Rectification of radiotherapy-induced cognitive impairments in aged mice by reconstituted Sca-1+ stem cells from young donors
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Radiotherapy is widely used and effective for treating brain tumours, but inevitably impairs cognition as it arrests cellular processes important for learning and memory. This is particularly evident in the aged brain with limited regenerative capacity, where radiation produces irreparable neuronal damage and activation of neighbouring microglia. The latter is responsible for increased neuronal death and contributes to cognitive decline after treatment. To date, there are few effective means to prevent cognitive deficits after radiotherapy. Methods Here we implanted hematopoietic stem cells (HSCs) from young or old (2- or 18-month-old, respectively) donor mice expressing green fluorescent protein (GFP) into old recipients and assessed cognitive abilities 3 months post-reconstitution. Results Regardless of donor age, GFP + cells homed to the brain of old recipients and expressed the macrophage/microglial marker, Iba1. However, only young cells attenuated deficits in novel object recognition and spatial memory and learning in old mice post-irradiation. Mechanistically, old recipients that received young HSCs, but not old, displayed significantly greater dendritic spine density and long-term potentiation (LTP) in CA1 neurons of the hippocampus. Lastly, we found that GFP + /Iba1 + cells from young and old donors were differentially polarized to an anti- and pro-inflammatory phenotype and produced neuroprotective factors and reactive nitrogen species in vivo, respectively. Conclusion Our results suggest aged peripherally derived microglia-like cells may exacerbate cognitive impairments after radiotherapy, whereas young microglia-like cells are polarized to a reparative phenotype in the irradiated brain, particularly in neural circuits associated with rewards, learning, and memory. These findings present a proof-of-principle for effectively reinstating central cognitive function of irradiated brains with peripheral stem cells from young donor bone marrow.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».