Cortical synaptic and dendritic spine abnormalities in a presymptomatic TDP-43 model of amyotrophic lateral sclerosis.
Cortical synaptic and dendritic spine abnormalities in a presymptomatic TDP-43 model of amyotrophic lateral sclerosis.
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DOI：
10.1038/srep37968
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发表时间：
2016-11-29
影响因子：
4.6
通讯作者：
Noakes PG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fogarty MJ;Klenowski PM;Lee JD;Drieberg-Thompson JR;Bartlett SE;Ngo ST;Hilliard MA;Bellingham MC;Noakes PG
运动皮层内的第五层锥体神经元 (LVPN) 整合感觉线索并协调运动输出的自主控制。在肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 中，LVPN 和脊髓运动神经元会退化。 ALS 中神经变性的发病机制尚不清楚； 10% 的病例有遗传原因，而 90% 的病例是散发性的，其中大多数病例显示有 TDP-43 内含物。临床和实验证据表明兴奋性毒性是主要的病因候选者。在脑切片中使用膜片钳和染料填充技术，结合高分辨率共聚焦显微镜，我们报告携带 TDP-43Q331K 突变的早期症状前小鼠的兴奋性突触输入和树突棘密度增加。这些发现表明，早在明显的退行性表型被报道之前，运动皮层神经网络就发生了实质性的改变。我们得出的结论是，兴奋性神经传递增加是不同遗传性 ALS 病例中常见的病理生理学，并且可能与 95% 表现出 TDP-43 内含物的散发性 ALS 病例相关。
Layer V pyramidal neurons (LVPNs) within the motor cortex integrate sensory cues and co-ordinate voluntary control of motor output. In amyotrophic lateral sclerosis (ALS) LVPNs and spinal motor neurons degenerate. The pathogenesis of neural degeneration is unknown in ALS; 10% of cases have a genetic cause, whereas 90% are sporadic, with most of the latter showing TDP-43 inclusions. Clinical and experimental evidence implicate excitotoxicity as a prime aetiological candidate. Using patch clamp and dye-filling techniques in brain slices, combined with high-resolution confocal microscopy, we report increased excitatory synaptic inputs and dendritic spine densities in early presymptomatic mice carrying a TDP-43Q331K mutation. These findings demonstrate substantive alterations in the motor cortex neural network, long before an overt degenerative phenotype has been reported. We conclude that increased excitatory neurotransmission is a common pathophysiology amongst differing genetic cases of ALS and may be of relevance to the 95% of sporadic ALS cases that exhibit TDP-43 inclusions.
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影响因子：
3.7
作者：
Ingalhalikar, Madhura;Parker, Drew;Verma, Ragini
通讯作者：
Verma, Ragini
影响因子：
9.9
作者：
Foerster, B. R.;Callaghan, B. C.;Feldman, E. L.
通讯作者：
Feldman, E. L.
影响因子：
56.9
作者：
GRAVELAND, GA;WILLIAMS, RS;DIFIGLIA, M
通讯作者：
DIFIGLIA, M
影响因子：
29
作者：
Foerster, Bradley R.;Pomper, Martin G.;Callaghan, Brian C.;Petrou, Myria;Edden, Richard A. E.;Mohamed, Mona A.;Welsh, Robert C.;Carlos, Ruth C.;Barker, Peter B.;Feldman, Eva L.
通讯作者：
Feldman, Eva L.
DOI：
10.3109/21678421.2013.865749
发表时间：
2014-06-01
影响因子：
2.8
作者：
Bede, Peter;Elamin, Marwa;Hardiman, Orla
通讯作者：
Hardiman, Orla