TDP-43 Triggers Mitochondrial DNA Release via mPTP to Activate cGAS/STING in ALS

doi:10.1016/j.cell.2020.09.020

.2020年10月29日；183（3）：636-649.e18。

doi:10.1016/j.cell.2020.09.020。 Epub 2020年10月7日。

TDP-43通过mPTP触发线粒体DNA释放激活ALS的cGAS/STING

附属公司

¹澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所炎症科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010。
²澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学药理学和治疗学系，邮编3010；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学弗洛里神经科学和心理健康研究所，邮编3010。
^三澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所动态成像中心；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010。
⁴澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所个性化肿瘤科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010。
⁵澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所炎症科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010；波恩大学结构生物学研究所，德国波恩53127。
⁶澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所炎症科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010；澳大利亚维多利亚州克莱顿市莫纳什大学莫纳什生物医学发现研究所解剖学和发育生物学系，邮编3168。
⁷澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所炎症科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010；澳大利亚维多利亚州帕克维尔皇家墨尔本医院免疫与过敏科，邮编3052。
⁸澳大利亚维多利亚州帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所感染和免疫科，邮编3052；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010。
⁹解剖病理学，澳大利亚维多利亚州3004墨尔本阿尔弗雷德医院。
¹⁰澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学弗洛里神经科学和心理健康研究所，邮编3010。
¹¹澳大利亚维多利亚州克莱顿哈德逊医学研究所先天免疫和传染病中心；莫纳什大学分子与转化科学系，澳大利亚维多利亚州3168克莱顿。
¹²澳大利亚维多利亚州克莱顿市莫纳什大学莫纳什生物医学发现研究所解剖与发育生物学系，邮编3168。
¹³澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所炎症科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010；广州妇幼保健中心广州儿科研究所免疫学实验室，广东广州510623，中国。电子地址：masters@wehi.edu.au。

PMID： 33031745
预防性维修识别码：项目管理委员会7599077
内政部： 2016年10月10日/j.cell.2020.09.020

TDP-43通过mPTP触发线粒体DNA释放激活ALS的cGAS/STING

钱香玉等。单元格. 2020.

.2020年10月29日；183（3）：636-649.e18。

doi:10.1016/j.cell.2020.09.020。 Epub 2020年10月7日。

附属公司

¹澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所炎症科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010。
²澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学药理学和治疗学系，邮编3010；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学弗洛里神经科学和心理健康研究所，邮编3010。
^三澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所动态成像中心；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010。
⁴澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所个性化肿瘤科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010。
⁵澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所炎症科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010；波恩大学结构生物学研究所，德国波恩53127。
⁶澳大利亚维多利亚州帕克维尔Walter and Eliza Hall医学研究所炎症科3052；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010；澳大利亚维多利亚州克莱顿市莫纳什大学莫纳什生物医学发现研究所解剖与发育生物学系，邮编3168。
⁷澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所炎症科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010；澳大利亚维多利亚州帕克维尔皇家墨尔本医院免疫与过敏科，邮编3052。
⁸澳大利亚维多利亚州帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所感染和免疫科，邮编3052；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系，邮编3010。
⁹解剖病理学，澳大利亚维多利亚州3004墨尔本阿尔弗雷德医院。
¹⁰澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学弗洛里神经科学和心理健康研究所，邮编3010。
¹¹澳大利亚维多利亚州克莱顿哈德逊医学研究所先天免疫和传染病中心；莫纳什大学分子与转化科学系，澳大利亚维多利亚州3168克莱顿。
¹²澳大利亚维多利亚州克莱顿市莫纳什大学莫纳什生物医学发现研究所解剖与发育生物学系，邮编3168。
¹³澳大利亚维多利亚州3052帕克维尔沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所炎症科；澳大利亚维多利亚州帕克维尔墨尔本大学医学生物学系3010；广州妇幼保健中心广州儿科研究所免疫学实验室，广东广州510623，中国。电子地址：masters@wehi.edu.au。

PMID： 33031745
预防性维修识别码：项目管理委员会7599077
内政部： 2016年10月10日/j.cell.2020.09.200

摘要

TDP-43的细胞质积聚是许多肌萎缩侧索硬化症（ALS）病例的疾病标志，与核因子κB（NF-κB）和I型干扰素（IFN）通路上调相关的神经炎症细胞因子谱有关。在这里，我们表明当TDP-43侵入线粒体并通过通透性转换孔释放DNA时，这种炎症是由细胞质DNA传感器环磷酸鸟苷（GMP）-AMP合成酶（cGAS）驱动的。cGAS及其下游信号伙伴STING的药物抑制或基因缺失可防止TDP-43诱导的多能干细胞（iPSC）衍生运动神经元和TDP-43突变小鼠中NF-κB和I型IFN的上调。最后，我们记录了患者脊髓样本中特定cGAS信号代谢物cGAMP水平的升高，这可能是ALS中mtDNA释放和cGAS/STING激活的生物标志物。我们的结果确定mtDNA释放和cGAS/STING激活是TDP-43相关病理学的关键决定因素，并证明在ALS中靶向此途径的潜力。

关键词：ALS；干扰素；核因子-κB；STING；TDP-43；cGAMP；cGAS；mPTP；线粒体；神经变性。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益声明S.L.M.宣布咨询IFM Therapeutics和Quench Bio，并获得葛兰素史克的资助。S.L.M.和C.-H.Y.是国际专利申请号PCT/AU2019051201的指定发明人。所有其他作者都声明没有相互竞争的利益。

数字

**图S1**
TDP-43导致NF-κB和I型IFN信号传导升高*体外试验*与图1（A）相关，多西环素（Dox-inducible wild-type（WT）或ALS突变体（Q331K）TDP-43被稳定转导到小鼠神经元细胞系NSC-34中。TDP-43诱导72小时后，收集RNA进行qPCRIfnb1号机组，*Ifna6号机组*，*Ifit1号机组*和天花或（B）细胞进行裂解，以进行p-TBK1、p-IRF3、p-p65、TDP-43和肌动蛋白的western blot作为对照。印迹是三个独立实验的代表。（C）对（A）中细胞的上清液进行干扰素βELISA。（D）图1A中细胞MAVS、PKR、cGAS、STING、FLAG、TDP-43和肌动蛋白的代表性western blot。（E）在诱导WT和Q331K TDP-43 72小时后，对MEF的上清液进行IFNβELISA。（F）在诱导72小时后，对过度表达TDP-43（WT或Q331K）的人THP-1细胞的裂解物进行cGAMP ELISA。（G）健康对照组和TDP-43-ALS患者iPSC分化为早产儿MNX1期间的图像⁺运动神经元（第18天），并进一步进入成熟的MNX1⁺/中国税务局⁺运动神经元（第28天）。（红色-MNX1或ChAT，绿色-β3-微管蛋白和蓝色-DAPI）。（刻度：40μm）。（H）*MNX1型*和*CHAT（查特）*通过qPCR测定未分化（第0天）和分化iPSC-derived MNs（第28天）的表达。（一）（G）中细胞的p-TBK1、总TBK1，TDP-43，TFAM和Actin的代表性蛋白印迹（在1%NP-40中溶解）。数据为3-4个独立实验的平均值±SEM。P值使用单向或双向方差分析计算s。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗p<0.001，^∗∗∗∗p<0.0001。

图1
TDP-43的炎症信号依赖于cGAS/STING（A）载体单独（Ctrl）或编码FLAG标记野生型（WT）TDP-43和ALS突变（Q331K）的质粒在不同先天免疫传感器基因缺陷的小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）中短暂过表达。的表达式*Ifnb1号机组*和天花72小时后通过qPCR进行测量，仅当cGAS或STING基因缺陷时才进行消融。（B）可诱导的TDP-43结构（WT或Q331K）被转导到WT或*STING（STING）*CRISPR敲除（KO）THP-1细胞。Dox诱导72小时后，qPCR国际单项体育联合会1和*TNF公司*已执行。（C）对（B）中TDP-43过度表达的THP-1细胞进行与I型IFN和NF-κB相关的炎症信号通路的western blot分析。（D和E）cGAS抑制剂RU.521和STING抑制剂H-151可防止*IFNB1公司*和*TNF公司*与健康对照组相比，ALS患者（B）和（E）iPSC-derived运动神经元中TDP-43过度表达THP-1细胞的诱导作用（RU.521，10μM；H-151，1μM）。DMSO被用作溶剂对照（0）。（F和G）通过ELISA对来自健康对照组和ALS患者的iPSC-derived运动神经元的（F）细胞裂解物和来自散发性ALS（n=16）或MS（n=12）患者的（G）死后脊髓样本的cGAMP进行定量。数据为平均值±SEM，来自3-5个独立实验（[A]、[B]和[D]–[F]）或3个独立实验的代表（C）。在（A）、（B）和（D）中使用双向方差分析计算p值，或在（E）-（G）中使用健康对照组和ALS患者iPSC-MN系（G298S、M337V和A382T）之间的非配对t检验计算p值。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗p<0.001，^∗∗∗∗p<0.0001。另请参见图S1和表S1。

**图S2**
mtDNA是一种激活cGAS/STING信号传导的DAMP，与图2（a）图2A中FLAG-cGAS免疫沉淀的代表性蛋白质印迹有关。（B）在溴化乙锭（EtBr）中治疗三周后和去除EtBr2周后THP-1细胞线粒体DNA（mtDNA）耗竭的代表性qPCR分析。为了表明消耗，线粒体基因(*MT-ND2型*和*MT-ND3型*)归一化为核基因*POLG公司*作为ΔCT，并与未处理细胞（UT）进行比较。（C）*IFNB1公司*用qPCR测定UT和ρ中的表达⁰THP-1细胞对以2′3′-c-di-AM（PS）2（Rp，Rp）（20μM）或DMSO作为溶剂对照刺激4小时或以（D）poly（dA:dT）（1μg/ml）、HT-DNA（2μg/ml）和等效Lipofectamine作为对照刺激6小时的反应。（E）线粒体基因(*MT-ND1号*和*MT-ND2型*)用EtBr治疗10天的iPSC-MN中的细胞数量减少。（F）基因表达*IFNB1公司*和*TNF公司*和（G）IFNβ和IP-10的生成在ρ⁰TDP-43-ALS患者的iPSC-MN。（H）图2D中成像数据mtDNA核仁大小的量化。核仁大小分为三组；<0.0064毫米^三，0.0064-0.016毫米^三和>0.016毫米^三（一）线粒体DNA拷贝数无差异(钕1和钕2)在转染WT或突变TDP-43（A315T和Q331K）的MEF的总细胞裂解液中观察到。数据是来自3个独立实验的平均值±SEM。P值使用双向方差分析计算s。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗p<0.001，*不另说明。*不重要。

图2
TDP-43导致mtDNA释放到细胞质（A）中，TDP-43-EGFP（WT或ALS突变体A315T和Q331K）和FLAG-cGAS在HEK293T细胞中短暂过度表达，然后从FLAG免疫沉淀剂中提取DNA。直接qPCR揭示mtDNA的存在(*MT-ND1号*和*MT-ND2型*)但不是与丰富的核LINE1元素相对应的DNA(*l或f1*和*L1ORF2级*)或核糖体基因(*RNA18S*)绑定到FLAG-cGAS。（B）使用EtBr（ρ⁰)。TDP-43诱导72小时后，*IFNB1公司*和*TNF公司*与未经处理（UT）的对照组相比，表达减少。（C）对（B）中TDP-43过度表达的THP-1细胞进行与I型IFN和NF-κB相关的炎症信号通路的western blot分析。箭头表示膜上有一个切口，便于多种蛋白质的检测。请参阅关键资源表中的非剪切斑点。（D） OMX-SR显微镜显示，TDP-43（FLAG-tagged，red）易位到线粒体（TIM44，蓝色；TOM20，青色），并诱导DNA（抗DNA，绿色）重新定位到TDP-43过度表达MEF（标尺，5μm）的细胞质中。概述图像是最大强度投影，放大图像是使用Imaris软件（右下角）进行的3D表面重建（比例尺，0.5μm）。另请参阅视频S1。（E和F）通过Imaris软件对（E）线粒体中FLAG-TDP-43的百分比（TIM44）和（F）线粒体外DNA的百分比进行空间量化；每组30-40个细胞。数据是平均值——SEM，来自3个独立实验（[A]、[B]、[E]和[F]）或3个独立试验的代表（[C]和[D]）。使用双向方差分析计算p值，以控制（A）和（B）或（E）和（F）的非配对t检验。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗p<0.001，^***p<0.0001。另请参见图S2。

图3
TDP-43进入线粒体需要与脂质激酶功能无关的AGK（A）OMX-SR显微镜显示，TDP-43（Myc-tagged，红色）进入线粒体（TIM44，蓝色）和TDP-43诱导DNA重定位（抗DNA，绿色）缺乏TIM22调节亚单位AGK（刻度条，0.5μm）的HEK293T细胞被消融到细胞质中。概述图像是使用Imaris软件进行的最大强度投影（顶部）或3D表面重建（底部）。另请参阅视频S2。（B和C）通过Imaris软件对（B）线粒体中Myc-TDP-43的百分比（TIM44）和（C）对照组线粒体外DNA的百分比进行空间量化，*AGK公司*^−/−，*AGK公司*^{−/−+重量}，或*AGK公司*^{−/−+G126E}HEK293T细胞；每组30个细胞。（D）在缺乏AGK的细胞中，TDP-43诱导的（WT，突变体A315T和Q331K）mtDNA释放（胞质/总裂解，百分比）被消融。（E）用TDP-43抑制剂肽（PM1；1μM，24小时）治疗可防止诱导*IFNB1公司*和*TNF公司*在TDP-43-ALS患者iPSC-MN中。数据是来自3个独立实验的平均值±SEM。在（B）–（D）中使用单向或双向方差分析对Ctrl或（E）中健康Ctrl和ALS患者iPSC-MN进行非配对t检验，计算p值。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗∗p<0.0001。另请参见图S3。

**图S3**
mtDNA泄漏取决于TDP-43进入线粒体，与图3（A）有关，Flp-in对照中GFP-标记的TDP-43（WT、A315T和Q331K）、AGK、TFAM和Actin的代表性western blot分析，*AGK公司*^−/−，*AGK公司*^{−/−+重量}或*AGK公司*^{−/−+G126E}HEK293T细胞。（B）对面板（A）中的细胞进行典型的western blot分析，以使用所示的亚细胞标记物，与颗粒和RIPA全细胞裂解物（WCL）相比，确定洋地黄裂解胞质部分（cyt）的纯度。（C）来自健康对照（HC1、HC2、HC3）和TDP-43-ALS患者（G298S、M337V、A382T）的iPSC MNs用1μM对照肽（Scr-ctrl）或抑制剂肽（PM1）处理24小时，并在0.0045%的Digitonin缓冲液中裂解（用于胞质部分）或在1x RIPA缓冲液中裂解（用于全细胞裂解物对照（WCL）然后提取DNA并通过qPCR直接扩增，以显示mtDNA的减少(*MT-ND1号*和*MT-ND2型*)在细胞质中。LINE1元件(*L1ORF1级*)和核糖体基因(*RNA18S*)没有受到影响。（D）对对照组和ALS患者iPSC-MN进行典型的western blot分析，以确定与颗粒和RIPA全细胞裂解物（WCL）相比，使用所示亚细胞标记物的洋地黄裂解胞质部分（cyt）的纯度。（E）通过qPCR分析健康对照组（HC4、HC5、HC6）、C9-ALS患者和SOD1-ALS患者的iPSC-MN表达*IFNB1公司*和*TNF公司*或（F）进行亚细胞分离和DNA定量，如面板（C）所示。数据为每组三名对照组或患者的三个独立实验的平均值±SEM。P值使用双向方差分析对每个基因型的空对照（Ctrl）进行计算。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01。

**图S4**
TDP-43通过mPTP释放mtDNA，与图4（A）TDP-43过度表达的裂解caspase-3的代表性western blot有关*Mcl1公司*^−/−强力霉素（Dox）治疗或ABT-737治疗72小时后MEF诱导细胞凋亡（t=4h）。（B）图4A中细胞中Bak、Bax、TDP-43和肌动蛋白的代表性western印迹。（C）用四甲基罗丹明甲酯（TMRM）对来自健康对照组和携带TDP-43突变的ALS患者的iPSC-derived MN进行染色，以探测线粒体膜电位（mΔΨ），并通过FACS分析进行量化（MFI：平均荧光强度）。（D）线粒体ROS抑制剂mitoQ和mitoTEMPO（0.1-1μM）能有效防止*IFNB1公司*和*TNF公司*在TDP-43-ALS iPSC-MN中。用CsA（12.5μM）或（G-H）CRISPR处理的HEK293T细胞的细胞溶质裂解物（0.025%洋地黄素）和WCL（1x RIPA）的（E-F）代表性western blot分析*Ppid（Ppid）*转染TDP-43-EGFP（WT，A315T和Q331K，2.5μg）或未转染（Ctrl）的敲除MEF。使用亚细胞标记物证实了细胞溶胶部分的纯度（I）用VBIT-4和CsA处理（10uM，t=24h）可减少mtDNA(*MT-ND1号*和*MT-ND2型*)如图S3C所示释放到细胞质中，（J）减少*IFNB1公司*和*TNF公司*经qPCR测定，和（K）减少了由ELISA定量的IFNβ和IP-10的生成。（五十） CRISPR公司*Vdac1型*击倒MEF显示无TDP-43诱导*国际单项体育联合会1*和天花表达式。数据为3-4个独立实验的平均值±SEM。P值使用健康对照组和TDP-43-ALS患者iPSC-MN系之间的非配对t检验或DMSO或载体对照组的单向方差分析计算s。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗p<0.001，^∗∗∗∗p<0.0001。

图4
TDP-43通过编码TDP-43（WT或Q331K）的mPTP（A）质粒将mtDNA释放到细胞质，在Bax和Bak基因缺陷的MEF中短暂过度表达。的表达式*Ifnb1号机组*和天花72小时后通过qPCR进行测量。（B）健康对照组和TDP-43（G298S、M337V和A382T）突变的ALS患者的人iPSC-衍生运动神经元在终末分化2周后用丝裂原红（mitoSOX red）进行处理，以量化线粒体ROS，然后进行荧光激活细胞分选（FACS）分析（MFI，平均荧光强度）。（C） OMX-SR显微镜显示，TDP-43诱导的（FLAG标记的，红色）DNA（反DNA，绿色）从线粒体（TIM44，蓝色；TOM20，青色）迁移到细胞质中，通过抑制TDP-43突变体（Q331K）-过表达MEFs（比例尺，5μM）中的mPTP（CsA，12.5μM）而显著减少。DMSO被用作溶剂对照。概述图像是最大强度投影，放大图像是使用Imaris软件（右下角）进行的3D表面重建（比例尺，0.5μm）。另请参阅视频S3。（D）用Imaris软件对线粒体外DNA百分比进行空间量化（TIM44）；每组30-40个细胞。（E和F）抑制HEK293T细胞中的mPTP（CsA，12.5μMIfnb1号机组基因表达与*Hprt（小时）*由TDP-43瞬时过表达（WT、A315T或Q331K）诱导。（G和H）CRISPR介导的mPTP成分的基因缺失*Ppid（Ppid）*还阻断了线粒体DNA向细胞质和（H）下游的释放*Ifnb1号机组*基因表达。数据为平均值±SEM，来自3个独立实验（[A]、[B]和[D]–[H]）或3个独立试验的代表（C）。在（B）和（D）中使用非配对t检验计算p值，在（A）和（E）–（H）中使用双向方差分析进行对照。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗p<0.001，^∗∗∗∗p<0.0001。另请参见图S4。

**图S5**
Prp-TDP-43的发病率和进展^{Tg（千克）/+}与图5（A）相关的小鼠I型干扰素的qPCR分析(*Ifnb1号机组*和*Ifna6号机组*)，干扰素刺激基因(*Mx1型*，*Ifit1号机组*和*Irf7型*)和NF-κB基因(天花，*伊尔6*和*伊尔1b*)为WT和Prp-TDP-43提供^{Tg（千克）/+}骨髓来源的巨噬细胞，取自150天大的小鼠。mRNA表达标准化为*Hprt（小时）*作为相对基因表达（每组4只小鼠的平均值±SD）。（B） WT和Prp-TDP-43的血清IFNβ^{Tg（千克）/+}在第150天通过ELISA对小鼠进行定量。（C） WT和Prp-TDP-43的皮层和脊髓单细胞悬浮液^{Tg（千克）/+}对小鼠（n=7，年龄120天）进行亚细胞分离，然后直接qPCR检测线粒体DNA(钕1和钕2),*线路1*元素和核糖体控制(*RNA18S*)。（D） WT和Prp-TDP-43皮层和脊髓单细胞悬液的代表性western blot分析^{Tg（千克）/+}小鼠，用亚细胞标记物表明（E）Digitonin裂解细胞溶质部分（cyt）的基因缺失刺显著降低发病后的疾病进展率（整个寿命期步态损伤的线性回归斜率）。数据为平均值±SEMP值Prp-TDP-43中的s 0.0018^{Tg（千克）/+}刺^+/−和0.0015英寸Prp-TDP-43^{Tg（千克）/+}刺^−/−与Prp-TDP-43相比^玻璃钢/+刺^+/+（F）Prp-TDP-43脑裂解物中转基因FLAG-TDP-43突变体（A315T）、TDP-43、STING和Actin的代表性western blot^{Tg（千克）/+}图5中使用的菌株和对照菌株。在150天大时，每组分析三只小鼠。（G）使用ImageJ和MouseMove分析从OF测试中捕获的视频，然后将其作为男性WT（n=12）的代表性累积轨迹，刺^−/−（n=6），Prp-TDP-43^{Tg（千克）/+}刺^+/+（n=8），Prp-TDP-43^{Tg（千克）/+}刺^+/−（n=5）和Prp-TDP-43^{Tg（千克）/+}刺^−/−（n=8）小鼠130天。（H）测试数据的量化表明刺显著恢复Prp-TDP-43的运动活性^{Tg（千克）/+}ALS模型相对于WT对照组（n=12）的移动距离，以及（I）在120-130天的10分钟of试验中，他们静止的部分时间。这里研究的动物都是雄性。数据为4项独立神经行为测试的平均值±SEM。P值使用两组（A、B、C）之间的非配对t检验或Prp-TDP-43的单向方差分析（E、H、I）计算s^{Tg（千克）/+}刺^+/+.^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗p<0.001，^∗∗∗∗p<0.0001。

图5
基因缺失刺缓解ALS小鼠模型中的疾病（A）量化WT小鼠和转基因人类TDP-43突变等位基因A315T（Prp-TDP-43）小鼠的皮层、脊髓和血清中的cGAMP^{Tg（千克）/+})（n=5）。参见动物表型评分。（B）刺不会改变Prp-TDP-43的发病情况^{Tg（千克）/+}小鼠（步态障碍首次得分为1的当天发病率）。（C） Prp-TDP-43型^{Tg（千克）/+}11只小鼠发展为进行性神经退行性疾病，需要平均148天进行安乐死。杂合（n=9）或纯合（n=10）缺失刺显著延长寿命。（D和E）120天时，Prp-TDP-43^{Tg（千克）/+}在旋转试验中，小鼠的跌倒潜伏期显著降低（n=5-8），（E）步态明显受损（n=6-21）刺炎症基因表达的（F）qPCR与*Hprt（小时）*在大脑皮层和脊髓中，I型干扰素和NF-κB依赖性细胞因子的水平增加，因为刺（n=3–6）。（G）通过WT和Prp-TDP-43大脑的冠状断面（标尺，5mm）的典型尼塞尔体染色（甲酚紫）^{Tg（千克）/+}有或没有以下基因缺失的小鼠刺在150天龄时。概述图像是选定的放大灰度图像（比例尺，200μm）。（H）（G）（n=4）中棕色条标记的皮层V层神经元的量化。这里研究的所有动物都是雄性。数据为平均值±SEM。使用（A）中两组之间的非配对t检验或Prp-TDP-43的单向方差分析计算p值^{Tg（千克）/+}刺^+/+在（B）–（F）和（H）中。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗p<0.001，^∗∗∗∗p<0.0001。另请参见图S5。

图6
STING抑制改善神经变性*体外试验*和*在体内*（A）典型的亮场图像表明，H-151（1μM）可防止TDP-43-ALS患者在终末分化28天后iPSC-衍生运动神经元死亡（标尺，50μM）。（B）通过LDH释放试验测定（A）中细胞死亡的定量。（C）项目-TDP-43^{Tg（千克）/+}小鼠每周三次腹腔注射H-151（210μg），持续四周，从110日龄开始发病。如qPCR所示，这种治疗显著降低了皮质和脊髓中促炎细胞因子基因的表达（n=3）。（D）通过冠状切片的甲酚紫染色（标尺，5 mm）对神经元丢失进行成像。图中显示了一幅具有代表性的图像，选定的放大灰度图像突出显示了由棕色条（比例尺，200μm）标记的皮层V层神经元。（E）来自（D）的皮层V层神经元的自动量化（n=6）。（F）与DMSO处理的小鼠（n=5）相比，H-151处理的老鼠在旋转试验中表现出更好的性能。这里研究的所有动物都是雄性。数据为平均值±SEM。使用（B）中的双向方差分析或（C）、（E）和（F）中两组之间的非配对t检验计算p值。^∗p<0.05，^∗∗p<0.01，^∗∗∗p<0.001。

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TDP-43将STING放入ALS。
Lee JD，伍德拉夫TM。 Lee JD等人。《神经科学趋势》。2021年2月；44（2）:81-82。doi:10.1016/j.tins.2020.12.001。Epub 2020年12月20日。《神经科学趋势》。2021 PMID：33353765
TDP-43通过线粒体DNA释放触发免疫反应。
Kumar S、Julien JP。 Kumar S等人。 Cell Res.2021年4月；31(4):379-380. doi:10.1038/s41422-020-00461-x。 2021年细胞研究。 PMID：33603118 免费PMC文章。没有可用的摘要。
TDP-43介导的线粒体损伤后cGAS/STING通路的激活可能参与肝纤维化的发病机制。
永H、王S、宋凤。 Yong H等人。肝脏国际2021年8月；41(8):1969-1971. doi:10.1111/liv.14895。Epub 2021年4月19日。《肝脏国际》2021。 PMID：33830629 没有可用的摘要。

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TDP-43将STING置于ALS。
Lee JD，伍德拉夫TM。 Lee JD等人。《神经科学趋势》。2021年2月；44(2):81-82. doi:10.1016/j.tins.2020.12.001。Epub 2020年12月20日。《神经科学趋势》。2021 PMID：33353765
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[5] Arnold E.S.、Ling S.C.、Huelga S.C.、Lagier Tourenne C.、Polyminidou M.、Ditsworth D.、Kordasiewicz H.B.、McAlonis Downes M.、Platoshyn O.、Parone P.A.ALS相关的TDP-43突变会产生异常的RNA剪接和成人发作的运动神经元疾病，而不会聚集或丢失核TDP-43。程序。国家。阿卡德。科学。美国2013年；110:E736–E745。-项目管理咨询公司-公共医学

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