Controlled enzymatic production of astrocytic hydrogen peroxide protects neurons from oxidative stress via an Nrf2-independent pathway
Notice bibliographique
Résumé
Neurons rely on their metabolic coupling with astrocytes to combat oxidative stress. The transcription factor nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) appears important for astrocyte-dependent neuroprotection from oxidative insults. Indeed, Nrf2 activators are effective in stroke, Parkinson disease, and Huntington disease models. However, key endogenous signals that initiate adaptive neuroprotective cascades in astrocytes, including activation of Nrf2-mediated gene expression, remain unclear. Hydrogen peroxide (H(2)O(2)) plays an important role in cell signaling and is an attractive candidate mediator of adaptive responses in astrocytes. Here we determine (i) the significance of H(2)O(2) in promoting astrocyte-dependent neuroprotection from oxidative stress, and (ii) the relevance of H(2)O(2) in inducing astrocytic Nrf2 activation. To control the duration and level of cytoplasmic H(2)O(2) production in astrocytes cocultured with neurons, we heterologously expressed the H(2)O(2)-producing enzyme Rhodotorula gracilis D-amino acid oxidase (rgDAAO) selectively in astrocytes. Exposure of rgDAAO-astrocytes to D-alanine lead to the concentration-dependent generation of H(2)O(2). Seven hours of low-level H(2)O(2) production (∼3.7 nmol·min·mg protein) in astrocytes protected neurons from oxidative stress, but higher levels (∼130 nmol·min·mg protein) were neurotoxic. Neuroprotection occurred without direct neuronal exposure to astrocyte-derived H(2)O(2), suggesting a mechanism specific to astrocytic intracellular signaling. Nrf2 activation mimicked the effect of astrocytic H(2)O(2) yet H(2)O(2)-induced protection was independent of Nrf2. Astrocytic protein tyrosine phosphatase inhibition also protected neurons from oxidative death, representing a plausible mechanism for H(2)O(2)-induced neuroprotection. These findings demonstrate the utility of rgDAAO for spatially and temporally controlling intracellular H(2)O(2) concentrations to uncover unique astrocyte-dependent neuroprotective mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».