Translational profiling identifies sex‐specific metabolic and epigenetic reprogramming of microglia in cerebral amyloidosis models with an antibiotic‐altered gut microbiome
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Microglia, the brain‐resident macrophages perform immune surveillance and engage in pathological processes by changing their phenotype and maintain homeostasis. Previously, we showed that antibiotic‐mediated changes in the gut microbiome of APPPS1‐21 transgenic mice resulted in significant decrease in amyloidosis and altered microglial phenotype that are specific to male mice. The molecular events underlying microglial phenotypic transition remain unclear due to lack of models that allow reliable in vivo proteomics. Here, we generated ‘APPPS1‐21‐CD11br’ microglia reporter mice and assessed their protein networks during their phenotypic transition in a sex‐specific manner. Method Six groups of mice that included WT‐CD11br, antibiotic (ABX) or vehicle‐treated APPPS1‐21‐CD11br male and female were sacrificed at 7‐weeks of age (n=15/group) and used for immunoprecipitation of microglial polysomes from cortical homogenates using anti‐FLAG antibody. Liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC‐MSMS) and label‐free quantification was used to identify newly synthesized peptides extracted from polysomes Result We showed ABX‐treatment led to reduced Ab levels in male APPPS1‐21‐CD11br mice with no significant changes in the females. We first identified sex‐specific oxidative stress induced by Ab peptides leading to mitochondrial dysfunction and altered calcium signaling. Notably, the female mice also showed dysregulation of ribosomal machinery. Further, microglial polypeptides were associated with FcgR‐mediated phagocytosis in male mice and actin organization in female mice. Interestingly, ABX‐treatment resulted in substantial remodeling of epigenetic landscape for metabolic shift to accommodate increased bioenergetic and biosynthetic demands associated with microglial polarization in a sex‐specific manner. The male mice showed glycolytic shift for neuroprotective phenotype to promote Aβ clearance. However, the female mice showed loss of energy homeostasis due to persistent mitochondrial dysfunction associated with impaired lysosomal clearance and inflammatory phenotype. Conclusion Our studies provide first snapshot of the dynamic translational state of microglial cells in a sex‐specific manner. We identified that antibiotic‐mediated changes in gut microbiome results in metabolic reprogramming of microglial phenotypes to modulate immune responses and amyloid clearance. This microglial plasticity to support neuro‐energetic homeostasis for its function based on sex, paves the path for therapeutic modulation of immunometabolism for neurodegeneration.
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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 | 0,001 | 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 | 0,000 |
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 ».