GPR34 détecte la démyélinisation pour promouvoir l'inflammation neuroinflammatoire et les pathologies
Contexte
L’inflammation neuronale stérile est un facteur important dans le développement de diverses maladies du système nerveux. Les débris de myéline, libérés lors du processus de démyélinisation dans diverses maladies neurologiques (comme l’accident vasculaire cérébral, la lésion de la moelle épinière (SCI), la sclérose en plaques (SEP), les lésions cérébrales traumatiques (TBI) et les maladies neurodégénératives), peuvent agir comme des stimuli inflammatoires activant les cellules immunitaires innées, favorisant ainsi la réponse inflammatoire au cours de la progression de la maladie. Cependant, les mécanismes par lesquels les débris de myéline déclenchent l’immunité innée et l’inflammation neuronale restent mal compris.
Les auteurs de cette étude explorent le rôle clé de l’axe Lysophosphatidylsérine (Lysops)-gpr34 dans l’inflammation neuronale induite par les débris de myéline. Des recherches antérieures ont démontré que l’activation des cellules microgliales et l’expression de cytokines pro-inflammatoires induites par les débris de myéline dépendent de leur composant lipidique Lysops. Cette étude vise à élucider le mécanisme spécifique par lequel les débris de myéline activent les cellules microgliales via l’axe Lysops-gpr34 et sa valeur d’application pratique dans les modèles animaux.
Source de l’étude
Cet article a été rédigé conjointement par Bolong Lin, Yubo Zhou, Zonghui Huang, Ming Ma et d’autres, affiliés au Laboratoire clé de réponse immunitaire et d’immunothérapie de l’Université des Sciences et Technologies de Chine, à l’Institut de recherche sur l’immunité de l’École de médecine de l’Université de Zhejiang, au Département de gériatrie du Premier hôpital affilié de la province d’Anhui, et d’autres institutions de recherche. L’article a été accepté pour publication dans la revue “Cellular & Molecular Immunology” le 1er juillet 2024.
Processus de recherche
Cette étude décrit une recherche originale impliquant plusieurs étapes, dont le processus spécifique est le suivant :
Description détaillée du processus de recherche
Extraction et traitement des débris de myéline Les débris de myéline ont été extraits du cerveau de souris selon des méthodes standard, puis soumis à une ultracentrifugation pour recueillir les débris de myéline par stratification. Ces débris ont ensuite été marqués avec le colorant fluorescent CFSE pour une utilisation ultérieure dans les expériences.
Culture et stimulation des cellules microgliales Les cellules microgliales extraites du cerveau de souris nouveau-nées ont été cultivées dans des plaques à 24 puits. Dans l’expérience, les cellules ont été divisées en groupe contrôle et groupe traité, stimulées respectivement avec des débris de myéline et des lipides (Lysops).
Analyse des composants lipidiques La chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS) a été utilisée pour analyser les composants lipidiques extraits de la myéline, révélant que le Lysops possède une forte activité immunostimulatrice.
Analyse de l’expression génique L’analyse du profil d’expression génique des cellules microgliales stimulées par le Lysops a été réalisée par PCR quantitative (qPCR) et séquençage de l’ARN (RNA-Seq), identifiant de nombreux gènes de cytokines et chimiokines pro-inflammatoires surexprimés.
Identification et knockout de la synthase de Lysops La technique de knockout génétique a été utilisée pour éliminer l’enzyme ABHD16A, réduisant la production de Lysops. Les résultats ont montré que les débris de myéline des souris knockout avaient une capacité significativement réduite à induire l’activation des cellules microgliales et l’expression de facteurs pro-inflammatoires.
Étude de la voie de signalisation médiée par Gpr34 L’expression élevée de Gpr34 dans les cellules microgliales a été vérifiée. Des expériences utilisant des souris déficientes en Gpr34 et des antagonistes spécifiques de Gpr34 ont confirmé le rôle clé de Gpr34 dans l’activation des cellules microgliales via les voies de signalisation PI3K-Akt et Ras-ERK.
Étude fonctionnelle dans des modèles animaux Dans des modèles d’encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE) et d’accident vasculaire cérébral, des souris déficientes en ABHD16A et Gpr34 ont été utilisées pour étudier le rôle de l’axe Lysops-Gpr34 dans l’inflammation neuronale et la neuropathologie.
Description détaillée des résultats de la recherche
Effet activateur des débris de myéline et du Lysops sur les cellules microgliales Les débris de myéline et les lipides bruts extraits ont tous deux significativement augmenté l’expression de l’ARNm des nouvelles cytokines pro-inflammatoires dans les cellules microgliales. Des recherches plus approfondies ont révélé que le Lysops était le composant le plus immunostimulant.
Rôle clé de Gpr34 dans les cellules microgliales Les débris de myéline et le Lysops induisent la production de diverses cytokines pro-inflammatoires dans les cellules microgliales en activant le récepteur Gpr34 via les voies de signalisation en aval PI3K-Akt et Ras-ERK. Les résultats expérimentaux des souris déficientes en Gpr34 et de leurs antagonistes ont tous confirmé le rôle clé de cette voie de signalisation.
Rôle du Lysops dans les maladies liées à la démyélinisation Dans les modèles d’EAE et d’accident vasculaire cérébral, la réduction de la teneur en Lysops dans les débris de myéline ou l’inhibition de Gpr34 peuvent réduire la progression de l’inflammation neuronale et de la neuropathologie. Les résultats expérimentaux de ces deux modèles animaux soutiennent l’importance de l’axe Lysops-Gpr34 dans ces maladies.
Conclusions et importance de la recherche
Cette étude a identifié Gpr34 comme un récepteur clé dans le processus de reconnaissance des débris de myéline médié par les cellules microgliales. Cela révèle non seulement un nouveau mécanisme d’inflammation neuronale, mais indique également que Gpr34 est une cible thérapeutique potentielle. Ces découvertes ouvrent de nouvelles directions et méthodes pour le traitement de maladies neurodégénératives telles que la sclérose en plaques et l’accident vasculaire cérébral.
Points forts de la recherche
Identification de l’axe Lysops-Gpr34 Cette étude confirme pour la première fois le rôle clé de l’axe Lysops-Gpr34 dans l’activation des cellules microgliales et l’inflammation neuronale.
Combinaison de diverses méthodes expérimentales Le mécanisme de transduction du signal de l’axe Lysops-Gpr34 a été systématiquement élucidé grâce à l’application combinée de knockout génétique, d’expériences pharmacologiques et de diverses techniques de biologie moléculaire.
Validation inter-espèces Une série d’expériences menées sur des modèles murins a validé le mécanisme d’induction de l’inflammation neuronale par les débris de myéline, avec des résultats hautement reproductibles.
Valeur et signification applicatives de la recherche
La découverte de l’axe Lysops-Gpr34 fournit une nouvelle perspective pour comprendre les mécanismes de l’inflammation neuronale et offre une base théorique pour une nouvelle stratégie thérapeutique. Compte tenu de l’importance des récepteurs de type GPR dans le développement de médicaments, cette recherche ouvre des perspectives d’application clinique potentielle pour le traitement des maladies connexes.
Autres contenus importants
Cette étude implique également l’application de diverses technologies et méthodes de pointe, telles que l’utilisation de techniques d’analyse lipidique basées sur la spectrométrie de masse, l’application de modèles de souris knockout, et la combinaison de diverses méthodes expérimentales cellulaires et animales. L’application mature de ces technologies a posé une base solide pour l’exploration approfondie de la recherche, tout en démontrant le rôle important de l’intégration interdisciplinaire dans la recherche moderne en sciences de la vie.