Serial Systemic Injections of Endotoxin (LPS) Elicit Neuroprotective Spinal Cord Microglia through IL-1-Dependent Cross Talk with Endothelial Cells
Notice bibliographique
Résumé
Microglia are dynamic immunosurveillance cells in the CNS. Whether microglia are protective or pathologic is context dependent; the outcome varies as a function of time relative to the stimulus, activation state of neighboring cells in the microenvironment or within progression of a particular disease. Although brain microglia can be “primed” using bacterial lipopolysaccharide (LPS)/endotoxin, it is unknown whether LPS delivered systemically can also induce neuroprotective microglia in the spinal cord. Here, we show that serial systemic injections of LPS (1 mg/kg, i.p., daily) for 4 consecutive days (LPSx4) consistently elicit a reactive spinal cord microglia response marked by dramatic morphologic changes, increased production of IL-1, and enhanced proliferation without triggering leukocyte recruitment or overt neuropathology. Following LPSx4, reactive microglia frequently contact spinal cord endothelial cells. Targeted ablation or selective expression of IL-1 and IL-1 receptor (IL-1R) in either microglia or endothelia reveal that IL-1-dependent signaling between these cells mediates microglia activation. Using a mouse model of ischemic spinal cord injury in male and female mice, we show that preoperative LPSx4 provides complete protection from ischemia-induced neuron loss and hindlimb paralysis. Neuroprotection is partly reversed by either pharmacological elimination of microglia or selective removal of IL-1R in microglia or endothelia. These data indicate that spinal cord microglia are amenable to therapeutic reprogramming via systemic manipulation and that this potential can be harnessed to protect the spinal cord from injury. SIGNIFICANCE STATEMENTData in this report indicate that a neuroprotective spinal cord microglia response can be triggered by daily systemic injections of LPS over a period of 4 d (LPSx4). The LPSx4 regimen induces morphologic transformation and enhances proliferation of spinal cord microglia without causing neuropathology. Using advanced transgenic mouse technology, we show that IL-1-dependent microglia–endothelia cross talk is necessary for eliciting this spinal cord microglia phenotype and also for conferring optimal protection to spinal motor neurons from ischemic spinal cord injury (ISCI). Collectively, these novel data show that it is possible to consistently elicit spinal cord microglia via systemic delivery of inflammogens to achieve a therapeutically effective neuroprotective response against ISCI.
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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) | 0,001 | 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.
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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 ».