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Accès ouvert déclaré 2022 article

Microglial amyloid beta clearance is driven by PIEZO1 channels

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Rattachement africain : fi, us, it, au. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

BACKGROUND: Microglia are the endogenous immune cells of the brain and act as sensors of pathology to maintain brain homeostasis and eliminate potential threats. In Alzheimer's disease (AD), toxic amyloid beta (Aβ) accumulates in the brain and forms stiff plaques. In late-onset AD accounting for 95% of all cases, this is thought to be due to reduced clearance of Aβ. Human genome-wide association studies and animal models suggest that reduced clearance results from aberrant function of microglia. While the impact of neurochemical pathways on microglia had been broadly studied, mechanical receptors regulating microglial functions remain largely unexplored. METHODS: Here we showed that a mechanotransduction ion channel, PIEZO1, is expressed and functional in human and mouse microglia. We used a small molecule agonist, Yoda1, to study how activation of PIEZO1 affects AD-related functions in human induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived microglia-like cells (iMGL) under controlled laboratory experiments. Cell survival, metabolism, phagocytosis and lysosomal activity were assessed using real-time functional assays. To evaluate the effect of activation of PIEZO1 in vivo, 5-month-old 5xFAD male mice were infused daily with Yoda1 for two weeks through intracranial cannulas. Microglial Iba1 expression and Aβ pathology were quantified with immunohistochemistry and confocal microscopy. Published human and mouse AD datasets were used for in-depth analysis of PIEZO1 gene expression and related pathways in microglial subpopulations. RESULTS: We show that PIEZO1 orchestrates Aβ clearance by enhancing microglial survival, phagocytosis, and lysosomal activity. Aβ inhibited PIEZO1-mediated calcium transients, whereas activation of PIEZO1 with a selective agonist, Yoda1, improved microglial phagocytosis resulting in Aβ clearance both in human and mouse models of AD. Moreover, PIEZO1 expression was associated with a unique microglial transcriptional phenotype in AD as indicated by assessment of cellular metabolism, and human and mouse single-cell datasets. CONCLUSION: These results indicate that the compromised function of microglia in AD could be improved by controlled activation of PIEZO1 channels resulting in alleviated Aβ burden. Pharmacological regulation of these mechanoreceptors in microglia could represent a novel therapeutic paradigm for AD.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Microglial amyloid beta clearance is driven by PIEZO1 channels
Date Crossref
15/06/2022
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Eastern Finland A.I. Virtanen Institute for Molecular Sciences pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Yale University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Verona Department of Computer Science pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Helsinki Neuroscience Center pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • The University of Melbourne Department of Anatomy and Physiology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • The Royal Melbourne Hospital pays non établi dans la notice
    Organisme public
  • Yale School of Medicine Departments of Molecular Biophysics and Biochemistry and Neuroscience pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

A.I. Virtanen Institute for Molecular Sciences — University of Eastern Finland, Yale University et Department of Computer Science — University of Verona, avec 4 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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