İnsülin reseptörü (IR), insülinin çeşitli fizyolojik etkilerine aracılık eden tek geçişli bir transmembran enzimatik reseptördür. Her bir monomerin bir disülfid bağı ile bağlanmış iki peptit zincirinden oluştuğu bir dimerik protein olarak işlev görür: Ligand bağlama alanını içeren hücre dışı α-alt birim ve hücre içi dizisi içsel tirozin kinaz aktivitesine sahip olan transmembran β-alt birim1. Ekzon 11'in alternatif eklenmesi yoluyla, IR geninin transkripsiyonu iki IR mRNA varyantına yol açar. IR-A, ekzon 11'den yoksundur, IR-B ise onu korur. Sonuç olarak, IR-A ve IR-B, α-alt biriminin C-terminaline yakın bir 12-amino asit dizisi ile farklılık gösterir, bu da olgun insülinin yanı sıra büyüme faktörlerinin farklı bağlanmasına ve değişen aşağı akış sinyalleme özelliklerine neden olur. Her iki varyant da insülin için benzer afinite sergilerken, IR-A, IR-B'ye kıyasla insülin benzeri büyüme faktörü-II (IGF-II) ve proinsülin için daha yüksek bir afiniteye sahiptir. IR-A ve IR-B'nin ekspresyon paternleri, doku ve hücre tipine ve hastalık durumuna2 bağlı olarak değişir.
Dokulardaki ve hastalıklardaki farklı ifadeleri, fizyoloji ve patolojiye benzersiz katkılarının altını çizer. Beyin omurilik sıvısı (BOS) üreten ve kan-BOS bariyerinin bir parçasını oluşturan özel bir yapı olan koroid pleksus (CP), özellikle iltihaplanma sırasında besin taşınması, atık temizleme ve nöroproteksiyonda kritik bir rol oynar. Her iki IR izoformu da CP'de ifade edilir, burada muhtemelen BOS hacmini ve bileşimini düzenlerler. IR-A, IGF-II tarafından yüksek afiniteli bağlanması yoluyla, muhtemelen CP epitelinde hücresel proliferasyonu ve doku onarımını teşvik eder. Öte yandan IR-B, kan-BOS bariyeri boyunca insülin taşınmasında rol oynar ve astrositler, nöronlar, glia ve glikoz homeostazı için beyinde insülin mevcudiyetini destekler 3,4.
Pre-diyabetik IR seviyeleri, Alzheimer hastalığı (AD) için genetik risk altında olan asemptomatik bireylerde yüksek BOS tau ile ilişkilendirilmiştir5 ve IR-A / IR-B oranındaki değişiklikler insülin direnci, yaşlanma ve kansere ve diğer patolojilere katkıda bulunabilecek artmış proliferatif aktivite faktörleri ile ilişkilendirilmiştir6. IR-A ve IR-B'nin izoforma özgü ekspresyon paternlerinin belirlenmesi, karmaşık merkezi sinir sistemi bozuklukları için yeni terapötik stratejiler geliştirmeye yönelik kritik bir adımı temsil eder. Bununla birlikte, immün boyama ve qPCR gibi mevcut yaklaşımlar sınırlıdır: Doğrulanmış antikorların eksikliği nedeniyle tüm proteinler güvenilir bir şekilde immüno-etiketli olamaz ve qPCR oldukça spesifik olsa da, uzamsal çözünürlükten yoksundur.
Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için, RNAscope platformu BaseScope'a dayalı gelişmiş bir RNA algılama teknolojisi olan Duplex in situ hibridizasyonun (ISH) kullanılmasını kullandık. Bu test, hedef RNA'ya tandem bağlanma gerektiren benzersiz bir çift-Z prob tasarımı kullanır ve düşük bolluktaki transkriptler için bile yüksek özgüllük ve hassasiyet sağlar. Floresan veya kromojenik sinyal, çoklu prob bağlama olayları yoluyla güçlendirilir, bu da algılamayı geliştirir ve arka planı azaltır7. Standart RNAscope'tan farklı olarak, bu test kısa RNA dizilerini (50-300 baz) tespit etmek için optimize edilmiştir, bu da onu alternatif birleştirme olaylarını, tek nükleotid varyantlarını ve beyin gibi karmaşık dokulardaki nadir transkriptleri tanımlamak için özellikle uygun hale getirir8.
Bu test, hedefleri parlak alan altında aynı anda farklı yeşil (C1) ve kırmızı (C2) kromojenik sinyaller olarak görselleştirir. %4 paraformaldehit (PFA) veya %10 nötral tamponlu formalin (NBF) içinde sabitlenmiş ve 5 μm-15 μm'de (dondurulmuş/FFPE) kesitli, düşük-yüksek bollukta RNA içeren dokular kullanılarak başarı sağlar. RNA bozunması, aşırı fiksasyon ve prob hatalarına karşı hassasiyet nedeniyle, özgüllüğü en üst düzeye çıkarmak ve arka planı en aza indirmek için ön arıtmayı, prob tasarımını ve kontrolleri optimize etmemiz gerekiyor. Burada, murin CP'sindeki IR-A ve IR-B'nin ekspresyon modellerini karakterize etmek için bu Dubleks ISH testini uyguladık ve IR izoformlarının mekansal biyolojisi ve beyin sağlığı ve hastalığındaki olası rolleri hakkında yeni bilgiler sunduk.