Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
PMP22 duplication dysregulates lipid homeostasis and plasma membrane organization in developing human Schwann cells

Článekopen accesspeer-reviewedpublished
dc.contributor.authorPrior, Robertcze
dc.contributor.authorSilva, Alessiocze
dc.contributor.authorVangansewinkel, Timcze
dc.contributor.authorIdkowiak, Jakubcze
dc.contributor.authorTharkeshwar, Arun Kumarcze
dc.contributor.authorHellings, Tom Pcze
dc.contributor.authorMichailidou, Ilianacze
dc.contributor.authorVreijling, Jeroencze
dc.contributor.authorLoos, Maartencze
dc.contributor.authorKoopmans, Bastijncze
dc.contributor.authorVlek, Ninacze
dc.contributor.authorAgaser, Cedrickcze
dc.contributor.authorKuipers, Thomas Bcze
dc.contributor.authorMichiels, Christinecze
dc.contributor.authorRossaert, Elisabethcze
dc.contributor.authorVerschoren, Stijncze
dc.contributor.authorVermeire, Wendycze
dc.contributor.authorde Laat, Vincentcze
dc.contributor.authorDehairs, Jonascze
dc.contributor.authorEggermont, Kristelcze
dc.contributor.authorvan den Biggelaar, Diedecze
dc.contributor.authorBademosi, Adekunle Tcze
dc.contributor.authorMeunier, Frederic Acze
dc.contributor.authorVandeven, Martincze
dc.contributor.authorVan Damme, Philipcze
dc.contributor.authorMei, Hailiangcze
dc.contributor.authorSwinnen, Johannes, Vcze
dc.contributor.authorLambrichts, Ivocze
dc.contributor.authorBaas, Frankcze
dc.contributor.authorFluiter, Keescze
dc.date.accessioned2025-10-07T10:39:21Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractCharcot-Marie-Tooth disease type 1A (CMT1A) is the most common inherited peripheral neuropathy caused by a 1.5 Mb tandem duplication of chromosome 17 harbouring the PMP22 gene. This dose-dependent overexpression of PMP22 results in disrupted Schwann cell myelination of peripheral nerves. To obtain better insights into the underlying pathogenic mechanisms in CMT1A, we investigated the role of PMP22 duplication in cellular homeostasis in CMT1A mouse models and in patient-derived induced pluripotent stem cells differentiated into Schwann cell precursors (iPSC-SCPs).We performed lipidomic profiling and bulk RNA sequencing (RNA-seq) on sciatic nerves of two developing CMT1A mouse models and on CMT1A patient-derived iPSC-SCPs. For the sciatic nerves of the CMT1A mice, cholesterol and lipid metabolism was downregulated in a dose-dependent manner throughout development. For the CMT1A iPSC-SCPs, transcriptional analysis unveiled a strong suppression of genes related to autophagy and lipid metabolism. Gene ontology enrichment analysis identified disturbances in pathways related to plasma membrane components and cell receptor signalling. Lipidomic analysis confirmed the severe dysregulation in plasma membrane lipids, particularly sphingolipids, in CMT1A iPSC-SCPs. Furthermore, we identified reduced lipid raft dynamics, disturbed plasma membrane fluidity and impaired cholesterol incorporation and storage, all of which could result from altered lipid storage homeostasis in the patient-derived CMT1A iPSC-SCPs. Importantly, this phenotype could be rescued by stimulating autophagy and lipolysis.We conclude that PMP22 duplication disturbs intracellular lipid storage and leads to a more disordered plasma membrane owing to an alteration in the lipid composition, which might ultimately lead to impaired axo-glial interactions. Moreover, targeting lipid handling and metabolism could hold promise for the treatment of patients with CMT1A. Peripheral nerve insulation requires an intricate relationship between neurons and Schwann cells which is highly dependent on lipids. Prior et al. show how an excess of the PMP22 protein dysregulates the storage of lipids and their incorporation into the plasma membrane of Schwann cells, giving rise to Charcot-Marie-Tooth disease type 1A.eng
dc.description.abstract-translatedCharcot-Marie-Toothova nemoc typu 1A (CMT1A) je nejběžnější dědičná periferní neuropatie způsobená tandemovou duplikací o délce 1,5 Mb na chromozomu 17, která obsahuje gen PMP22. Tato nadměrná exprese PMP22 v závislosti na dávce vede k narušení myelinizace Schwannových buněk v periferních nervech. Abychom získali lepší pochopení základních patogenních mechanismů v CMT1A, zkoumali jsme roli duplicity PMP22 v buněčné homeostáze v myších modelech CMT1A a ve vysoce diferencovaných pacienty odvozených indukovaných pluripotentních kmenových buňkách (iPSC), které byly diferencovány na prekurzory Schwannových buněk (iPSC-SCPs). Prostudovali jsme lipidomickou profilaci a hromadné RNA sekvenování (RNA-seq) na ischiadických nervech dvou vyvíjejících se myších modelů CMT1A a na iPSC-SCPs odvozených od pacientů s CMT1A. U ischiadických nervů myší modelu CMT1A došlo k downregulaci metabolismu cholesterolu a lipidů v dávkově závislém režimu během vývoje. U iPSC-SCPs odvozených od pacientů s CMT1A transkripční analýza odhalila silné potlačení genů souvisejících s autofagií a metabolismem lipidů. Gene Ontology analýza obohacení identifikovala narušení dráh souvisejících s komponentami plazmatické membrány a signalizací buněčných receptorů. Lipidomická analýza potvrdila závažnou dysregulaci lipidů v plazmatické membráně, zejména sfingolipidů, v iPSC-SCPs pacientů s CMT1A. Dále jsme identifikovali sníženou dynamiku lipidových raftů, narušenou tekutost plazmatické membrány a poškozenou inkorporaci a skladování cholesterolu, což vše může být výsledkem změněné homeostázy skladování lipidů v iPSC-SCPs odvozených od pacientů s CMT1A. Důležité je, že tento fenotyp bylo možné zachránit stimulací autofagie a lipolýzy. Závěry: Duplicitní PMP22 narušuje intracelulární skladování lipidů a vede k větší poruše plazmatické membrány v důsledku změny složení lipidů, což může nakonec vést k poškozeným axo-glia interakcím. Kromě toho by cílení na zpracování lipidů a jejich metabolismus mohlo mít slibný potenciál pro léčbu pacientů s CMT1A. Izolace periferního nervu vyžaduje složitý vztah mezi neurony a Schwannovými buňkami, který je silně závislý na lipidech. Studie autorů Prior et al. ukazuje, jak nadměrná exprese proteinu PMP22 dysreguluje skladování lipidů a jejich inkorporaci do plazmatické membrány Schwannových buněk, což vede k Charcot-Marie-Toothově nemoci typu 1A.cze
dc.formatp. 3113-3130eng
dc.identifier.doi10.1093/brain/awae158
dc.identifier.issn0006-8950
dc.identifier.obd39890622
dc.identifier.scopus2-s2.0-85203082256
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/86166
dc.identifier.wos001296119300001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyes
dc.publicationstatuspublishedeng
dc.publisherOxford University Presseng
dc.relation.ispartofBrain, volume 147, issue: 9eng
dc.relation.publisherversionhttps://academic.oup.com/brain/article/147/9/3113/7672887
dc.rightsopen accesseng
dc.rights.licenseCC BY 4.0
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectCharcot-Marie-Tooth disease type 1Aeng
dc.subjecthuman induced pluripotent stem cellseng
dc.subjectSchwann cellseng
dc.subjectlipid metabolismeng
dc.subjectplasma membraneeng
dc.subjectlipid storageeng
dc.subjectCharcot-Marie-Toothova nemoc typu 1A (CMT1A)cze
dc.subjectlidské indukované pluripotentní kmenové buňkycze
dc.subjectSchwannovy buňkycze
dc.subjectmetabolismus lipidůcze
dc.subjectplazmatická membránacze
dc.subjectskladování lipidůcze
dc.titlePMP22 duplication dysregulates lipid homeostasis and plasma membrane organization in developing human Schwann cellseng
dc.title.alternativeDuplicita PMP22 dysreguluje homeostázu lipidů a organizaci plazmatické membrány ve vyvíjejících se lidských Schwannových buňkách.cze
dc.typearticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
awae158.pdf
Velikost:
2.21 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format