರಿ ADRC ಅಥವಾ ಅಂಗಸಂಸ್ಥೆ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಎಮೋರಿ CSF ಪ್ರಕರಣಗಳ ಸಾರಾಂಶ ಪ್ರಕರಣದ ಮೆಟಾಡೇಟಾವನ್ನು ಟೇಬಲ್ S1A ನಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು. ಸ್ವಿಸ್ CSF ನಕಲು 3 ಸಮೂಹದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹಿಂದೆ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ (45).
CSF ಮಾದರಿಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. CSF ಡೇಟಾ ಸೆಟ್‌ನ ನಮ್ಮ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಆಳವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಟ್ರಿಪ್ಸಿನೈಸೇಶನ್‌ಗೆ ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸಮೃದ್ಧಿ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಬಳಕೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, 40 ಪ್ರತ್ಯೇಕ CSF ಮಾದರಿಗಳಿಂದ 130 μl CSF ಮತ್ತು ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದ (130 μl) ಹೈ ಸೆಲೆಕ್ಟ್ ಟಾಪ್ 14 ಅಬಂಡನ್ಸ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಡಿಪ್ಲಿಷನ್ ರೆಸಿನ್ (ಥರ್ಮೋ ಫಿಶರ್ ಸೈಂಟಿಫಿಕ್, A36372) ಅನ್ನು ಸ್ಪಿನ್ ಕಾಲಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗಿದೆ (ಥರ್ಮೋ ಫಿಶರ್ ಸೈಂಟಿಫಿಕ್, A89868) ತಾಪಮಾನ ಕಾವು). 15 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ತಿರುಗಿದ ನಂತರ, ಮಾದರಿಯನ್ನು 1000 ಗ್ರಾಂನಲ್ಲಿ 2 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಮಾಡಿ. 3K ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಗಲ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ಸಾಧನವನ್ನು (ಮಿಲ್ಲಿಪೋರ್, UFC500396) 30 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ 14,000g ನಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಹೊರಸೂಸುವ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಮಾದರಿ ಸಂಪುಟಗಳನ್ನು ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬಫರ್ಡ್ ಸಲೈನ್‌ನೊಂದಿಗೆ 75 μl ಗೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಿ. ತಯಾರಕರ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ (ಥರ್ಮೋ ಫಿಶರ್ ಸೈಂಟಿಫಿಕ್) ಪ್ರಕಾರ ಬೈಸಿಂಕೋನಿನಿಕ್ ಆಮ್ಲ (BCA) ವಿಧಾನದಿಂದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ 40 ಮಾದರಿಗಳಿಂದ ಇಮ್ಯುನೊಡಿಪ್ಲಿಟೆಡ್ CSF (60 μl) ಲೈಸಿಲ್ ಎಂಡೋಪೆಪ್ಟಿಡೇಸ್ (LysC) ಮತ್ತು ಟ್ರಿಪ್ಸಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಜೀರ್ಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಮಾದರಿಯನ್ನು 1.2 μl 0.5 M tris-2 (-ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಥೈಲ್) -ಫಾಸ್ಫೈನ್ ಮತ್ತು 3 μl 0.8 M ಕ್ಲೋರೊಸೆಟಮೈಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ 90 ° C ನಲ್ಲಿ 10 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅಲ್ಕೈಲೇಟ್ ಮಾಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಂತರ 15 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ನೀರಿನ ಸ್ನಾನದಲ್ಲಿ ಸೋನಿಕೇಟ್ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಮಾದರಿಯನ್ನು 193 μl 8 M ಯೂರಿಯಾ ಬಫರ್ [8 M ಯೂರಿಯಾ ಮತ್ತು 100 mM NaHPO4 (pH 8.5)] ನೊಂದಿಗೆ 6 M ಯೂರಿಯಾದ ಅಂತಿಮ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು. LysC (4.5 μg; Wako) ಅನ್ನು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ರಾತ್ರಿಯ ಜೀರ್ಣಕ್ರಿಯೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಂತರ 1 M ಯೂರಿಯಾಕ್ಕೆ 50 mM ಅಮೋನಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ (ABC) (68) ನೊಂದಿಗೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು. ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದ (4.5 μg) ಟ್ರಿಪ್ಸಿನ್ (ಪ್ರೊಮೆಗಾ) ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿ, ತದನಂತರ ಮಾದರಿಯನ್ನು 12 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಕಾವುಕೊಡಿ. ಜೀರ್ಣಗೊಂಡ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು 1% ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲ (FA) ಮತ್ತು 0.1% ಟ್ರೈಫ್ಲೋರೋಅಸೆಟಿಕ್ ಆಮ್ಲ (TFA) (66) ನ ಅಂತಿಮ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಆಮ್ಲೀಕರಿಸಿ, ತದನಂತರ ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ 50 mg Sep-Pak C18 ಕಾಲಮ್ (ವಾಟರ್ಸ್) ನೊಂದಿಗೆ ಡೀಸಾಲ್ಟ್ ಮಾಡಿ (25) . ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಅನ್ನು ನಂತರ 1 ಮಿಲಿ 50% ಅಸಿಟೋನೈಟ್ರೈಲ್ (ACN) ನಲ್ಲಿ ಹೊರಹಾಕಲಾಯಿತು. ಬ್ಯಾಚ್‌ಗಳಾದ್ಯಂತ (25) ಪ್ರೋಟೀನ್ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲು, ಎಲ್ಲಾ 40 CSF ಮಾದರಿಗಳಿಂದ 100 μl ಆಲ್ಕೋಟ್‌ಗಳನ್ನು ಮಿಶ್ರ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಯಿತು, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಐದು ಜಾಗತಿಕ ಆಂತರಿಕ ಮಾನದಂಡ (GIS) (48) ಮಾದರಿಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜಿತ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ನಿರ್ವಾತದಿಂದ (ಲ್ಯಾಬ್ಕಾನ್ಕೊ) ಒಣಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
CSF ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಕಲಿಸುತ್ತದೆ. ಡೇಯಾನ್ ಮತ್ತು ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಈ ಹಿಂದೆ CSF ನಕಲು 3 ಮಾದರಿಗಳ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಸವಕಳಿ ಮತ್ತು ಜೀರ್ಣಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ (45, 46). ಉಳಿದ ಪ್ರತಿಕೃತಿ ಮಾದರಿಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಇಮ್ಯುನೊಡಿಪ್ಲೀಟ್ ಆಗಿಲ್ಲ. ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಈ ತೆಗೆಯದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಟ್ರಿಪ್ಸಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಜೀರ್ಣಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ (17). ಪ್ರತಿ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ, ಪ್ರತಿ ಮಾದರಿಯಿಂದ ಎಲುಟೆಡ್ ಪೆಪ್ಟೈಡ್‌ನ 120 μl ಆಲ್ಕೋಟ್‌ಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಪೂಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು TMT-ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಿದ ಜಾಗತಿಕ ಆಂತರಿಕ ಮಾನದಂಡವಾಗಿ (48) ಬಳಸಲು ಸಮಾನ ಪರಿಮಾಣದ ಆಲ್ಕೋಟ್‌ಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜಿತ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ನಿರ್ವಾತದಿಂದ (ಲ್ಯಾಬ್ಕಾನ್ಕೊ) ಒಣಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ-ಸಮೃದ್ಧಿ CSF ಪ್ರೊಟೀನ್‌ನ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಪ್ರತಿ ಮಾದರಿಯಿಂದ 125 μl ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಪ್ರತಿ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ "ವರ್ಧಿತ" ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ [ಅಂದರೆ, ಸಂಶೋಧನಾ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಜೈವಿಕ ಮಾದರಿ, ಆದರೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಮೊತ್ತ ಹೆಚ್ಚು ದೊಡ್ಡದು (37, 69)] ಮಿಶ್ರಿತ CSF ಮಾದರಿ (17) ಆಗಿ ವಿಲೀನಗೊಂಡಿದೆ. ಮಿಶ್ರ ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಂತರ 12 ಮಿಲಿ ಹೈ ಸೆಲೆಕ್ಟ್ ಟಾಪ್ 14 ಅಬಂಡನ್ಸ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ ರಿಮೂವಲ್ ರೆಸಿನ್ (ಥರ್ಮೋ ಫಿಶರ್ ಸೈಂಟಿಫಿಕ್, A36372) ಬಳಸಿ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು, ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಜೀರ್ಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಬಹು TMT ಲೇಬಲಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು.