MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017161958
■00520250211151507
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798383703823
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31299241
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a616.079
■1001  ▼aHeavener,  Kelsey  Sarah.
■24510▼aMicroglia  Purinergic  Receptor-Mediated  Neuroinflammation  in  Alzheimer's  Disease
■260    ▼a[Sl]▼bColumbia  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a160  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Bradshaw,  Elizabeth.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Columbia  University,  2024.
■520    ▼aNeurodegeneration  involves  a  complicated  cascade  of  homeostatic  dysfunction  that  converges  on  neuron  loss  and  cognitive  decline,  involving  complex  immune,  metabolic,  and  cell-cell  crosstalk  pathways.  The  complicated  interplay  and  heterogeneous  nature  of  these  factors  in  the  brain  make  therapeutic  development  challenging.Recent  advances  have  placed  the  immune  system  as  an  important  driver  of  neurodegeneration  both  mechanistically  and  genetically.  Microglia  are  the  professional  phagocytes  that  inhabit  the  brain  and  direct  these  inflammatory  pathways,  which  can  have  reparative  or  destructive  outcomes  on  the  brain  parenchyma.  While  various  genetic  risk  factors  for  neurodegeneration  reside  in  microglia,  how  these  trigger  and  facilitate  disease  requires  further  investigation.In  the  present  dissertation,  I  investigate  inflammatory  activation  in  microglia  upon  various  damage  or  pathology-associated  stimuli  by  utilizing  a  primary  human  monocyte-derived  microglia-like  cell  (MDMi)  model  from  a  diverse  donor  cohort,  which  allows  for  the  examination  of  genetically  driven  differences.  I  find  that  MDMi  stimulated  through  ATP-mediated  P2RX7  activation  display  reduced  phagocytic  function  for  amyloid  beta  uptake,  and  this  pathway  is  also  influenced  by  individual  donors'  SPI1  genotype  which  has  been  associated  with  Alzheimer's  disease  in  previous  computational  studies.  These  experiments  demonstrate  functional  outcomes  related  to  AD  genetics  in  immune  cells.Previous  computational  studies  have  identified  cognitive-decline  associated  gene  modules  expressed  in  human  brain  tissues  from  late-stage  AD.  I  conducted  in  vitro  follow  up  experiments  to  interrogate  these  genetic  findings  which  is  crucial  for  validating  RNA  sequencing  data  in  a  biological  model.  To  interrogate  differential  MDMi  inflammatory  pathways,  I  treated  cells  with  the  toxic  immunostimulatory  molecule  lipopolysaccharide  (LPS),  or  its  non-toxic  derivative  monophosphoryl  lipid  A  (MPLA)  which  has  positive  immune  properties  currently  utilized  in  vaccine  adjuvants.  My  results  indicated  that  individual  gene  expression  in  this  module  does  not  shift  in  a  uniform  manner  upon  LPS  or  MPLA  challenge,  suggesting  more  nuanced  in  vitro  interrogation  is  required  to  identify  conditions  propagating  this  end  stage  disease  phenotype.Microglia  serve  as  the  primary  immune  cells  of  the  brain  but  also  interact  closely  with  astrocytes,  large  glial  cells  that  facilitate  neuronal  homeostasis  and  are  central  players  in  AD  due  to  their  high  apolipoprotein  (APOE)  production.  Given  the  newly  appreciated  role  of  cellular  crosstalk  in  neurological  disease  pathogenesis,  I  sought  to  optimize  a  protocol  for  isolation  of  primary  mouse  astrocytes  for  coculture  with  MDMi  and  investigation  of  non-direct  cell  contact  interactions  through  astrocyte  supernatants.  Described  in  this  dissertation  is  my  optimized  protocol  for  purified  mouse  astrocyte  isolation  from  mice  expressing  humanized  APOE2,  APOE3,  or  APOE4.  By  developing  this  model,  I  was  able  to  discern  differential  changes  to  MDMi  gene  expression  in  the  presence  of  APOE2,  3,  or  4  astrocyte  supernatants.  Verification  of  these  tools  allows  further  exploration  of  APOE  genotype  on  glial  crosstalk  and  downstream  AD  pathology.Overall,  this  work  uncovers  important  mechanisms  of  human  microglia  activation  through  AD  genetics  and  extracellular  P2RX7  receptor  behavior.  By  interrogating  these  scientific  questions  in  a  human  microglia  model  derived  from  donors  of  various  genetic  and  age  backgrounds,  we  can  assess  how  real  biological  variation  modulates  canonical  inflammatory pathways.  This  adds  powerful  clinical  relevance  as  AD  and  other  neurodegenerative  conditions  can  present  a  very  heterogenous  phenotype  pathologically  and  therefore  may  require  the  nuance  of  more  personalized  medicine  therapeutically.  
■590    ▼aSchool  code:  0054.
■650  4▼aImmunology
■650  4▼aNeurosciences
■650  4▼aCellular  biology
■650  4▼aPathology
■650  4▼aGenetics
■653    ▼aAlzheimer's  disease  
■653    ▼aATP
■653    ▼aInflammation
■653    ▼aMicroglia
■653    ▼aNeurodegeneration
■653    ▼aATP-mediated  P2RX7  activation
■690    ▼a0982
■690    ▼a0317
■690    ▼a0379
■690    ▼a0369
■690    ▼a0571
■71020▼aColumbia  University▼bPathobiology  and  Molecular  Medicine.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-02B.
■790    ▼a0054
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17161958▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books