Conditional Knock-out of mGluR5 from Astrocytes during Epilepsy Development Impairs High-Frequency Glutamate Uptake
Notice bibliographique
Résumé
Astrocyte expression of metabotropic glutamate receptor 5 (mGluR5) is consistently observed in resected tissue from patients with epilepsy and is equally prevalent in animal models of epilepsy. However, little is known about the functional signaling properties or downstream consequences of astrocyte mGluR5 activation during epilepsy development. In the rodent brain, astrocyte mGluR5 expression is developmentally regulated and confined in expression/function to the first weeks of life, with similar observations made in human control tissue. Herein, we demonstrate that mGluR5 expression and function dramatically increase in a mouse model of temporal lobe epilepsy. Interestingly, in both male and female mice, mGluR5 function persists in the astrocyte throughout the process of epileptogenesis following status epilepticus. However, mGluR5 expression and function are transient in animals that do not develop epilepsy over an equivalent time period, suggesting that patterns of mGluR5 expression may signify continuing epilepsy development or its resolution. We demonstrate that, during epileptogenesis, astrocytes reacquire mGluR5-dependent calcium transients following agonist application or synaptic glutamate release, a feature of astrocyte-neuron communication absent since early development. Finally, we find that the selective and conditional knock-out of mGluR5 signaling from astrocytes during epilepsy development slows the rate of glutamate clearance through astrocyte glutamate transporters under high-frequency stimulation conditions, a feature that suggests astrocyte mGluR5 expression during epileptogenesis may recapitulate earlier developmental roles in regulating glutamate transporter function. SIGNIFICANCE STATEMENT In development, astrocyte mGluR5 signaling plays a critical role in regulating structural and functional interactions between astrocytes and neurons at the tripartite synapse. Notably, mGluR5 signaling is a positive regulator of astrocyte glutamate transporter expression and function, an essential component of excitatory signaling regulation in hippocampus. After early development, astrocyte mGluR5 expression is downregulated, but reemerges in animal models of temporal lobe epilepsy (TLE) development and patient epilepsy samples. We explored the hypothesis that astrocyte mGluR5 reemergence recapitulates earlier developmental roles during TLE acquisition. Our work demonstrates that astrocytes with mGluR5 signaling during TLE development perform faster glutamate uptake in hippocampus, revealing a previously unexplored role for astrocyte mGluR5 signaling in hypersynchronous pathology.
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».