Early glycolytic reprogramming control microglial inflammatory activation

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Arka plan: Mikroglial aktivasyon aracılı nöroinflamasyon, nörodejeneratif hastalıkların ilerlemesinde önemli bir rol oynar. Mikroglial hücrelerin inflamatuvar aktivasyonuna genellikle oksidatif fosforilasyondan aerobik glikolize metabolik bir geçiş eşlik eder. Bununla birlikte, mikroglial aktivasyon ve nöroinflamasyonda glikolizin rolleri ve moleküler mekanizmaları henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Yöntemler: Anti-inflamatuar etkiler ve in vitro glikoliz inhibisyonunun altında yatan mekanizmalar LPS aktive edilmiş BV-2 mikroglia veya birincil mikroglia hücrelerinde ELISA, RT-PCR, Western blot, immunopepitation, FACS ve NF-kappaB lusiferaz muhabir tahlilleri ile incelenmiştir. Glikolitik inhibitör, 2-DG in vivo anti-enflamatuar ve nöroprotektif etkileri immünofloresans boyama, davranış testleri ve Western blot analizi ile MPTP-veya LPS indüklenen PD modellerinde ölçülmüştür. Bulgular: LPS'nin mikroglial hücrelerde glikolizi hızla artırdığını ve glikoliz inhibitörlerinin (2-DG ve 3-BPA), siRNA Glut-1 ve siRNA HK II'nin LPS kaynaklı mikroglial hücre aktivasyonunu kaldırdığını bulduk. Mekanistik çalışmalar, glikoliz inhibitörlerinin mTOR, IKKbeta ve IkappaB'nin LPS kaynaklı fosforilasyonunu, IkappaB'nin bozulmasını, p65 ve NF-kappaB transkripsiyon aktivitesinin nükleer translokasyonunu önemli ölçüde inhibe ettiğini göstermiştir. Buna ek olarak, 2-DG, NAD + bağımlı SIRT1 tarafından aracılık edilen ve NF-kB aktivasyonu için kritik olan lizin 310 üzerinde p65 / RelA'nın LPS kaynaklı asetilasyonunu önemli ölçüde inhibe etti. Bir coculture çalışması, 2-DG'nin aktif mikroglianın sitotoksisitesini doğrudan koruyucu etkisi olmayan MES23.5 dopaminerjik nöron hücrelerine doğru azalttığını ortaya koydu. Bir in vivo çalışması, 2-DG'nin LPS kaynaklı Parkinson hastalığı (PD) modelinde nöroinflamasyonu ve ardından gelen DA nöronal hücre yaralanmalarını önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermiştir. Ayrıca, 2-DG, MPTP kaynaklı PD modelinde TH-pozitif hücre kaybını ve mikroglial aktivasyonu da azalttı. Sonuç: Toplu olarak, sonuçlarımız glikolizin aktif olarak mikroglial aktivasyonda yer aldığını ve dolayısıyla glikoliz inhibisyonunun mikroglial aktivasyonla ilişkili nöroinflamatuar hastalıkları iyileştirebileceğini göstermektedir.

Özgün kaynak özetini okuyun

Background: Microglial activation-mediated neuroinflammation plays an important role in the progression of neurodegenerative diseases. Inflammatory activation of microglial cells is often accompanied by a metabolic switch from oxidative phosphorylation to aerobic glycolysis. However, the roles and molecular mechanisms of glycolysis in microglial activation and neuroinflammation are not yet fully understood. Methods: The anti-inflammatory effects and its underlying mechanisms of glycolytic inhibition in vitro were examined in LPS activated BV-2 microglia or primary microglia cells by ELISA, RT-PCR, Western blot, immunoprecipitation, FACS and NF-κB luciferase reporter assays. The anti-inflammatory and neuroprotective effects of glycolytic inhibitor, 2-DG in vivo were measured in the MPTP-or LPS-induced PD models by immunofluorescence staining, behavior tests and Western blot analysis. Results: We found that LPS rapidly increased glycolysis in microglial cells, and glycolysis inhibitors (2-DG and 3-BPA), siRNA Glut-1 and siRNA HK Ⅱ abolished LPS-induced microglial cell activation. Mechanistic studies demonstrated that glycolysis inhibitors significantly inhibited LPS-induced phosphorylation of mTOR, IKKβ and IκB, degradation of IκB, nuclear translocation of p65 and NF-κB transcriptional activity. In addition, 2-DG significantly inhibited LPS-induced acetylation of p65/RelA on lysine 310, which is mediated by NAD + -dependent SIRT1 and is critical for NF-kB activation. A coculture study revealed that 2-DG reduced the cytotoxicity of activated microglia toward MES23.5 dopaminergic neuron cells with no direct protective effect. An in vivo study demonstrated that 2-DG significantly ameliorated neuroinflammation and subsequent DA neuronal cell injuries in an LPS-induced Parkinson’s disease (PD) model. Furthermore, 2-DG also reduced TH-positive cell loss and microglial activation in the MPTP-induced PD model. Conclusions: Collectively, our results suggest that glycolysis is actively involved in microglial activation and, hence, that inhibition of glycolysis can ameliorate microglial activation-related neuroinflammatory diseases.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.