DNA hypomethylation promotes the expression of CASPASE-4 which exacerbates neuroinflammation and amyloid-β deposition in Alzheimer’s disease The Ohio State University College of Medicine
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Alzheimer’s Disease (AD) is the 6th leading cause of death in the US. It is established that neuroinflammation contributes to the synaptic loss, neuronal death, and symptomatic decline of AD patients. Accumulating evidence suggests a critical role for microglia, innate immune phagocytes of the brain. For instance, microglia release pro-inflammatory products such as IL-1β which is highly implicated in AD pathobiology. The mechanisms underlying the transition of microglia to proinflammatory promoters of AD remain largely unknown. To address this gap, we performed Reduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS) to profile global DNA methylation changes in human AD brains compared to no disease controls. We identified differential DNA methylation of CASPASE-4 (CASP4), which when expressed, can be involved in generation of IL-1β and is predominantly expressed in immune cells. DNA upstream of the CASP4 transcription start site was hypomethylated in human AD brains, which was correlated with increased expression of CASP4. Furthermore, microglia from a mouse model of AD (5xFAD) express increased levels of CASP4 compared to wild-type (WT) mice. To study the role of CASP4 in AD, we developed a novel mouse model of AD lacking the mouse ortholog of CASP4, CASP11, which is encoded by mouse Caspase-4 (5xFAD/ Casp4 -/- ). The expression of CASP11 was associated with increased accumulation of pathologic protein aggregate amyloid-β (Aβ) and increased microglial production of IL-1β in 5xFAD mice. Utilizing RNA sequencing, we determined that CASP11 promotes unique transcriptomic phenotypes in 5xFAD mouse brains, including alterations of neuroinflammatory and chemokine signaling pathways. Notably, in vitro , CASP11 promoted generation of IL-1β from macrophages in response to cytosolic Aβ through cleavage of downstream effector Gasdermin D (G SDMD). We describe a role for CASP11 and GSDMD in the generation of IL-1β in response to Aβ and the progression of pathologic inflammation in AD. Overall, our results demonstrate that overexpression of CASP4 due to differential methylation in AD microglia contributes to the progression of AD pathobiology, thus identifying CASP4 as a potential target for immunotherapies for the treatment of AD.
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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) | 0,002 | 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 ».